Blockchain và công nghệ Tangle, Hashgraph ở vị trí nào trong cuộc Cách Mạng Công nghệ 4.0

Dù đã ra đời từ 2008, nhưng mãi tới 2017, bitoin mới được thế giới biết đến một cách rộng rãi. Tràn ngập trên media là những thông tin về sự tăng giá khủng khiếp của bitcoin và các loại tiền mã hóa khác. Và một công nghệ đằng sau chúng “Blockchain” cũng được nhiều người quan tâm. Thậm chí có người tin yêu Blockchain tới mức cho rằng cách mạng công nghệ 4.0 chính là của công nghệ Blockchain. Liệu khẳng định này có đúng?

Chúng ta biết rằng cách mạng công nghiệp lần thứ nhất có vai trò trung tâm của máy hơi nước, cách mạng công nghiệp lần thứ hai có vai trò hạt nhân của điện và các máy dùng điẹn, cách mạng công nghệ lần ba bắt đầu từ computers và internet. Vậy trung tâm của cách mạng công nghệ 4.0 là gì? Là công nghệ mô phỏng sinh học, là AI, hay là blockchain? Trong bài viết bạn đọc sẽ được giới thiệu sơ lược về Blockchain và các công nghệ phân tán hiện nay nhằm giúp bạn đọc có hiểu biết và tự trả lời cho câu hỏi nêu trên.

BLOCKCHAIN LÀ GÌ ?

Blockchain ra đời cùng với bitcoin năm 2008 trong một bài báo khoa học của một nhân vật ẩn danh có nickname Satoshi Nakamoto. Cùng với sự tăng trưởng hàng nghìn lần của bitcoin, Blockchain vụt sáng trở thành ngôi sao mới của làng công nghệ thế giới, đến mức mà khắp các mặt báo lớn nhỏ, các công ty đến các quốc gia đều nghiên cứu phát triển Blockchain.

Theo tiếng Anh, “block = khối”, “chain = chuỗi”. Minh họa đơn giản, blockchain như là một cuốn sổ cái (ledger) đóng gói dữ liệu thành các khối, nối với nhau bằng các hàm hash cho phép truy xuất ngược tuần tự vào các khối trước đó. Cho dễ hiểu, blockchain như một đoàn tàu dài vô hạn. Đầu tàu là khối nguyên thủy, là khởi đầu, mỗi toa tàu sau đó được nối với toa trước bởi hàm hash, và cứ thế nối toa tới vô hạn. Đối với mạng lưới Bitcoin cuốn sổ cái này được lưu trữ đầy đủ tới tất cả các máy đào. Đó là lí do người ta gọi Bitcoin là sổ cái / mạng lưới phân tán (hoặc phân cấp).

Trước Bitcoin, trên thế giới đã có các hệ thống phân tán như vậy, ví dụ như một số trung tâm dữ liệu, được sao chép ở 2 hoặc nhiều cụm máy chủ để khi hỏng cụm máy chủ này thì vẫn còn cụm máy khác lưu giữ đầy đủ dữ liệu quan trọng. Tuy nhiên đây là mô hình phân cấp đóng, tức là một máy tính nào đó không thể tham gia nếu không được cho phép. Trong khi đó, Bitcoin là hệ phân cấp mở, bất kỳ máy tính nào cũng có thể tham gia mà không cần xin phép. Ethereum, Cardano, NEO, Zilliqa và rất nhiều blockchain khác đều là loại phân cấp mở. Về cơ bản, không một cá nhân hay nhóm người nào có đủ khả năng kiểm soát hoàn toàn mạng lưới, bởi vì có hàng nghìn tới chục nghìn máy đào rải rác trên khắp thế giới tham gia hệ thống, và không ai biết hết các máy đào đó do ai làm chủ, đặt ở vị trí nào.

Vậy có blockchain nào không phân cấp? Hiện chỉ có Ripple là hệ thống như vậy, nói cách khác, mạng lưới blockchain bị kiểm soát hoàn toàn bởi Ripple Labs.

Cơ sở lý thuyết mã hóa toán học cùng với cấu trúc blockchain đơn giản giúp cho mạng Bitcoin an toàn tới mức hầu như không thể bị hack. Thực tế chưa có bất kỳ ghi nhận nào về một vụ hack thành công Bitcoin. Còn các hệ blockchain khác, ngay cả Ethereum cũng đã bị hack với giá trị nhiều triệu USD.

Mặc dù an toàn (dữ liệu đã ghi không thể bị thay đổi sau một số xác nhận) và minh bạch, cấu trúc blockchain (cùng với cơ chế đồng thuận PoW) có nhược điểm là thời gian đóng khối và xác nhận giao dịch khá dài, tiêu tốn một lượng lớn năng lực tính toán và điện năng. Nút thắt cổ chai này làm cho Bitcoin hiện không thể mở rộng như mạng lưới Visa.

TANGLE LÀ GÌ  ?

Directed Acyclic Graph (DAG), trong toán học, đơn giản là một cấu trúc đồ thị không có vòng (lặp) và được định hướng. “Không vòng lặp” sẽ đảm bảo rằng theo hướng của các nút sẽ không dẫn bạn trở lại cùng một nút (cũ). Cơ sở toán học cho lý thuyết này tương đối hoàn thiện, nếu xem mỗi node là một điểm xử lý thông tin, thì người ta có thể thiết kế các thuật toán song song cho mạng lưới này. Ngoài ra, các tính toán có thể được thực hiện với thời gian tuyến tính.

Dựa trên lý thuyết này, Minota đã phát triển một mạng lưới phân tán DAG hay còn gọi là Tangle, cho phép bất kỳ máy tính, thậm chí là mobile cũng có thể là một node trong mạng phân tán IOTA, không nhất thiết phải là GPU hay các máy đào chuyên biệt (như mạng Bitcoin và Ethereum). Trong Tangle, toàn bộ mạng là những người tham gia của mô hình đồng thuận – không giống như blockchain, nơi chỉ có một phần nhất định của mạng là những người tham gia của quá trình xác minh. Điều quan trọng cần lưu ý là PoW vẫn được sử dụng bởi Tangle. Tuy nhiên, gánh nặng được chia sẻ bởi toàn bộ mạng. Hơn nữa, PoW chỉ là một phần của mô hình đồng thuận trong Tangle (để phục vụ chống lại tấn công sybil và spam). Do cấu trúc của một DAG, phương thức đồng thuận của Tangle sẽ chỉ tiêu tốn một lượng nhỏ sức mạnh tính toán. Tuy nhiên, một kẻ xấu sẽ phải chi tiêu số tiền ngày càng tăng theo sức mạnh tính toán với lợi nhuận thì giảm dần. IOTA có một số ưu điểm nổi bật là: chi phí giao dịch gần như bằng không, có khả năng mở rộng vô hạn, và càng nhiều node tham gia mạng lưới thì tốc độ xử lý giao dịch càng nhanh (không giới hạn).
Mạng IOTA là một hệ phân cấp nhưng không phải blockchain. Công nghệ của nó đã gây được sự chú ý đáng kể trên thế giới, một số đơn vị đang nghiên cứu để ứng dụng nó vào các thanh toán nhỏ (micro-payment) và Internet of Things (và một khái niệm mới ra đời Internet of Services).

HEDERA HASHGRAPH LÀ GÌ ?

Cấu trúc dữ liệu hashgraph và thuật toán đồng thuận cung cấp nền tảng mới cho sự đồng thuận phân tán. https://www.hederahashgraph.com

Một blockchain giống như một cái cây được liên tục cắt tỉa khi nó mọc – việc tỉa cành này là cần thiết để giữ cho các cành mọc ra khỏi tầm kiểm soát. Trong hashgraph, thay vì cắt tỉa tăng trưởng mới, nó được dệt trở lại cơ thể.
Trong cả blockchain và hashgraph, bất kỳ thành viên nào cũng có thể tạo giao dịch, cuối cùng sẽ được đưa vào một vùng chứa (“khối”), và sau đó sẽ phân phối khắp cộng đồng. Trong blockchain, những khối được thiết kế để tạo thành một chuỗi dài duy nhất. Nếu hai thợ mỏ tạo hai khối cùng một lúc, cộng đồng cuối cùng sẽ chọn một để tiếp tục, và loại bỏ một cái khác. Nó giống như đang phát triển cây liên tục có tất cả nhưng một nhánh của nó bị cắt nhỏ. Trong hashgraph, mỗi vùng chứa được sử dụng và không có khối nào bị loại bỏ. Tất cả các chi nhánh tiếp tục tồn tại mãi mãi và cuối cùng phát triển lại với nhau thành một hệ toàn thể. Điều này hiệu quả hơn.

Ngoài ra, blockchain không thành công nếu khối mới đến quá nhanh, bởi vì cành mới nảy mầm nhanh hơn chúng có thể được cắt tỉa. Cái đó là lý do tại sao blockchain cần bằng chứng về công việc hoặc một số cơ chế khác để làm chậm sự tăng trưởng đột biến. Trong hashgraph, không có gì bị ném đi. Không có tổn hại nào trong cấu trúc phát triển nhanh chóng. Mọi thành viên có thể tạo giao dịch và khối bất cứ khi nào họ muốn. Nên nó là rất đơn giản và có xu hướng rất nhanh. Cuối cùng, bởi vì hashgraph không yêu cầu cắt tỉa và do đó đơn giản hơn, nó cho phép các đảm bảo về toán học mạnh mẽ hơn, chẳng hạn như sự công bằng và đồng thuận Byzantine. Cơ sở dữ liệu phân tán của Paxos là Byzantine, nhưng không công bằng. Blockchain không phải là Byzantine cũng không công bằng. Hashgraph là bao gồm cả Byzantine và sự công bằng.

LỜI KẾT

Bài viết giới thiệu sơ lược về blockchain và các công nghệ phân tán hiện nay. Dù đã cố gắng nhưng tác giả tin rằng vẫn còn nhiều sai sót. Công nghệ phát triển nhanh như vũ bão. Khoảng 10 năm trước nhiều học giả tin rằng công nghệ phỏng sinh học sẽ làm nên cuộc cách mạng mới. Mấy năm sau, người ta bắt đầu nói về AI. Và từ 2017 đến nay, khắp mặt báo viết về blockchain, các nước và các tổ chức lớn cũng nghiên cứu phát triển blockchain. Thuật ngữ “Cách mạng công nghệ 4.0” đã được nói tới nhiều, nhưng vẫn chưa được định hình rõ là công nghệ nào. Theo tôi, không phải là blockchain, mà đúng hơn là “Công nghệ phân tán mở” trên cơ sở mã hóa toán học với sự hỗ trợ của smartcontract. Còn Cách mạng công nghệ 5.0 có lẽ là của Công nghệ Lượng tử.

Tác giả: Đỗ Văn Thuật @Thuat86
Theo Tapchibitcoin.vn/ vnctalk.com