Blockchain đi trước sự gian lận thế nào?

Vân tay - tiền đề của tiền số

Do hầu như khó thể tìm thấy 2 người có chung vân tay nên vân tay là chuẩn để xác định nhân thân. Yếu tố đặc biệt này giúp sản sinh ra "vân tay số”. Năm 2001, Cục An ninh Quốc gia Mỹ công bố giải thuật SHA-2, bao gồm một loạt hàm mã hóa. SHA-256, sử dụng trong Bitcoin, là một hàm mã hóa trả ra kết quả (gọi là hash), có độ dài 256 bit, là một thứ "vân tay" kỹ thuật số.

Link bài viết

Bất kỳ một chuỗi nào cũng đều cho ra một hash có độ dài cố định 256 bit, và một chuỗi nhất định luôn cho ra một hash nhất định. Hơn nữa, chỉ cần thay đổi một ký tự trong chuỗi đầu vào, hàm mã hóa này sẽ cho ra một chuỗi 256 bit hoàn toàn khác hẳn. Chỉ cần xác định hash là có thể xác định tập tin. Vì hash có độ dài cố định 256 bit nên dùng hash có thể quản lý mà không cần phải mở từng tập tin.

Ngoài ngắn gọn, dễ quản lý, dễ đọc, hash còn có tác dụng chống sửa đổi. Mỗi khi thay đổi nội dung, hash lập tức thay đổi, việc kiểm soát hash giúp đảm bảo nội dung các giao dịch không bị thay đổi. Đây là điều vô cùng quan trọng để tạo ra đồng tiền kỹ thuật số.

Mạng ngang hàng - điều kiện cần

Các công nghệ mã hóa chỉ phát huy hết tác dụng khi có mạng ngang hàng (P2P). Khái niệm P2P xuất hiện khoảng năm 1999 cùng trào lưu chia sẻ file âm nhạc MP3.

Cống hiến quan trọng của những người tiên phong về kỹ thuật chia sẻ file trên P2P là việc dùng các máy tính cá nhân để chạy các chương trình, có thể thực hiện những việc tính toán phức tạp tốt hơn nhiều so với một hệ thống máy chủ tập trung. Khái niệm này được gọi là tính toán phân tán, tận dụng sức mạnh của toàn bộ máy tính của nhân loại.

Mô phỏng đồng tiền

Một tờ tiền giấy do ngân hàng phát hành có 2 thuộc tính quan trọng:

Thứ nhất, nó phải chống được nạn làm giả thông qua những biện pháp như cửa sổ trong suốt, mực đổi màu, hình dập nổi... Một tổ chức bình thường khó thể sao chép ra đồng tiền giống hệt, trừ khi phải đầu tư rất lớn vào máy móc công nghệ.

Thứ hai, nó phải tạo được sự đồng thuận. Khi phát hành đồng tiền, chính phủ sẽ phải công bố mẫu tiền mới, ấn định giá trị từng mẫu và công bố các chi tiết kỹ thuật chống tiền giả.

Để giải quyết 2 vấn đề này, những người chế ra Bitcoin đã có một loạt sáng kiến liên quan đến cách phát hành đồng tiền, cách ghi nhận giao dịch, xử lý giả mạo...

Sổ ngân hàng phân tán và khái niệm block

Giao dịch chuyển khoản qua mạng đã tồn tại từ lâu. Chúng ta làm việc này bằng cách lệnh cho ngân hàng chuyển tiền, ở phía kia người nhận nhận thêm tiền vào tài khoản và có thể rút ra chi tiêu. Như vậy đồng tiền thực sự không di chuyển, mà các ngân hàng chỉ cập nhật những cuốn sổ, ghi tăng, giảm sau giao dịch.

Bitcoin cũng áp dụng "sổ ngân hàng" nhưng thay đổi sáng tạo. Những người sáng tạo ra hệ thống Bitcoin ngay từ đầu đã chủ trương loại bỏ cá nhân hay tổ chức trung gian. Thông thường khi chuyển tiền, người ta sẽ phải thông qua ít nhất 2 ngân hàng với hàng loạt nghiệp vụ.

Để loại bỏ triệt để các khâu trung gian, hệ thống Bitcoin phải thiết lập cơ chế để người gửi và người nhận làm việc trực tiếp với nhau, và phải loại bỏ các máy chủ tập trung lưu trữ các tài khoản người dùng ở ngân hàng. Một cuốn "sổ chung" sẽ ghi nhận toàn bộ các giao dịch tham gia trong hệ thống.

"Cuốn sổ" ghi nhận giao dịch của hàng triệu người với hàng tỷ giao dịch sẽ là một tập tin rất lớn, ý tưởng tốt là chia nhỏ cuốn sổ ra thành nhiều khối dữ liệu có độ lớn bằng nhau. Các khối dữ liệu này không lưu tập trung ở một máy tính mà lưu trên tất cả máy tính trong P2P. Mỗi khối chứa một số giao dịch nhất định và mỗi giao dịch bao gồm thông số người chuyển, người nhận, nội dung và số tiền, y như thông tin trong một cuốn sổ ngân hàng.

Đồng tiền số thực chất là một hệ thống các tập tin ghi nhận toàn bộ giao dịch của một hệ thống. Số tiền có được của một người để tiêu sẽ xác định bằng tổng số tiền thu được trừ đi tổng số tiền đã chi trên toàn hệ thống.

Hiểu được điều mấu chốt này là hiểu được khái niệm cơ bản nhất của Bitcoin. Hệ thống các block của một cuốn sổ chung khi phân tán sẽ không bao giờ cần đến các máy chủ. Mỗi khi một máy tính mới tham gia vào mạng, nó sẽ có quyền tải xuống toàn bộ các block này.

Blockchain đi trước sự gian lận

Một hệ thống các block được phân tán trong mạng ngân hàng đã giải được bài toán loại bỏ các trung gian, nhưng làm thế nào để thay thế những tiện ích ngân hàng mang lại? Mỗi lần đến ngân hàng giao dịch, nhân viên ngân hàng xác định danh tính cùng thông tin tài khoản và yêu cầu dịch vụ của khách hàng, sau đó mới nhập thông tin vào hệ thống để xử lý, và một thời gian sau, số tiền sẽ đến tay người nhận. Hệ thống ngân hàng cũng có nhiều cơ chế bảo mật, không cho khách hàng thay đổi số liệu trong tài khoản hay lạm dụng giao dịch.

Như vậy các tập tin chứa dữ liệu phải có cấu trúc hết sức đặc biệt mới có thể giải quyết được vấn đề này. Ở dạng tổng quát nhất, mỗi block sẽ có phần header và phần nội dung chứa các giao dịch. Header sẽ chứa "vân tay" kỹ thuật số của block trước đó. Việc chứa hash của block đi trước trong header của block hiện hành là cách liên kết các block với nhau. Chuỗi block có cấu tạo móc xích được gọi là blockchain.

Cấu trúc blockchain nhờ đó giải quyết được vấn đề thứ tự phát sinh của các giao dịch. Khi giao dịch với ngân hàng, toàn bộ giao dịch tập trung trên hệ thống máy chủ của ngân hàng, người ta có thể dùng ngày, giờ của máy chủ để xác định thứ tự giao dịch. Khi các block phân tán trên một P2P, không thể có một múi giờ chung vì mạng có độ trễ thời gian.

Trong những đồng tiền kỹ thuật số trước đây, do không áp dụng blockchain, kẻ gian đã tận dụng độ trễ của mạng để giao dịch nhiều lần trên một số tiền, như dùng cùng một số tiền để mua hàng của nhiều người. Đây gọi là "double spending" (tiêu tiền trùng khớp) và blockchain đã giải quyết được.

Một tác dụng quan trọng của blockchain là loại trừ hoàn toàn ai đó muốn thay đổi nội dung sổ ngân hàng. Nếu muốn giao dịch để trục lợi, phải thay đổi nội dung, tính lại hash, thay đổi header của tất cả block phân tán trên toàn hệ thống. Việc này là bất khả thi, vì mọi máy tính đều lưu bản sao toàn bộ các block. Một cơ chế so sánh, giám sát của toàn hệ thống sẽ loại bỏ các block có dấu hiệu bị sửa đổi hay bất hợp lệ. Đây là sự cụ thể hóa khái niệm đồng thuận đã nói ở trên.

TRẦN ĐÀO ANH