Làm rõ tính phi tập trung của blockchain
Ngày 22 tháng 04 năm 2023 - Chia sẻ bài viết này trên Twitter | Facebook | Telegram
Công nghệ blockchain đã có những bước tiến đáng kể kể từ khi thành lập, chuyển đổi bối cảnh công nghệ tài chính (FinTech) với cách tiếp cận mang tính cách mạng đối với quản lý dữ liệu và giao dịch. Khái niệm về blockchain lần đầu tiên được giới thiệu vào năm 2008 bởi (những) người sáng tạo ẩn danh có tên Satoshi Nakamoto, người đã tung ra Bitcoin như là ứng dụng thực tế đầu tiên của công nghệ này.
Thách thức chính mà blockchain tìm cách giải quyết là vấn đề đồng thuận, phát sinh khi nhiều bên cần đồng ý về một phiên bản duy nhất của lịch sử kỹ thuật số được chia sẻ mà không cần dựa vào một tổ chức quyền lực tập trung. Bitcoin đã giải quyết vấn đề này bằng cách triển khai thuật toán đồng thuận Proof-of-Work (PoW). PoW dựa vào sức mạnh tính toán của các node tham gia để xác thực và ghi lại các giao dịch trên sổ cái phi tập trung, chống giả mạo.
Đề xuất cốt lõi của công nghệ blockchain là “bảo mật thông qua Phi tập trung”. Bằng cách phân bổ trách nhiệm duy trì tính toàn vẹn của mạng giữa nhiều node, hệ thống sẽ có khả năng chống lại các cuộc tấn công và thao túng cao hơn. Sự tính Phi tập trung này đảm bảo rằng không có thực thể đơn lẻ nào có quyền kiểm soát mạng, do đó thúc đẩy sự tin cậy và minh bạch.
2. Tìm hiểu về tính Phi tập trung blockchain: Cách tiếp cận phân tầng
Để có được sự hiểu biết toàn diện về tính Phi tập trung blockchain, trước tiên chúng ta phải nhận ra rằng đó là một khái niệm đa diện. Bằng cách phân tầng các hệ thống blockchain thành nhiều lớp, chúng ta có thể phân tích tốt hơn các thuộc tính bảo mật và đặc điểm Phi tập trung của từng lớp một cách độc lập. Phần này giới thiệu phương pháp được sử dụng để kiểm tra các lớp này và đánh giá trạng thái tính Phi tập trung tổng thể của hệ thống blockchain.
Sự phân tầng của các hệ thống blockchain có thể được chia thành sáu lớp:
Lớp phần cứng: Lớp này liên quan đến các thiết bị tính toán được sử dụng để xác thực các giao dịch và bảo mật mạng. Tính Phi tập trung đạt được bằng cách thúc đẩy các thiết bị khai thác đa dạng và ngăn chặn sự tập trung sức mạnh khai thác, đảm bảo tính toàn vẹn và bảo mật của hệ thống tổng thể.
Lớp mạng: Lớp này chịu trách nhiệm về khả năng liên lạc giữa các node và phân phối dữ liệu giao dịch. Các thuộc tính bảo mật được quan tâm ở lớp này bao gồm khả năng phục hồi mạng, khả năng chống kiểm duyệt và khả năng chịu lỗi.
Lớp đồng thuận: Lớp đồng thuận xử lý thỏa thuận giữa các node về trạng thái của blockchain. Các thuộc tính bảo mật chính bao gồm an toàn đồng thuận, khả năng chống lại các cuộc tấn công Sybil và khả năng chống lại các cuộc tấn công tầm xa.
Lớp ứng dụng: Lớp này bao gồm các hợp đồng thông minh và các ứng dụng phi tập trung (dApps) được xây dựng trên blockchain. Các thuộc tính bảo mật được quan tâm bao gồm an toàn hợp đồng, quyền riêng tư và khả năng nâng cấp.
Lớp quản trị: Quản trị rất quan trọng đối với sự thành công và ổn định lâu dài của các hệ thống blockchain. Quản trị hiệu quả đảm bảo rằng hệ sinh thái thích ứng với nhu cầu thay đổi, giải quyết xung đột và phân bổ nguồn lực hiệu quả. Các hạng mục quản trị chính cần xem xét là giải quyết xung đột và tài trợ phát triển, cả hai đều góp phần duy trì sự tính Phi tập trung và thúc đẩy một hệ sinh thái blockchain bền vững.
Lớp địa lý: Địa lý đóng một vai trò quan trọng trong việc tính Phi tập trung các hệ thống blockchain, vì các yếu tố như an toàn vật lý và tuân thủ pháp luật có thể góp phần vào khả năng phục hồi và sức mạnh tổng thể của các hệ thống này. Bằng cách đảm bảo cảnh quan địa lý đa dạng và phân tán, chúng tôi có thể nâng cao tính phi tập trung và khả năng phục hồi của hệ thống blockchain.
3. Phần cứng
Các hệ thống blockchain dựa trên nhiều cơ chế khác nhau để bảo vệ chống lại các cuộc tấn công Sybil, trong đó kẻ thù tạo ra nhiều danh tính giả để thao túng quá trình đồng thuận. Hai thuật toán đồng thuận phổ biến, Proof-of-Work (PoW) và Proof-of-Stake (PoS), sử dụng các phương pháp riêng biệt để đạt được khả năng phục hồi Sybil. Trong các hệ thống PoW, sức mạnh tính toán đóng vai trò là tài nguyên chính để xác định ảnh hưởng của node, trong khi các hệ thống PoS sử dụng lượng crypto được giữ làm tài sản thế chấp.
Trong các hệ thống PoW, phần cứng khai thác đóng một vai trò quan trọng, vì nó quyết định sức mạnh tính toán có sẵn để xác thực các giao dịch và bảo mật mạng. Theo thời gian, các hệ thống PoW đã chứng kiến sự chuyển đổi sang các thiết bị khai thác chuyên dụng, chẳng hạn như Mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng (ASIC), mang lại lợi thế hiệu suất đáng kể so với các máy tính đa năng. Sự thay đổi này đã dẫn đến xu hướng khai thác ngày càng bị tập trung hóa, vì việc sản xuất và phân phối phần cứng khai thác được kiểm soát bởi một số ít công ty.
Việc tập trung sức mạnh khai thác này gây ra một số rủi ro đối với tính bảo mật và tính toàn vẹn chung của các hệ thống PoW. Chẳng hạn, một số nhà sản xuất chiếm ưu thế có khả năng đưa các lỗi tập thể hoặc cửa hậu (back-door) vào phần cứng, làm suy yếu tính bảo mật của mạng. Ngoài ra, việc tập trung sức mạnh khai thác có thể dẫn đến sự thông đồng giữa những người khai thác, khiến mạng dễ bị tấn công 51% hoặc các nỗ lực kiểm duyệt.
4. Tầng mạng
Lớp mạng là một thành phần quan trọng của hệ thống blockchain, chịu trách nhiệm hỗ trợ giao tiếp giữa các node và phổ biến dữ liệu giao dịch trên mạng. Để đảm bảo tính phi tập trung và bảo mật của hệ thống blockchain, lớp mạng phải thể hiện ba thuộc tính chính: khả năng phục hồi mạng, khả năng chống kiểm duyệt và khả năng chịu lỗi.
Khả năng phục hồi của mạng: Một mạng có khả năng phục hồi có thể chịu được các lỗi node hoặc các cuộc tấn công mà không gây gián đoạn đáng kể cho hoạt động của nó. Để đạt được điều này, mạng phải được thiết kế với các đường định tuyến dự phòng và đa dạng để ngăn chặn các điểm lỗi đơn lẻ.
Khả năng chống kiểm duyệt: Khả năng chống kiểm duyệt đảm bảo rằng không một bên đơn lẻ nào có thể kiểm soát luồng thông tin hoặc ngăn chặn có chọn lọc các giao dịch được đưa vào blockchain. Một thiết kế mạng phi tập trung, với số lượng lớn các node, có thể giúp đạt được đặc tính này.
Khả năng chịu lỗi: Khả năng chịu lỗi cho phép mạng tiếp tục hoạt động chính xác ngay cả khi có các node bị lỗi hoặc độc hại. Điều này có thể đạt được thông qua các thuật toán đồng thuận phù hợp với hành vi của người Byzantine và việc triển khai các cơ chế phát hiện lỗi mạnh mẽ.
Bất chấp tầm quan trọng của các thuộc tính này, rủi ro tập trung hóa vẫn có thể phát sinh trong lớp mạng. Ví dụ: việc phụ thuộc vào các dịch vụ tập trung, chẳng hạn như hệ thống tên miền (DNS) hoặc nhà cung cấp dịch vụ đám mây, có thể tạo ra các lỗ hổng và làm suy yếu khả năng tính Phi tập trung của hệ thống. Ngoài ra, việc tập trung hóa cơ sở hạ tầng internet, chẳng hạn như tập trung các điểm trao đổi internet hoặc cáp ngầm, cũng có thể gây ra rủi ro đối với khả năng phục hồi và khả năng chống kiểm duyệt của mạng.
Để tăng cường Phi tập trung ở lớp mạng, một số chiến lược có thể được sử dụng. Chúng bao gồm sử dụng các giao thức liên lạc ngang hàng, triển khai các mạng lớp phủ như Tor hoặc Hệ thống lưu trữ tập tin phân tán ngang hàng (IPFS) để giảm sự phụ thuộc vào các dịch vụ tập trung và thúc đẩy một hệ sinh thái node đa dạng với phần cứng, phần mềm và vị trí địa lý khác nhau.
5. Tầng đồng thuận
Lớp đồng thuận đóng một vai trò quan trọng trong các hệ thống blockchain, đảm bảo rằng tất cả các node đồng ý trên một phiên bản duy nhất, nhất quán của sổ cái dùng chung. Để duy trì tính phi tập trung và bảo mật ở lớp này, một hệ thống blockchain phải thể hiện sự an toàn đồng thuận, khả năng chống lại các cuộc tấn công Sybil và khả năng chống lại các cuộc tấn công tầm xa.
An toàn đồng thuận: An toàn đồng thuận đề cập đến việc đảm bảo rằng các node sẽ không chấp nhận các phiên bản xung đột của sổ cái. Thuộc tính này rất quan trọng để duy trì tính toàn vẹn của blockchain và ngăn chặn các cuộc tấn công chi tiêu gấp đôi. Cả hai thuật toán Proof-of-Work và Proof-of-Stake đều được thiết kế để đạt được sự an toàn đồng thuận thông qua các khuyến khích kinh tế nhằm ngăn chặn hành vi nguy hiểm.
Khả năng chống lại các cuộc tấn công Sybil: Như đã thảo luận trước đây, các thuật toán đồng thuận phải có khả năng chống lại các cuộc tấn công Sybil, trong đó kẻ tấn công tạo ra nhiều danh tính giả để thao túng quá trình đồng thuận. Các hệ thống Proof-of-Work và Proof-of-Stake sử dụng các tài nguyên khác nhau (tương ứng là sức mạnh tính toán và nắm giữ crypto) để đạt được mức kháng cự này.
Khả năng chống lại các cuộc tấn công tầm xa: Các cuộc tấn công tầm xa xảy ra khi kẻ tấn công cố gắng viết lại lịch sử của blockchain bằng cách tạo một chuỗi thay thế từ một điểm xa trong quá khứ. Có thể đạt được khả năng chống lại các cuộc tấn công như vậy bằng cách triển khai các điểm kiểm tra hoặc thông qua tính chủ quan mạnh mẽ trong các hệ thống Proof-of-Stake, nơi các node mới dựa vào thông tin đáng tin cậy để đồng bộ hóa với mạng.
Rủi ro tập trung ở lớp đồng thuận khác nhau tùy thuộc vào cơ chế đồng thuận được sử dụng. Trong các hệ thống Proof-of-Work, việc tập trung hóa có thể là kết quả của việc tập trung sức mạnh khai thác, như đã thảo luận trong Phần 3. Ngược lại, các hệ thống Proof-of-Stake có thể gặp rủi ro tập trung nếu một số bên liên quan lớn kiểm soát một phần đáng kể cổ phần của mạng quyền lực.
Để tăng cường tính Phi tập trung ở lớp đồng thuận, một số chiến lược có thể được sử dụng. Đối với các hệ thống Proof-of-Work, việc áp dụng các thuật toán khai thác bình đẳng và tiết kiệm năng lượng hơn có thể giảm bớt các rào cản gia nhập đối với người khai thác và thúc đẩy một hệ sinh thái khai thác đa dạng hơn. Đối với các hệ thống Proof-of-Stake, việc triển khai các cơ chế khuyến khích tính Phi tập trung cổ phần, chẳng hạn như các sự kiện phân phối token hoặc nhóm cổ phần phi tập trung, có thể giúp giảm thiểu rủi ro tập trung.
6. Lớp ứng dụng
Lớp ứng dụng bao gồm các hợp đồng thông minh và các ứng dụng phi tập trung (dApps) được xây dựng trên các hệ thống blockchain. Vì các ứng dụng này đóng vai trò là giao diện chính cho người dùng nên chúng đóng vai trò quan trọng trong việc định hình trải nghiệm người dùng và thúc đẩy việc áp dụng. Để đảm bảo lớp ứng dụng mạnh mẽ và phi tập trung, điều cần thiết là phải tập trung vào sự an toàn, quyền riêng tư và khả năng nâng cấp của hợp đồng.
Hợp đồng an toàn: Hợp đồng an toàn đề cập đến sự đảm bảo rằng các hợp đồng thông minh sẽ thực thi như dự định mà không có hậu quả hoặc lỗ hổng ngoài ý muốn. Đảm bảo an toàn hợp đồng bao gồm kiểm tra nghiêm ngặt, kiểm tra mã và sử dụng các kỹ thuật xác minh chính thức để giảm thiểu rủi ro lỗi và khai thác.
Quyền riêng tư: Quyền riêng tư là mối quan tâm quan trọng đối với người dùng ứng dụng blockchain. Mặc dù các blockchain công khai mang lại sự minh bạch nhưng chúng cũng có thể làm lộ dữ liệu nhạy cảm của người dùng. Việc triển khai các công nghệ nâng cao quyền riêng tư, chẳng hạn như bằng chứng không có kiến thức hoặc giao dịch bí mật, có thể giúp bảo vệ quyền riêng tư của người dùng trong khi vẫn duy trì các lợi ích của việc tính Phi tập trung.
Khả năng nâng cấp: Khi phần mềm phát triển, điều cần thiết là các hợp đồng thông minh và dApps phải có khả năng nâng cấp để kết hợp các cải tiến, sửa lỗi hoặc thích ứng với các yêu cầu thay đổi. Tuy nhiên, việc đạt được sự cân bằng giữa khả năng nâng cấp và tính bất biến là một thách thức, vì quá nhiều quyền kiểm soát trung tâm có thể làm suy yếu sự tính Phi tập trung.
Rủi ro tập trung ở lớp ứng dụng có thể phát sinh từ sự phụ thuộc vào các dịch vụ của bên thứ ba hoặc sự tập trung sức mạnh phát triển. Ví dụ: dApps phụ thuộc vào các Oracle tập trung hoặc nguồn cấp dữ liệu có thể đưa ra các điểm lỗi hoặc thao tác đơn lẻ. Ngoài ra, một nhóm nhỏ các nhà phát triển hoặc tổ chức thống trị việc phát triển các dApp phổ biến có thể gây rủi ro cho sự đa dạng và khả năng phục hồi của hệ sinh thái.
Để tăng cường Phi tập trung ở lớp ứng dụng, một số chiến lược có thể được sử dụng. Chúng bao gồm thúc đẩy một hệ sinh thái nhà phát triển đa dạng, sử dụng các nguồn dữ liệu và Oracle phi tập trung, đồng thời triển khai các cơ chế quản trị phi tập trung cho phép cộng đồng đóng góp ý kiến và ra quyết định. Khuyến khích thực hành phát triển nguồn mở và hỗ trợ các dự án cấp cơ sở cũng có thể góp phần tạo nên lớp ứng dụng mạnh mẽ và phi tập trung hơn.
7. Quản trị
Quản trị đóng một vai trò quan trọng trong sự thành công và ổn định lâu dài của các hệ thống blockchain. Quản trị hiệu quả đảm bảo rằng hệ sinh thái thích ứng với nhu cầu thay đổi, giải quyết xung đột và phân bổ nguồn lực hiệu quả. Trong phần này, chúng ta sẽ khám phá hai loại quản trị chính: giải quyết xung đột và tài trợ phát triển.
Giải quyết xung đột: Xung đột trong hệ sinh thái blockchain có thể phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau, chẳng hạn như bất đồng về nâng cấp giao thức hoặc tranh chấp giữa các bên liên quan khác nhau. Quyền ra quyết định là nguồn lực quan trọng trong giải quyết xung đột và tất cả các thực thể hệ thống, bao gồm người dùng, người khai thác, nhà phát triển và nhà đầu tư, nên được coi là các bên liên quan. Các mô hình quản trị phi tập trung nhằm mục đích phân phối quyền ra quyết định giữa các thực thể này, ngăn chặn ảnh hưởng hoặc kiểm soát quá mức của một nhóm duy nhất.
Tài trợ phát triển: Việc duy trì và cải thiện các hệ thống blockchain đòi hỏi những nỗ lực phát triển liên tục, bao gồm sửa lỗi, cải tiến tính năng và các sáng kiến nghiên cứu. Các nhà phát triển năng động đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy đổi mới và duy trì sức khỏe của hệ sinh thái. Tuy nhiên, việc tài trợ cho những nỗ lực này có thể là một thách thức, vì các blockchain công khai thường thiếu các nguồn doanh thu truyền thống.
Để giải quyết những thách thức này, nhiều mô hình tài trợ phát triển khác nhau đã được đề xuất và thực hiện. Một số ví dụ bao gồm:
- Phần thưởng khối hoặc phí giao dịch: Phân bổ một phần phần thưởng khối hoặc phí giao dịch do mạng tạo ra để tài trợ cho các nỗ lực phát triển.
- Hệ thống kho bạc: Thiết lập một kho bạc chuyên dụng, được tài trợ bằng tỷ lệ phần trăm của các token mới được đúc hoặc các nguồn doanh thu khác, để hỗ trợ phát triển và các sáng kiến hệ sinh thái khác.
- Các tổ chức tự trị phi tập trung (DAO): Sử dụng DAO để quản lý và phân phối quỹ phát triển, cho phép các thành viên cộng đồng bỏ phiếu cho các đề xuất và phân bổ nguồn lực.
Việc kết hợp các cơ chế quản trị hiệu quả trong một hệ thống blockchain là rất quan trọng để duy trì sự tính Phi tập trung và đảm bảo tính bền vững lâu dài của hệ sinh thái. Bằng cách cân bằng lợi ích của các bên liên quan khác nhau và cung cấp một khuôn khổ để phân bổ tài nguyên và ra quyết định, các mô hình quản trị phi tập trung có thể thúc đẩy một bối cảnh blockchain mạnh mẽ và linh hoạt hơn.
8. Địa lý
Địa lý đóng một vai trò quan trọng trong việc tính Phi tập trung các hệ thống blockchain. Bằng cách xem xét các yếu tố như an toàn vật lý và tuân thủ pháp luật, phân phối địa lý có thể góp phần vào khả năng phục hồi tổng thể và sức mạnh của các hệ thống này. Trong phần này, chúng ta sẽ khám phá các danh mục địa lý trong bối cảnh tính Phi tập trung blockchain.
An toàn vật lý: Sự phân bố địa lý của các node, cơ sở khai thác và các thành phần cơ sở hạ tầng khác có tác động trực tiếp đến sự an toàn vật lý của hệ thống blockchain. Một hệ thống phi tập trung với sự phân bố địa lý rộng rãi giúp giảm khả năng xảy ra lỗi tại các điểm đơn lẻ, chẳng hạn như thiên tai, mất điện hoặc các cuộc tấn công có chủ đích. Đảm bảo an toàn vật lý cho các tài nguyên chính, bao gồm phần cứng, cơ sở hạ tầng mạng và cơ chế đồng thuận, là rất quan trọng để duy trì một hệ thống an toàn và phi tập trung.
Tuân thủ pháp luật: Bối cảnh quy định cho công nghệ blockchain rất khác nhau giữa các khu vực pháp lý. Tuân thủ pháp luật là điều cần thiết cho sự bền vững lâu dài của hệ thống blockchain, vì việc không tuân thủ có thể dẫn đến các biện pháp trừng phạt, phạt tiền hoặc các hạn chế khác có thể cản trở sự phát triển của hệ sinh thái. Tính Phi tập trung có thể giúp giảm thiểu rủi ro về quy định bằng cách phân phối các thành phần của hệ thống trên nhiều khu vực pháp lý, khiến hệ thống ít bị tổn thương hơn trước các hành động quy định bất lợi ở bất kỳ quốc gia nào.
Trong vấn đề về địa lý, tất cả các tài nguyên được thảo luận trong các phần trước, chẳng hạn như phần cứng, cơ sở hạ tầng mạng, cơ chế đồng thuận và các thành phần lớp ứng dụng, là các bên liên quan trong thiết kế địa lý của hệ thống. Việc đảm bảo cảnh quan địa lý đa dạng và phân tán có thể nâng cao tính phi tập trung và khả năng phục hồi của hệ thống blockchain.
Coi địa lý là một khía cạnh thiết yếu của tính Phi tập trung có thể góp phần vào tính bảo mật tổng thể, khả năng phục hồi và tuân thủ quy định của các hệ thống blockchain. Bằng cách kiểm tra và giải quyết các rủi ro tập trung trên các lớp phần cứng, mạng, đồng thuận, ứng dụng, quản trị và địa lý, chúng tôi có thể đóng góp vào sự phát triển của các hệ thống blockchain an toàn, linh hoạt và phi tập trung hơn cho tương lai.
Nguồn bài viết tại đây
Đọc thêm các bài viết liên quan tại thẻ Tags bên dưới