Giải mã cơn sốt Bitcoin

Bitcoin đã xuất hiện trên thế giới từ năm 2009 nhưng thực sự mới bùng nổ tại Việt Nam trong năm nay. Cụ thể là sau đợt càn quét của virus wannacry, không chỉ những người am hiểu về kỹ thuật mà còn rất rất nhiều người muốn biết bitcoin là gì? Và tại sao lại được Hacker tuyển chọn để làm "chiến lợi phẩm" sau khi đã mã hóa dữ liệu người dùng?

1. Bitcoin là gì?

Vâng, trước hết phải định nghĩa được Bitcoin. Bitcoin (ký hiệu: BTC, XBT, BitcoinSign.svg) là một loại tiền tệ kỹ thuật số phân cấp, được phát hành bởi Satoshi Nakamoto dưới dạng phần mềm mã nguồn mở từ năm 2009. Bitcoin có thể được trao đổi trực tiếp bằng thiết bị kết nối Internet mà không cần thông qua một tổ chức tài chính trung gian nào.

Bitcoin có cách hoạt động khác hẳn so với các loại tiền tệ điển hình: Không có một ngân hàng trung ương nào quản lý nó và hệ thống hoạt động dựa trên một giao thức mạng ngang hàng trên Internet. Sự cung ứng Bitcoin là tự động, hạn chế, được phân chia theo lịch trình định sẵn dựa trên các thuật toán. Bitcoin được cấp tới các máy tính "đào" Bitcoin để trả công cho việc xác minh giao dịch Bitcoin và ghi chúng vào cuốn sổ cái được phân tán trong mạng ngang hàng - được gọi là blockchain. Mỗi bitcoin có thể được chia nhỏ tới 100 triệu đơn vị nhỏ hơn gọi là satoshi.

2. Các loại tiền ảo?

• Bitcoin (ký hiệu: BTC, XBT, Ƀ)
• Ethereum (ETH) không chỉ là tiền ảo mà còn được biết đến với vai trò là một hệ thống phần mềm còn có thể giúp tạo ra những giao dịch có thể được lập trình và những thị trường online với cái tên giao kèo thông minh. ETH được các ông lớn trong làng công nghệ như Microsoft, IBM… chống lưng
• Ripple (XRP) là loại tiền ảo sử dụng công nghệ thuật toán chuỗi khối một startup để hỗ trợ tăng tốc giải quyết các giao dịch tài chính giữa các ngân hàng lớn hàng đầu thế giới, tập trung vào việc cung cấp công nghệ điện toán chuỗi khối cho những ngân hàng nào có nhu cầu giao dịch xuyên biên giới
• Zcash (ZEC) là một đồng tiền điện tử hay tiền ảo trên internet giống hệt Bitcoin, nhưng mang một số đặc điểm riêng biệt. Zcash hoạt động dựa trên hệ thống Blockchain phân tán, điều này giúp che giấu thông tin giao dịch của các bên vì thế tính bảo mật rất cao. Nếu như với Bitcoin, khi giao dịch tức là bạn sẽ công khai toàn bộ thông tin giao dịch trên một trang mạng internet, bất cứ ai cũng có thể xem các giao dịch, địa chỉ, số tiền,..Nhưng với Zcash thì mọi thông tin đều được mã hóa. .... và còn rất nhiều các loại tiền ảo khác nữa

3. Đào coin là gì?

Chắc hẳn các bạn đã nghe về bitcoin thì đều đã từng nghe về đào coin. Vậy đào coin là gì? Bitcoin hoạt động dựa vào những thuật toán mật mã cao cấp, được xác nhận bởi chuỗi các quá trình xử lý phức tạp. Việc đào bitcoins là một quá trình các “thợ đào” (miner) tìm ra đáp án cho một bài toán khó. Độ khó của bài toán này được tự động chỉnh sửa sao cho trung bình cứ khoảng mỗi 10 phút thì sẽ có một thợ đào (hoặc một nhóm hợp lại) rải rác khắp thế giới giải được một block và được thưởng 12.5 BTC/khối và 1 BTC hiện tại đang ở mức 2400$. Vì mức tỉ giá 1 BTC rất cao nên người người, nhà nhà đang tràn đi sắm "trâu": nào là trâu đỏ hay trâu xanh để có thể cày được BTC nhiều nhất có thể. Nếu bạn muốn biết cách build nào tối ưu để đạt được trâu tốt nhất thì có thể hỏi bác này. Bài viết này sẽ bỏ qua sự nghiên cứu đầu tư "trâu" để đào coin 1 cách hiệu quả nhất, chúng ta sẽ đến với công nghệ đằng sau BTC.

4. Công nghệ Block Chain

Blockchain là một cơ sở dữ liệu phân cấp lưu trữ thông tin trong các khối thông tin được liên kết với nhau và mở rộng theo thời gian. Mỗi khối thông tin đều chứa thông tin về thời gian khởi tạo và được liên kết tới khối trước đó, vì vậy cơ sở dữ liệu này được gọi là chuỗi khối. Blockchain được thiết kế để chống lại việc thay đổi của dữ liệu: Một khi dữ liệu đã được ghi thì sẽ không có cách nào thay đổi được nó. Blockchain được đảm bảo nhờ cách thiết kế sử dụng hệ thống tính toán phân cấp với khả năng chịu lỗi byzantine cao. Vì vậy sự đồng thuận phân cấp có thể đạt được nhờ Blockchain. Vì vậy Blockchain phù hợp để ghi lại những sự kiện, hồ sơ y tế, xử lý giao dịch, công chứng, danh tính và chứng minh nguồn gốc.

Về công nghệ, các giao dịch được xác minh bởi thuật toán chữ ký số dựa trên đường cong Elliptic (ECDSA) và được xác nhận bởi chuỗi các quá trình xử lý lần lượt các hàm băm SHA256 bởi các thợ đào Bitcoin. Mỗi khối trong blockchain chứa tất cả thông tin giao dịch trong khối đó trong 1 cây Merkle - là một cây nhị phân có thứ tự được xây dựng từ một dãy các đối tượng dữ liệu sử dụng hàm băm - để đạt hiệu quả cao trong việc lưu trữ và xác minh với lượng dữ liệu lớn các giao dịch. Khi có một giao dịch không hợp lệ, hệ thống sẽ loại bỏ nó bằng cách chọn theo số đông. Càng có nhiều máy tính tham gia vào hệ thống ngang hàng cho blockchain thì sức mạnh xử lý và độ an toàn của hệ thống blockchain đó càng cao.

Qua việc sử dụng mạng lưới ngang hàng và một hệ thống dữ liệu phân cấp, Bitcoin blockchain được quản lý tự động. Việc phát minh ra blockchain cho Bitcoin đã làm cho nó trở thành loại tiền tệ kỹ thuật số đầu tiên giải quyết được vấn đề double spending (chi tiêu gian lận khi 1 lượng tiền được dùng 2 lần). Công nghệ này của Bitcoin đã trở thành nguồn cảm hứng cho một loạt các ứng dụng khác.

• Cơ chế đồng thuận phi tập trung (decentralized consensus) Một sơ đồ phi tập trung chuyển giao quyền lực và sự tin tưởng cho một mạng lưới ảo phi tập trung và cho phép các nút của mạng lưới đó liên tục lưu trữ các giao dịch trên một khối (block) công cộng, tạo nên một chuỗi (chain) độc nhất: chuỗi khối (blockchain). Mỗi khối kế tiếp chứa một “hash” (một dấu tay độc nhất) của mã trước nó; vì thế, mã hóa (thông qua hàm băm) được sử dụng để bảo đảm tính xác thực của nguồn giao dịch và loại bỏ sự cần thiết phải có một trung gian tập trung. Sự kết hợp của mã hóa và công nghệ blockchain lại đảm bảo rằng sẽ không bao giờ một giao dịch được lưu trữ lại hai lần.

• Chuỗi khối (The blockchain) và dịch vụ chuỗi khối Một chuỗi khối giống như một nơi để lưu trữ dữ liệu bán công cộng trong một không gian chứa hẹp (khối). Bất cứ ai cũng có thể xác nhận việc bạn nhập thông tin vào vì khối chứa có chữ ký của bạn, nhưng chỉ có bạn (hoặc một chương trình) có thể mở khối chứa ra vì chỉ có bạn cầm khóa bí mật cho dữ liệu đó. Vì thế chuỗi khối hoạt động gần giống như một cơ sở dữ liệu, ngoại trừ một phần của thông tin được lưu trữ - header của nó là công khai. Dữ liệu lưu trữ có thể là một giá trị hoặc một số dư tiền mã hóa. Một chuỗi khối hoạt động như một hệ thống lưu chuyển giá trị thay thế mà không một quyền lực tập trung hay bên thứ ba nào có thể chen vào (vì quá trình mã hóa). Nó được dựa trên quyền công khai/ bí mật, là âm-dương của chuỗi khối: nhìn công khai nhưng kiểm soát bí mật.

• Hợp đồng thông minh (smart contracts) và tài sản thông minh Hợp đồng thông minh là các khối để xây dựng nên các ứng dụng phi tập trung. Một hợp đồng thông minh tương đương với một chương trình nhỏ mà bạn có thể tin tưởng với một đơn vị giá trị và quản lý giá trị đó. Ý tưởng cơ bản đằng sau hợp đồng thông minh là sự quản lý bằng khế ước đối với một giao dịch giữa hai bên liên quan hay nhiều hơn có thể được xác minh theo thứ tự thông qua chuỗi khối, thay vì thông qua một quan tòa tập trung. Sau phải dựa vào một quyền lực tập trung trong khi hai hay nhiều bên tham gia có thể đồng thuận lẫn nhau, và khi họ có thể đưa ra các điều khoản và thực thi sự đồng thuận bằng chương trình và các điều kiện, tiền sẽ được chuyển tự động khi hoàn thành một số dịch vụ.

• Tính toán tin cậy (trusted computing) Khi bạn kết hợp các nền tảng đằng sau chuỗi khối, cơ chế đồng thuận phi tập trung và hợp đồng thông minh, bạn sẽ nhận ra rằng chúng hỗ trợ cho việc truyền bá các nguồn lực và giao dịch trên một mặt phẳng theo một cách ngang hàng, và trong khi làm điều đó, chúng cho phép các máy tính tin tưởng lẫn nhau ở một mức độ sâu.

• Bằng chứng công việc (Proof of work) Bằng chứng công việc là khối then chốt xây dựng nên blockchain vì nó không thể “sửa lại” và được bảo vệ thông qua sức mạnh của hàm băm mã hóa.

Và đây là cách mà Blockchain làm việc: Khi người dùng xác nhận có giao dịch -> giao kèo sẽ được chuyển tới hệ thống chia sẻ mạng ngang hàng (hệ thống người dùng máy tính để đào bitcoin) -> hệ thống sẽ xác nhận giao kèo cùng với thông tin người dùng nhờ các hàm hash -> giao kèo được xác nhận (có thể gồm tiền ảo, hợp đồng hay bất cứ thông tin gì) -> sau khi được xác nhận, giao dịch sẽ được ghép với các giao dịch khác thành nhừng khối thông tin block -> các khối block này sẽ gộp chung vào dãy blockchain đã tồn tại từ trước (để xác thực và đảm bảo rằng blockchain này không thể bị giả mạo) -> giao dịch kết thúc.

• Tương lai của Block Chain: Như đã trình bày ở trên, block chain giải quyết được khá nhiều vấn đề: Một blockchain được sử dụng để ghi lại các giao dịch trên nhiều máy tính nên bản ghi không thể bị thay đổi trước mà không có sự thay đổi của tất cả các khối tiếp theo và của cả đồng của mạng. Điều này cho phép người tham gia xác minh và kiểm toán các giao dịch không tốn kém. Chúng được chứng thực bởi tập thể, cộng đồng người dùng internet. Kết quả là một quy trình công việc mạnh mẽ, nơi sự chắc chắn của người tham gia về bảo mật dữ liệu được đảm bảo. Mọi hành vi lừa đảo đều bị loại bỏ. Việc sử dụng một blockchain loại bỏ các đặc tính của tính tái tạo vô hạn từ một tài sản kỹ thuật số. Nó xác nhận rằng mỗi đơn vị giá trị chỉ được chuyển một lần, giải quyết vấn đề lâu dài về chi tiêu gấp đôi. Việc trao đổi giá trị dựa trên blockchain này có thể được hoàn thành nhanh hơn, an toàn và rẻ hơn so với các hệ thống truyền thống (như có thể chuyển tiền cho bạn bè, người thân ở bất cứ đâu mà không cần thông qua 1 bên thứ ba, không bị hạn chế về mặt thời gian, số lượng và không mất phí). Công nghệ Block chain có tiềm năng to lớn để định hình các mô hình hoạt động kinh doanh trong thời gian dài. Các giao thức blockchain tạo điều kiện cho các doanh nhân sử dụng phương pháp mới để tiến trình hóa các giao dịch kỹ thuật số như: hệ thống thanh toán, tiền tệ số. Blockchain cũng được kỳ vọng sẽ phân chia ngành công nghiệp điện toán đám mây mặc dù các vấn đề kỹ thuật vẫn là 1 trở ngại lớn. Các ngân hàng cũng đang tiến sâu với công nghệ này vì nó có tiềm năng tăng tốc cho hệ thống giải quyết các vấn đề nội bộ: nền kinh tế chia sẻ (sharing economy), IoT (Internet of Things) cũng được thiết lập nhằm mang lại lợi ích từ blockchain vì chúng liên quan tới rất nhiều các bên ngang hàng. Blockchain cũng được sử dụng để phát triển hệ thống thông tin cho hồ sơ, bệnh án, làm tăng khả năng tương tác ... Các công ty kế toán trong Big Four: PwC, Deloitte, KPMG, Ernst and Young cũng đều đang thử nghiệm blockchain theo cách riêng biệt. Qua đó, ta thấy được trong tương lai Blockchain sẽ phát triển tạo ra 1 làn sóng mới trong thương mại điện tử với rất nhiều startup liên quan. Hãy cùng hi vọng và chờ xem.

5. Có thể bạn chưa biết:

• Sức mạnh của Blockchain đến từ việc mã hóa bất cứ thông tin gì sử dụng cho việc trao đổi và lưu trữ. Điều này dĩ nhiên bao gồm cả tiền ảo. Nhưng để mã hóa được chúng, người dùng cần nhờ đến các phần mềm App và bộ thư viện code API. App ở đây là những phần mềm hỗ trợ việc mã hóa thông tin. Một số ví dụ điển hình về việc sử dụng Apps cần kể đến là Ethereum, dù Bitcoin vẫn là dịch vụ đồng tiền ảo hàng đầu hiện nay. Ethereum đã phát triển một bộ công cụ IDE riêng để phát triển thêm App nhằm tạo ra những phần mềm hỗ trợ "hợp đồng thông mình" Smart Contract. API là bộ thư viện code, hay nói một cách dễ hiểu là những bộ code dài đã được hệ thống hóa và lập trình sẵn mà người dùng chỉ cần gọi tên ra là có thể sử dụng được.
• Dựa trên thuật toán gốc, số lượng Bitcoin lưu thông trong mạng lưới tiền ảo chỉ đạt tới con số 21 triệu BTC (đơn vị của Bitcoin) và hệ thống sẽ tự động điều tiết lượng tiền nhằm đảm bảo nguồn cung của Bitcoin tăng dần đều. Dựa trên cơ chế này, đồng Bitcoin thứ 21 triệu sẽ được ra đời vào năm 2140. Ở thời điểm hiện tại, số lượng bitcoin đã lên tới ~16,4 triệu.
• Ngày 5 tháng 10 năm 2009, lần đầu tiên giá trị của Bitcoin được ấn định trên sàn giao dịch, 1 bitcoin = 0,00076 USD. Hiện tại giá trị của 1 bitcoin ~ 2400 USD.
• Ethereum: Là đối thủ cạnh tranh trực tiếp của Bitcoin, Ethereum mang đến bàn tiệc những chức năng hoàn toàn mới sử dụng chính nền tảng Blockchain. Bản thân công nghệ Blockchain ngay từ ngày đã hứa hẹn tiềm năng vượt xa việc lưu trữ hóa đơn và đồng tiền ảo đơn thuần. Ethereum đã nhận thấy rõ điều này khi áp dụng tính chất Decentralized/Distributed giải thích ở trên để mã hóa các hợp đồng hay ký kết. Những hợp đồng "ảo" này còn được gọi là Smart Contract hay "hợp đồng thông minh".
• Free Market: Những công ty Start-up nhỏ đã hưởng lợi nhiều từ thị trường tự do mà Blockchain đã tạo ra. Đến nay hàng trăm công ty đã được lập ra tạo ra hàng hàng nghìn công việc trên khắp thế giới. Những công ty được tạo ra xuất hiện trong nhiều lĩnh vực từ kinh tế như FintTech cho đến những Start-up công nghệ mang đến giải pháp Blockchain đến với Internet of Things (Mạng lười vạn vật kết nối qua Internet).
• Genesis Block: Viên block "huyền thoại" đầu tiên trong Blockchain. Dân tình Internet đồn đại viên block này thuộc về chính người sáng lập nặc danh tự gọi mình là "Satoshi Nakamoto". Viên block đầu tiên này chứa một lượng tiền ước tính hiện nay vào khoảng một nửa tỷ USD và được "đào" vào ngày 3 tháng 1 năm 2009.
• Hashes: Là phần code kết nối các block trong Blockchain và là kết quả giải mã của các máy tính trong hệ thông "đào mỏ" trên thế giới. Ước tính cứ khoảng 10 phút, 1 hash của 1 block được giải mã và 25 Bitcoin được giải phóng ra thị trường. Những hash này được thiết kế sao cho thông tin chứa trong block có thể được chuyển thành hash nhưng điều ngược lại là hoàn toàn bất khả thi. Không những thế chỉ một sự chỉnh sửa nhỏ trong block sẽ tạo ra dãy sỗ hash hoàn toàn khác.