Bitcoin và Tiền mã hóa
Bitcoin là gì?
Khái niệm cơ bản
- Là đồng tiền mã hóa đầu tiên được phổ biến và sử dụng rộng rãi
- Được số hóa hoàn toàn, có tính phi tập trung, được xây dựng trên những nguyên lý về khoa học máy tính, mã hóa và kinh tế học
- Bitcoin là tên của mạng lưới và giao thức được sử dụng trong mạng lưới
- bitcoin là đơn vị tiền tệ trong mạng lưới
- Cấu trúc dữ liệu của mạng lưới được dựa trên blockchain (chuỗi khối), lưu lại toàn bộ các giao dịch từ trước tới hiện tại trên mạng lưới
Phong trào Cypherpunk
- Cypherpunks là một nhóm những người đấu tranh cho việc bảo vệ tính riêng tư bằng các phương pháp mã hóa
- Bitcoin được phát minh bởi Satoshi Nakamoto vào năm 2009, là một hệ thống giao dịch phi tập trung, có tính nặc danh, và có tính truthless (có thể hiểu là không cần có sự tin tưởng vào một bên thứ ba nào)
Phát minh của Satoshi Nakamoto
Đó là blockchain (chuỗi khối) và consensus protocol (giao thức đồng thuận)
Giải quyết các vấn đề mà một mạng phi tập trung có thể mắc phải:
- Tính không nhất quán của các giao dịch được lưu trong mỗi node
- Các thành phần đáng nghi muốn tạo ra những giao dịch không đúng để trục lợi
- Tấn công chi tiêu nhiều lần: tạo các giao dịch bất đồng bộ trên nhiều node khác nhau
Bitcoin & hệ thống ngân hàng
| Ngân hàng | Bitcoin | |
|---|---|---|
| Tài khoản và quản lý định danh | Liên kết thông tin cá nhân với tài khoản ngân hàng và chứng thực quyền sở hữu | Người dùng được phép tạo và quản lý định danh |
| Dịch vụ | Chuyển và trao đổi tiền | Gửi tiền trực tiếp giữa người dùng với nhau (P2P) |
| Quản lý lịch sử giao dịch | Cập nhật và lưu giữ số dư tài khoản ở ngân hàng | Cập nhật ở sổ cái ở các node theo nguyên tắc blockchain |
| Sự tin tưởng | Dịch vụ được cung cấp bởi những chuyên gia dưới sự quản lý của luật lệ nhà nước | Cung cấp giao thức đồng thuận khuyến khích các node hoạt động một cách trung thực |
Chi tiết kỹ thuật về Bitcoin
Định danh
Trong ngữ cảnh tiền tệ, việc định danh nhằm mục đích để người dùng có thể thực hiện giao dịch và lưu lại lịch sử. Việc định danh còn bao gồm việc bảo đảm tính toàn vẹn của giao dịch, tức là không thể chỉnh sửa giao dịch khi giao dịch đã được tạo và đưa lên hệ thống
Trên hệ thống Bitcoin, việc định danh được dùng bằng cặp khóa public key và private key. Public key dùng khi người khác thực hiện giao dịch với mình, private key được dùng khi mình muốn sử dụng số dư trong ‘ví’ Bitcoin. Địa chỉ trên hệ thống Bitcoin được tạo bằng public key khi bạn tạo định danh.
Việc tạo trùng địa chỉ là rất khó có thể xảy ra vì không gian địa chỉ là 2^160 địa chỉ
Giao dịch
Một giao dịch được coi là hợp lệ khi nó có bằng chứng của chủ sở hữu, tài khoản còn đủ số dư cho giao dịch và không có một giao dịch nào khác sử dụng cùng số dư đó
Hệ thống Bitcoin sử dụng mô hình UXTO để đảm bảo tính hợp lệ của giao dịch. Ở mô hình UXTO, thay vì kiểm tra số dư tài khoản, thì số dư sẽ được tính trên tất cả các UTXO hiện có trong tài khoản. Mỗi giao dịch nhận tiền vào ‘ví’ của bạn được coi là một UTXO. Vì UTXO không thể tự chia nhỏ, khi thực hiện giao dịch sẽ phải gửi một hay nhiều gói UTXO lên hệ thống. Nếu chỉ chi một phần trong UTXO, bạn sẽ nhận lại được một UTXO nhỏ hơn
Lưu giữ lịch sử
Hệ thống Bitcoin có tính phi tập trung, nên nó lựa chọn việc lưu sổ cái trên tất cả các node tham gia hệ thống, đây là mô hình CSDL phân tán
Vì đây là mô hình phân tán, nên việc đồng bộ giao dịch giữa các node là một vấn đề cần được quan tâm, không thể nào khi một giao dịch xảy ra lại phải thông báo trên tất cả các node để cập nhật sổ cái vì chi phí sẽ cao. Nên hệ thống Bitcoin dùng phương pháp Blockchain (chuỗi khối) để việc cập nhật sổ cái hiệu quả hơn
Trong mô hình Blockchain, một khối sẽ bao gồm một lượng giao dịch và khối đó sẽ có liên kết với khối tạo trước nó
Một khối được tạo dựa trên khối trước nó, và là cơ sở cho khối liền sau, nên nếu một khối bị thay đổi, dù cố ý hay không, thì tất cả khối sau nó sẽ bị thay đổi theo
Giao thức đồng thuận
Hệ thống Bitcoin sử dụng phương pháp đồng thuận Proof-Of-Work để chứng nhận giao dịch và thêm block vào mạng lưới
Trong cơ chế PoW, các giao dịch đưa lên mạng lưới sẽ được thêm vào một block tiềm năng, và các node trên mạng lưới sẽ cố giải bài toán mà mạng lưới đưa ra để có thể thêm block tiềm năng đó vào mạng lưới. Khi giải được bài toán, block tiềm năng sẽ được coi là hợp lệ, và người giải sẽ được một khoảng thưởng
Lịch sử Blockchain
Giấc mơ của chủ nghĩa tự do
Những người theo chủ nghĩa cypherpunk có mối quan tâm sâu sắc tới tính riêng tư, họ coi việc áp dụng các công cụ mã hóa là điều phải làm để đạt được điều đó. Những người này không thích việc nhà nước và ngân hàng có thể theo dõi và có thông tin cá nhân của họ một cách tự tiện. Họ thấy sự cần thiết của một hệ thống giao dịch nặc danh, vì khi giao dịch trên hệ thống ngân hàng sẽ có nguy cơ bị xâm phạm tính riêng tư
Tiền thân của Bitcoin
Digicash: sử dụng public và private key làm cơ chế bind signature để ký nhận giao dịch mà không phải tiết lộ thông tin cá nhân. Nhưng vì được xây dựng trên một hệ thống tập trung, nên chi phí kiểm tra chữ ký đã vượt quá khả năng chịu đựng của DigiCash Inc, dẫn đến vỡ nợ và sụp đổ vào năm 1998
Hashcash: được phát minh để hạn chế email rác bằng phương pháp Proof-of-Work. Để gửi một email, máy tính phải giải quyết một bài toán về hashing và mã hóa để có được con tem hashcash và đính vào email. Điều này làm tăng chi phí khi gửi email, là một điều mà các spammer không muốn.
B-money: đề ra một số khái niệm mà sau này sẽ được dùng để xây dựng Bitcoin và một số đồng tiền điện tử khác, như sử dụng phương pháp proof-of-work để ‘in’ tiền, sổ cái phi tập trung, các cá nhân trong cộng đồng phải góp sức để xác nhận giao dịch và được thưởng một khoảng tiền, giao dịch được ký bằng chữ ký số … Những điều trên ảnh hưởng đến sự phát triển và triết lý thiết kế của Bitcoin
Sự ra đời của Bitcoin
Vào năm 2008, sách trắng của Bitcoin được đưa lên Internet mô tả một hệ thống tiền tệ nặc danh, trustless, phi tập trung: sử dụng Proof-of-work làm cơ chế đồng thuận, cặp public và private key làm định danh của người dùng, mỗi node sẽ lưu giữ và duy trì sổ cái, bitcoin còn được giới hạn ở 21tr, mức thưởng khi tìm được block sẽ giảm theo thời gian
Thời gian đầu: hack và scandals
Vụ bê bối MT Gox: sàn giao dịch MT Gox được ra mắt vào năm 2010 chủ yếu dùng để mua bán vật dụng trong game. Năm 2011 một lổ hổng bảo mật được khai thác để tạo các giao dịch phi pháp. Năm 2014, sàn này đã xử lý hơn 70% lượng giao dịch của thị trường, cũng trong năm đó sàn đã bị cướp mất hơn 700k bitcoin, dẫn đến bị phá sản.
Giao dịch hàng hóa phi pháp: năm 2011, trang Silk Road được dựng trên mạng lưới Tor để giao dịch hàng hóa phi pháp, cho phép thanh toán bằng bitcoin. Vào năm 2013, FBI đã dẹp bỏ trang này, kết án chung thân chủ nhân trang web, và tịch thu 26k bitcoin