Tiểu luận về công nghệ Blockchain

PHẦN 1: CÔNG NGHỆ BLOCKCHAIN 1.1 Blockchain là gì? 1.2 Các đặc điểm chính 1.3 Phân loại BlockchainPHẦN 2: HOẠT ĐỘNG CỦA BLOCKCHAIN2.1 Cấu tạo của Blockchain2.2 Các công nghệ của Blockchain 2.3 Cơ chế hoạt động của Blockchain2.4 Ưu nhược điểm của công nghệ Blockchain PHẦN 3: CÁC PHIÊN BẢN VÀ ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆBLOCKCHAIN 3.1 Các phiên bản của công nghệ Blockchain3.2 Ứng dụng của Blockchain

ĐẠI HỌC UEH TRƯỜNG CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT KẾ KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN KINH DOANH

-



TIỂU LUẬN CUỐI KỲ MÔN HỌC: CƠ SỞ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

Đề tài:

CÔNG NGHỆ BLOCKCHAIN

Mã lớp học phần : 21C1INF50900302 (C7-N1.306)

Giảng viên hướng dẫn : Trương Việt Phương Sinh viên thực hiện : Trần Cao Hạnh Nhi

MỞ ĐẦU

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 đang làm thay đổi căn bản nền sản xuất thế giới, thay đổi phương thức sản xuất và lực lượng sản xuất Cùng với sự phát triển của khoa học và công nghệ, Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 đã và đang diễn biến rất nhanh, tạo ra những khả năng hoàn toàn mới và có tác động sâu sắc đối với các hệ thống chính trị, xã hội, kinh tế của thế giới Trong số các công nghệ chủ chốt của Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4, Công nghệ Blockchain (hay còn gọi là Công nghệ Chuỗi khối) là một trong những công nghệ đột phá, được dự đoán sẽ là công nghệ

“chìa khóa” cho chuyển đổi số, xây dựng nền tảng công nghệ thông tin tương lai và dẫn dắt cách mạng công nghiệp 4.0 trong một vài thập kỷ tới

Phát triển mạnh trên thế giới trong thời gian qua, công nghệ Blockchain được nhắc đến liên tục từ nửa cuối năm 2017 Nhiều quốc gia như Singapore, Malta, Dubai đã có những động thái "cởi mở" trong ứng dụng Blockchain cũng như xây dựng các hành lang pháp lý đón đầu công nghệ mới này Trong thời đại kỹ thuật số ngày nay, với sự xuất hiện của truyền thông và công nghệ thông tin mới, bảo mật luôn là mối quan tâm hàng đầu Trong thời gian gần đây, nhiều tổ chức nổi tiếng đã phải đối mặt với các vụ

vi phạm an ninh Ví dụ, một công cụ tìm kiếm nổi tiếng Yahoo đã trải qua một cuộc tấn công lớn vào năm 2016 dẫn đến việc hàng tỷ tài khoản được điều chỉnh Sau khi thực hiện nghiên cứu liên quan đến bảo mật trên nhiều theo quan sát của các công ty, 65% vụ vi phạm dữ liệu đã xảy ra do mật khẩu yếu hoặc được cấp lại Hơn nữa, người

ta thấy rằng nhiều lần việc đánh cắp thông tin nhạy cảm đã được thực hiện bởi các email lừa đảo Do đó, việc lưu trữ, xác thực và bảo vệ dữ liệu là những thách thức lớn đối với nhiều tổ chức, doanh nghiệp Công nghệ Blockchain như là một dạng sổ cái phân tán, dạng mở, hứa hẹn một giải pháp thiết thực và siêu an toàn cho vấn đề này, công nghệ cũng có thể tiết kiệm tối đa chi phí lên tới 30-50% Chính vì vậy mà Blockchain trở thành công cụ ngày càng hấp dẫn cho nhiều ngành như tài chính ngân hàng, bảo hiểm, quản lý tiền ảo, y tế, vận chuyển hàng hóa, viễn thông …

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU II

PHẦN 1: CÔNG NGHỆ BLOCKCHAIN 1

1.1 Blockchain là gì? 1

1.2 Các đặc điểm chính 3

1.3 Phân loại Blockchain 2

PHẦN 2: HOẠT ĐỘNG CỦA BLOCKCHAIN 3

2.1 Cấu tạo của Blockchain 3

2.2 Các công nghệ của Blockchain 3

2.3 Cơ chế hoạt động của Blockchain 4

2.4 Ưu nhược điểm của công nghệ Blockchain 5

PHẦN 3: CÁC PHIÊN BẢN VÀ ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ BLOCKCHAIN 6

3.1 Các phiên bản của công nghệ Blockchain 6

3.2 Ứng dụng của Blockchain 7

TÀI LIỆU THAM KHẢO 10

PHẦN 1: CÔNG NGHỆ BLOCKCHAIN

1.1 Blockchain là gì?

Blockchain (Công nghệ chuỗi khối) là một cơ sở dữ liệu phân cấp lưu trữ các khối dữ liệu được mã hóa được liên kết với nhau và mở rộng theo thời gian, là một hệ thống ghi lại các thông tin giao dịch được phân phối, xác nhận và duy trì bởi một mạng máy tính trên khắp thế giới Blockchain được ví như một cuốn sổ cái kỹ thuật số của các giao dịch được sao chép và phân phối trên toàn bộ mạng lưới hệ thống máy tính Bất

cứ khi nào ai đó thực hiện một giao dịch, nó sẽ được chuyển đến mạng và các thuật toán máy tính sẽ xác định tính xác thực của giao dịch Khi giao dịch được xác minh, giao dịch mới này được kết nối với giao dịch trước đó tạo thành một chuỗi giao dịch Chuỗi này được gọi là chuỗi khối

So với cơ sở dữ liệu tập trung thông thường, Blockchain sử dụng nhiều nút (người dùng trong hệ thống Blockchain) và phân phối nhiều quyền truy cập vào dữ liệu, do đó khiến cho một thực thể trung tâm không thể giành được quyền kiểm soát mạng hay làm giảm sự phụ thuộc vào máy chủ Internet trung tâm và tránh khả năng hư hỏng điểm máy chủ trung tâm do dữ liệu và mất dữ liệu Công nghệ mã hóa được sử dụng

để đảm bảo tính toàn vẹn của nó và đảm bảo rằng các tệp dữ liệu được lưu trữ trong chuỗi khối không bị giả mạo hoặc xóa một cách độc hại

1.2 Các đặc điểm chính

- Hiệu suất cao: Đây là tính năng đầu tiên và quan trọng của Blockchain Blockchain

giúp gia tăng công suất hoạt động của cả mạng lưới Do vì có rất nhiều máy tính làm việc cùng một lúc với nhau giúp giải quyết công việc hiệu quả và tối ưu hơn so với việc chỉ tập trung quyền kiểm soát vào một máy tính cụ thể

- Tính bất biến: Một trong những giá trị chính của Blockchain là tạo sổ cái bất biến

Tính bất biến có nghĩa là thứ không thể thay đổi hoặc thay đổi được nhưng sẽ để lại dấu vết Đây là một trong những tính năng hàng đầu của công nghệ này giúp đảm bảo rằng công nghệ sẽ vẫn như cũ - một mạng lưới vĩnh viễn và không thể thay đổi

- Giải quyết nhanh hơn: Blockchain có thể giải quyết các giao dịch với tốc độ thực sự

nhanh chóng Điều này giúp tiết kiệm rất nhiều thời gian và tiền bạc từ các tổ chức này

và cung cấp sự thuận tiện cho người tiêu dùng

- Mạng phi tập trung: Mạng được phân cấp có nghĩa là nó không có bất kỳ cơ quan

quản lý nào hoặc một người duy nhất trông nom khuôn khổ Đúng hơn là một nhóm người dùng duy trì mạng làm cho nó trở nên phi tập trung

- Bảo mật nâng cao: Công nghệ Blockchain sẽ có tính năng bảo mật tốt hơn bởi vì sẽ

không có bất kỳ một khe hở nào có thể được tận dụng để đánh sập hệ thống – thậm chí

là đối với các hệ thống tài chính có nguy cơ tiềm ẩn cao nhất Hơn nữa mọi thông tin trên blockchain đều được sử dụng hàm băm (mật mã học) Đối với quá trình này, bất

kỳ dữ liệu input nào đều thông qua một thuật toán học tạo ra một loại giá trị khác nhau, nhưng độ dài luôn cố định

- Tính xác thực và minh bạch: Thông qua công nghệ của Blockchain, chúng ta sẽ có thể giải quyết được những vấn đề rắc rối liên quan đến việc gian lận

1.3 Phân loại Blockchain

Blockchain chia thành 3 loại chính:

⚫ Public Blockchain

Blockchain công khai được mở cho công chúng và bất kỳ cá nhân nào cũng có thể tham gia vào quá trình ra quyết định bằng cách trở thành một nút, nhưng người dùng

có thể được lợi hoặc có thể không được hưởng lợi khi họ tham gia vào quá trình ra quyết định Không ai trong mạng có quyền sở hữu sổ cái, nó công khai cho bất kỳ ai tham gia vào mạng Người dùng trong blockchain sử dụng cơ chế đồng thuận phân tán

để đưa ra quyết định và duy trì bản sao sổ cái trên các nút cục bộ của họ

⚫ Private Blockchain

Trái ngược với cấu trúc Blockchain công khai, loại Blockchain này không mở cho công chúng và chỉ mở cho một nhóm người hoặc tổ chức và sổ cái chỉ được chia sẻ cho các thành viên tham gia

⚫ Consortium Blockchain

Blockchain liên kết khá giống với các blockchain riêng tư, là sự kết hợp giữa

blockchain công khai và blockchain riêng tư Blockchain liên kết là một công nghệ blockchain mà thay vì chỉ một tổ chức duy nhất, nhiều tổ chức quản lý nền tảng Nó không phải là một nền tảng công cộng mà là một nền tảng được cấp phép

PHẦN 2: HOẠT ĐỘNG CỦA BLOCKCHAIN

2.1 Cấu tạo của Blockchain

Blockchain là một chuỗi các khối dữ liệu và mỗi khối gồm 3 phần cơ bản:

- Dữ liệu: Mỗi giao dịch được tạo ra là một dữ liệu được ghi và lưu lại trên một khối (block) Ví dụ khi A chuyển tiền cho B thì dữ liệu được lưu trên khối block gồm tên người gửi, người nhận và số tiền cụ thể

- Mã băm: Mã băm của mỗi khối được xem như là ký hiệu nhận biết của khối đó và nó luôn luôn là duy nhất Nó cũng giúp tìm và xác định được dễ dàng các giao dịch trên blockchain

- Mã băm của khối trước: Đây là yếu tố liên kết các khối trong chuỗi tạo thành

blockchain Khi một khối mới được tạo ra và được liên kết vào blockchain thì mã băm của khối mới được tạo thành dựa trên mã băm của khối đứng trước Điều này đã tạo nên tính liên kết, an toàn và bảo mật cao của Blockchain

Cơ chế chống sự thay đổi: Vì khối mới khi được liên kết vào chuỗi Blockchain sẽ vừa mang mã băm của chính nó vừa mang mã băm của khối đứng trước Do vậy nếu ai đó thay đổi được một khối nào đó thì mã băm của nó cũng thay đổi Điều này làm cho khối tiếp theo và các khối phía sau không hợp lệ

2.2 Các công nghệ của Blockchain

Blockchain là sự kết hợp giữa 3 loại công nghệ:

⚫ Mật mã học: Tính bảo mật và minh bạch của Blockchain được phát triển dựa trên

hai nền tảng kỹ thuật chính là hàm băm và khóa công khai

- Hàm băm: dùng để chuyển đổi từ một thông tin sang một đoạn mã Bất kỳ sự tác

động hay gian lận nào làm thay đổi bất kỳ phần nào của blockchain sẽ bị phát hiện ngay lập tức vì giá trị băm mới không còn phù hợp với thông tin cũ trên blockchain

- Khóa công khai: Mỗi người dùng đều sở hữu một cặp khóa gồm khóa bí mật và khóa

công khai Khóa bí mật được lưu trữ bí mật và sử dụng để ký kết các giao dịch Khóa

công khai dùng để xác minh xem dữ liệu có bị giả mạo hay không

⚫ Mạng ngang hàng (P2P network):

Khi nói đến mạng ngang hàng, nó có nghĩa là một mạng ngang hàng phi tập trung Không giống như ngân hàng, nơi các giao dịch được lưu trữ riêng tư và chỉ được quản

lý bởi ngân hàng, P2P là một mô hình mạng phân tán bao gồm các nút - người dùng trong hệ thống blockchain - lưu trữ và chia sẻ chung các tệp Trong mạng lưới P2P không cần bất kỳ quản trị trung tâm hoặc máy chủ nào, có nghĩa là tất cả các nút được kết nối với nhau, có quyền lực ngang nhau, thực hiện các nhiệm vụ giống nhau và mỗi một nút được xem như một server để lưu trữ bản sao chép của ứng dụng

⚫ Lý thuyết trò chơi: Tất cả các nút tham gia vào hệ thống đều phải tuân thủ luật chơi đồng thuận (cơ chế PoW, PoS,…) và được thúc đẩy bởi động lực kinh tế

Tính minh bạch và an toàn của Blockchain thể hiện qua cơ chế chống sự thay đổi của

mã băm của các khối Nhưng với công nghệ hiện đại ngày nay không khó để thay đổi tất cả mã băm trong thời gian ngắn và biến Blockchain thành cuốn sổ cái giả mạo hoàn toàn Vì vậy để hạn chế điều này, blockchain còn có các cơ chế khác như Proof of Work và Proof of Stake

2.3 Cơ chế hoạt động của Blockchain

⚫ Để một khối thông tin mới được thêm vào Blockchain, phải có đủ 4 yếu tố:

- Phải có giao dịch: Phải có một ai đó trong mạng lưới hệ thống yêu cầu thực hiện một giao dịch

- Giao dịch phải được xác minh: Mọi thông tin về giao dịch ấy như người gửi, người nhận, giá trị, thời gian, địa điểm,… được xác nhận và ghi lại

- Giao dịch đó phải được lưu trữ trong khối: Thông tin giao dịch được đã được xác

mạng lưới - xác nhận thông tin trong khối là chính xác thì khối sẽ được cung cấp một

mã băm kí hiệu Sau đó được thêm vào chuỗi blockchain đang tồn tại và được liên kết với khối giao dịch trước đó trong chuỗi Ngay khi khối được liên kết vào chuỗi

blockchain thì giao dịch thành công

2.4 Ưu nhược điểm của công nghệ Blockchain

Tiềm năng Blockchain như một hình thức lưu trữ hồ sơ phi tập trung là gần như không

có giới hạn Từ quyền riêng tư của người dùng được nâng cao hơn và bảo mật cao hơn đến chi phí xử lý thấp hơn và ít lỗi hơn, nhưng vẫn có một số nhược điểm

⚫ Ưu điểm:

- Cải thiện độ chính xác bằng cách loại bỏ sự tham gia của con người vào quá trình xác minh Khi mọi phần thông tin được xác minh trước khi được thêm vào sổ cái, nó sẽ loại bỏ mọi dữ liệu sai lệch Hơn nữa, nó cũng loại bỏ các vấn đề đến từ lỗi do con người tạo ra Do đó, nó làm tăng đáng kể chất lượng của dữ liệu

- Blockchains cung cấp tính minh bạch và bất biến cho các giao dịch vì tất cả các giao dịch không thể bị thay đổi hoặc xóa

- Càng có nhiều nút tham gia thì hệ thống càng vững chắc

- Giảm chi phí và tăng niềm tin bằng cách loại bỏ xác minh của bên thứ ba

- Cơ chế phi tập trung và đồng thuận ngăn chặn việc giả mạo và sửa đổi dữ liệu Các kết nối ngang hàng của chuỗi khối giúp xác định các hoạt động gian lận trong mạng và

sự đồng thuận phân tán Gần như không thể xâm nhập mạng vì kẻ tấn công chỉ có thể tác động đến mạng khi chúng có quyền kiểm soát 51% số nút

- Người dùng trong một chuỗi khối có thể dễ dàng theo dõi lịch sử của bất kỳ giao dịch nào vì tất cả các giao dịch trong một chuỗi khối đều được đóng dấu kỹ thuật số

- Công nghệ minh bạch, giao dịch an toàn, riêng tư và hiệu quả

⚫ Nhược điểm:

- Cơ chế đồng thuận giúp bảo vệ blockchain khỏi sự tấn công và sửa đổi Nhưng nếu

có một đơn vị kiểm soát hơn 50% mạng lưới (cuộc tấn công 51%) sẽ cho phép đơn vị này phá vỡ mạng lưới bằng cách cố ý ngăn chặn hoặc sửa đổi việc đặt các giao dịch Tuy lý thuyết là vậy nhưng trên thực tế rất khó để điều này xảy ra

- Tính không thể sửa đổi thông tin là ưu điểm của Blockchain nhưng cũng không phải lúc nào cũng tốt Việc muốn sửa đổi dữ liệu hay thông tin bị sai của Blockchain thì khó và rất phức tạp

- Một giao dịch trong chuỗi khối chỉ được giải quyết khi tất cả các nút trong chuỗi khối xác minh thành công giao dịch Đây có thể là một quá trình rất chậm vì khối được chèn vào cần được xác minh để đánh dấu giao dịch là xác thực bởi tất cả các nút

PHẦN 3: CÁC PHIÊN BẢN VÀ ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ BLOCKCHAIN

3.1 Các phiên bản của công nghệ Blockchain

◼ Công nghệ Blockchain 1.0 - Tiền điện tử và Thanh toán:

Đây được coi là sự đột phá của công nghệ tài chính, thậm chí các chuyên gia đánh giá công nghệ này là “chìa khóa” cho chuyển đổi số và xây dựng nền tảng công nghệ

thông tin tương lai Ứng dụng chính của phiên bản này là tiền mã hoá, bao gồm việc chuyển đổi tiền tệ, kiều hối và tạo lập hệ thống thanh toán kỹ thuật số Đây cũng là lĩnh vực quen thuộc với chúng ta nhất mà đôi khi khá nhiều người lầm tưởng Bitcoin

và Blockchain là một

◼ Công nghệ Blockchain 2.0 - Tài chính và Thị trường:

Blockchain 2.0 được sử dụng trong các ngành và dịch vụ tài chính bao gồm tài sản tài chính, quyền chọn và trái phiếu,… Hợp đồng thông minh lần đầu tiên được giới thiệu trong Blockchain 2.0 có thể được định nghĩa là cách để xác minh xem sản phẩm và dịch vụ có được gửi bởi nhà cung cấp trong một quy trình giao dịch giữa hai bên

◼ Công nghệ Blockchain 3.0 - Thiết kế và Giám sát hoạt động:

Blockchain 3.0 có thêm một khả năng mới là Dapps (ứng dụng phân tán) và cung cấp tính bảo mật cao hơn so với Blockchain 1.0 và 2.0 và nó có khả năng mở rộng và thích ứng cao và mang lại tính bền vững Nó được sử dụng trong nhiều ngành khác nhau như nghệ thuật, y tế, tư pháp, truyền thông và trong nhiều cơ quan chính phủ

◼ Công nghệ Blockchain 4.0 - Doanh nghiệp và Ứng dụng giao dịch:

Công nghệ Blockchain 4.0 là phiên bản mới nhất hiện nay Nó cung cấp một môi

trường định hướng doanh nghiệp, phục vụ việc tạo và chạy các ứng dụng, khẳng định

vị trí hàng đầu của công nghệ Blockchain trong đời sống Blockchain 4.0 cũng cung cấp nhiều tính năng vượt trội cho doanh nghiệp, gồm khung phát triển tích hợp và khả năng tương thích chéo giữa các Blockchain (Cross-Blockchain Compatibility) Việc doanh nghiệp tham gia vào dự án Blockchain 4.0 sẽ góp phần thúc đẩy công nghệ chuỗi khối phát triển cũng như tạo cầu nối tới các nhà phát triển và các bên hỗ trợ khác

3.2 Ứng dụng của Blockchain

Ứng dụng của Blockchain ngày càng mở rộng theo các phiên bản của công nghệ này

⚫ Tiền điện tử:

Ngay từ lúc ra đời, Blockchain đã là nền tảng công nghệ đứng sau Bitcoin Blockchain cho phép Bitcoin và các loại tiền điện tử khác hoạt động mà không cần cơ quan trung ương bằng cách trải rộng các hoạt động của mình trên một mạng máy tính Điều này không chỉ giúp làm giảm rủi ro mà còn loại bỏ nhiều phí xử lý và giao dịch Nó cũng