Công nghệ Blockchain: Làm thế nào ngăn chi tiêu gấp đôi Bitcoin?

Một trong những mối quan tâm chính của bất kỳ nhà phát triển tiền điện tử nào là vấn đề chi tiêu gấp đôi (double-spending). Điều này đề cập đến tỷ lệ một cá nhân chi tiêu số dư của tiền điện tử đó nhiều lần, tạo ra sự chênh lệch giữa hồ sơ chi tiêu và số lượng tiền điện tử đó có sẵn, cũng như cách thức phân phối. Đối với giao dịch sử dụng một loại tiền kỹ thuật số như bitcoin thì việc xử lý sẽ được diễn ra hoàn toàn bằng kỹ thuật số. Điều này có nghĩa là một lượng BTC có thể hoàn toàn được sao chép và phát lại nó sao cho cùng một số lượng tiền đó có thể được chi tiêu nhiều lần bởi một chủ sở hữu. Dưới đây, chúng ta sẽ cùng tham khảo qua các nhà phát triển tiền điện tử đã bảo đảm rằng chi tiêu gấp đôi có thể được ngăn chặn như thế nào, thông qua ứng dụng công nghệ blockchain.

 Những ý chính

  • Một vấn đề kỹ thuật nảy sinh với khái niệm tiền tệ kỹ thuật số là sẽ phát sinh khả năng ai đó có thể nhân đôi tiền kỹ thuật số và chi tiêu đồng thời tại hai hoặc nhiều nơi/giao dịch.
  • Vấn đề ‘chi tiêu gấp đôi’ này được ngăn chặn trong các loại tiền điện tử dựa trên blockchain như Bitcoin bằng cách sử dụng cơ chế đồng thuận được gọi là Bằng chứng công việc (PoW).
  • PoW này được thực hiện bởi một mạng lưới ‘thợ mỏ’ phi tập trung, những người không chỉ đảm bảo tính trung thực của các giao dịch trong quá khứ trên sổ cái của blockchain mà còn phát hiện và ngăn chặn chi tiêu gấp đôi.

Hiểu về Blockchain

Các blockchain bao gồm loại tiền kỹ thuật số như bitcoin không thể tự ngăn chặn chi tiêu gấp đôi. Thay vào đó, tất cả các giao dịch khác nhau nhưng có liên quan đến tiền điện tử đều được đăng lên blockchain, nơi chúng được xác minh và bảo mật riêng biệt bởi một quy trình xác nhận. Trong trường hợp của bitcoin và nhiều loại tiền điện tử khác, các giao dịch được xác nhận theo cách này sẽ không thể đảo ngược; chúng được đăng công khai và duy trì vĩnh viễn trên blockchain.

Bitcoin là loại tiền kỹ thuật số lớn đầu tiên giải quyết vấn đề ngăn chặn chi tiêu gấp đôi. Nó đã làm như vậy bằng cách thực hiện cơ chế xác nhận này và duy trì một hệ thống sổ cái chung và công khai. Theo cách này, bitcoin blockchain lưu giữ lại các hồ sơ về các giao dịch được đóng dấu kể từ lúc thành lập tiền điện tử vào năm 2009.

Theo thuật ngữ Bitcoin, “khối” (block) là một tệp dữ liệu được ghi lại vĩnh viễn. Tất cả các giao dịch gần đây đề được viết thành các khối, giống như một sổ cái giao dịch chứng khoán trên một sàn giao dịch. Thông tin từ các khối được thêm vào sổ cái cứ sau vài phút; tất cả các nút trên mạng duy trì một bản sao của sổ cái blockchain. Chi tiết về danh tính của người mua và người bán trong bất kỳ giao dịch nào đều được bảo vệ bằng mã hóa cấp cao, điều này cũng bảo vệ sổ cái khỏi bị giả mạo bởi các nguồn bên ngoài. Khi sổ cái blockchain được cập nhật, tất cả các ví bitcoin cũng vậy.

Xử lý chi tiêu đôi

Hãy tưởng tượng rằng bạn có 1 BTC và bạn cố gắng chi tiêu hai lần trong hai giao dịch riêng biệt. Bạn có thể cố gắng làm điều này bằng cách gửi cùng một BTC đến hai địa chỉ ví bitcoin riêng biệt. Cả hai giao dịch này sau đó sẽ đi vào nhóm các giao dịch chưa được xác nhận. Giao dịch đầu tiên sẽ được phê duyệt thông qua cơ chế xác nhận và sau đó được xác minh vào khối. Tuy nhiên, giao dịch thứ hai sẽ được xác nhận là không hợp lệ và sẽ không được xác minh. Nếu cả hai giao dịch được lấy từ nhóm để xác nhận đồng thời, giao dịch có số lượng xác nhận cao nhất sẽ được đưa vào blockchain, trong khi giao dịch còn lại sẽ bị loại bỏ.

Mặc dù điều này giải quyết hiệu quả vấn đề chi tiêu gấp đôi, nhưng không phải là nó không có vấn đề. Ví dụ: người nhận của giao dịch thứ hai (thất bại) sẽ không nhận được bitcoin mà họ đang đợi. Nhiều thương nhân chờ đợi ít nhất 6 xác nhận giao dịch (có nghĩa là 6 khối giao dịch được thêm vào blockchain sau khi giao dịch được đề cập). Tại thời điểm trước khi có được lời xác nhận cuối cùng, người bán có lẽ sẽ cho rằng giao dịch đáng ra là không thành công vẫn là hợp lệ.

Vẫn còn các lỗ hổng khác trong hệ thống này có thể cho phép các cuộc tấn công chi tiêu gấp đôi diễn ra. Ví dụ, nếu kẻ tấn công bằng cách nào đó có thể kiểm soát ít nhất 51% sức mạnh của mạng, họ có thể thực hiện chi tiêu gấp đôi. Khi đó họ có thể đảo ngược các giao dịch và tạo ra một blockchain riêng biệt. Tuy nhiên, sự tăng trưởng nhanh chóng của bitcoin hầu như được bảo đảm rằng loại tấn công này là không thể.

Bằng chứng về công việc & ‘Khai thác’

Bây giờ chúng ta sẽ đề cập thêm một chút về mặt kỹ thuật. Cách mà người dùng phát hiện giả mạo chi tiêu gấp đôi trong thực tế là thông qua hàm hash- đây là chuỗi số dài đóng vai trò là bằng chứng công việc (PoW). Đặt một tập hợp dữ liệu nhất định thông qua hàm băm (bitcoin sử dụng SHA-256) và nó sẽ chỉ tạo ra một hàm băm duy nhất. Do “hiệu ứng tuyết lở”, tuy nhiên, ngay cả một thay đổi nhỏ đối với bất kỳ phần nào của dữ liệu gốc sẽ dẫn đến một hàm hash hoàn toàn khác với ban đầu. Dù kích thước của tập dữ liệu gốc là bao nhiêu, hàm hash được tạo bởi một hàm đã cho sẽ có cùng độ dài. Hàm hash là hàm một chiều: nó không thể được sử dụng để lấy dữ liệu gốc, chỉ để kiểm tra xem dữ liệu đã tạo ra hàm đó có khớp với dữ liệu gốc không.

Tạo ra bất kỳ hàm hash nào cho một tập hợp các giao dịch bitcoin sẽ là chuyện nhỏ đối với bất kỳ một máy tính hiện đại nào ngày nay, vì vậy để biến quá trình này thành một “công việc”, mạng bitcoin đặt ra một mức độ “khó khăn” nhất định. Cài đặt này được điều chỉnh sao cho một khối mới được “khai thác” cũng là cách tạo ra một hàm băm hợp lệ trong khoảng 10 phút một lần. Việc thiết lập độ khó được thực hiện bằng cách thiết lập “mục tiêu” cho hàm hash: mục tiêu càng thấp, tập băm hợp lệ càng nhỏ và càng khó tạo ra một mục tiêu. Trong thực tế, điều này có nghĩa là một hàm băm bắt đầu bằng một chuỗi số không dài: ví dụ, hàm hash cho khối #429818 là 000000000000000004dd3426129639082239efd583b5273b1bd75e8d78ff2e8d. Khối đó chứa 2.012 giao dịch liên quan đến hơn 1,000 bitcoin và tiêu đề của khối trước đó. Nếu người dùng thay đổi một số tiền giao dịch cho dù chỉ bằng 0.0001 bitcoin, hàm hash sẽ cho ra kết quả hoàn toàn không nhận diện được và mạng sẽ từ chối gian lận này.

Vì một tập hợp dữ liệu nhất định chỉ có thể tạo một hàm hash duy nhất, làm thế nào để những người khai thác đảm bảo họ tạo ra một hàm hash dưới mục tiêu nhất định? Họ thay đổi đầu vào bằng cách thêm một số nguyên, được gọi là nonce (“số được sử dụng một lần”). Khi tìm thấy hàm băm hợp lệ, nó sẽ được phát lên mạng và khối được thêm vào blockchain.

Khai thác là một quá trình cạnh tranh, nhưng nó là một cuộc xổ số nhiều hơn là một cuộc đua. Trung bình, một người nào đó sẽ tạo ra bằng chứng công việc chấp nhận được cứ sau mười phút, nhưng đó chỉ là phỏng đoán của bất kỳ cá nhân nào. Các công cụ khai thác gộp lại với nhau để tăng cơ hội khai thác các khối, tạo ra phí giao dịch và trong một thời gian giới hạn, phần thưởng bitcoin mới được tạo ra.

Bằng chứng công việc khiến việc thay đổi bất kỳ khía cạnh nào của blockchain trở nên vô cùng khó khăn, vì một sự thay đổi như vậy sẽ yêu cầu khai thác lại tất cả các khối tiếp theo. Điều này cũng gây khó khăn cho người dùng hoặc nhóm người dùng trong việc độc quyền hóa sức mạnh tính toán của mạng, vì máy móc và năng lượng cần thiết để hoàn thành các hàm hash rất tốn kém.

Theo bài viết trên, mạng lưới Bitcoin ứng dụng công nghệ blockchain dường như có thể tạo sự tin tưởng và an tâm cho người dùng lên đến 90% việc ngăn chặn các gian lận và lừa đảo cao trong cộng đồng tiền tệ Bitcoin. Hy vọng bài viết này đã mang đến cho độc giả nhiều thông tin bổ ích. Đừng quên đồng hành cùng với Ko Đu Đỉnh trong những bài viết sau. Thân ái!

1 Shares:
Leave a Reply

Your email address will not be published.

You May Also Like