GIAO DỊCH BLOCKCHAIN: TỪ KÝ ĐẾN XÁC NHẬN
Tìm hiểu cách thức hoạt động của giao dịch blockchain, từ chữ ký số đến xác nhận mạng và thanh toán cuối cùng.
Giao dịch blockchain là quá trình dữ liệu hoặc tài sản được chuyển từ người tham gia này sang người tham gia khác thông qua một mạng lưới phi tập trung. Thường được liên kết với các loại tiền điện tử như Bitcoin và Ethereum, giao dịch blockchain đóng vai trò quan trọng trong công nghệ sổ cái phi tập trung (DLT). Nhưng điều gì thực sự diễn ra khi một giao dịch được thực hiện? Hãy cùng phân tích chi tiết—từ việc ký mã hóa đến xác nhận cuối cùng trên blockchain.
Ở cấp độ tổng quan, một giao dịch blockchain bao gồm một số giai đoạn:
- Tạo và ký giao dịch: Người gửi khởi tạo giao dịch và "ký" giao dịch bằng khóa riêng, chứng minh họ có thẩm quyền di chuyển tài sản kỹ thuật số.
- Phát sóng: Giao dịch đã ký được phát sóng đến mạng blockchain ngang hàng.
- Xác thực: Các nút mạng (máy tính duy trì blockchain) xác minh tính xác thực và định dạng phù hợp của giao dịch.
- Đưa vào khối: Các giao dịch đã được xác thực sẽ được biên dịch thành các khối bởi các thợ đào (trong hệ thống Proof of Work) hoặc các trình xác thực (trong hệ thống Proof of Stake), tùy thuộc vào cơ chế đồng thuận của mạng.
- Xác nhận: Sau khi khối chứa giao dịch được thêm vào blockchain, giao dịch được coi là đã được xác nhận. Các xác nhận bổ sung được thêm vào khi các khối được thêm vào.
Mỗi bước này đều liên quan đến công nghệ phức tạp đảm bảo tính minh bạch, bảo mật và tính bất biến, vốn là những lợi ích cốt lõi của hệ thống blockchain. Trong hướng dẫn chi tiết này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu từng giai đoạn để hiểu cách thức hoạt động thực sự của các giao dịch blockchain từ đầu đến cuối.
Mỗi giao dịch blockchain đều bắt đầu bằng chữ ký số. Quá trình mã hóa này đảm bảo cả tính xác thực và tính toàn vẹn của giao dịch. Cách thức hoạt động như sau:
Mã hóa Khóa Riêng tư và Khóa Công khai
Mỗi người dùng blockchain đều sở hữu một khóa riêng tư và một khóa công khai tương ứng. Khóa riêng tư phải chỉ được biết bởi chủ sở hữu, trong khi khóa công khai có thể được chia sẻ công khai. Khi bạn muốn gửi tài sản hoặc thông tin trên blockchain—chẳng hạn như tiền điện tử—bạn "ký" giao dịch bằng khóa riêng tư của mình. Điều này tạo ra một chữ ký số duy nhất.
Các nút khác trên mạng sau đó sẽ sử dụng khóa công khai của bạn để xác minh chữ ký. Nếu giao dịch khớp với dữ liệu đã ký, họ có thể chắc chắn rằng giao dịch đã được chủ sở hữu khóa riêng ủy quyền và giao dịch không bị thay đổi.
Cấu trúc của Giao dịch Blockchain
Một giao dịch blockchain thường bao gồm các thành phần sau:
- Đầu vào: Thông tin về cách người gửi nhận được tiền hoặc tài sản được chuyển (ví dụ: ID giao dịch trước đó).
- Đầu ra: Địa chỉ đích và số tiền được gửi.
- Chữ ký số: Bằng chứng cho thấy người gửi đã ủy quyền giao dịch.
- Khóa công khai: Cho phép những người tham gia mạng xác minh chữ ký.
Trong các mạng như Bitcoin, quy trình chữ ký số này tuân theo Thuật toán Chữ ký số Đường cong Elliptic (ECDSA). Mặt khác, Ethereum thường sử dụng sơ đồ SECP256k1.
Tầm quan trọng của việc ký
Nếu không có chữ ký số, blockchain sẽ thiếu bất kỳ cơ chế nào để xác minh tính hợp pháp của giao dịch. Việc ký ràng buộc giao dịch cụ thể với khóa riêng của người gửi, điều này đảm bảo rằng không ai khác có thể làm giả hoặc thay đổi giao dịch trên đường truyền.
Các cân nhắc về bảo mật
Khóa riêng phải được lưu trữ an toàn, thường sử dụng ví phần cứng, ví phần mềm bảo mật hoặc các cơ chế mã hóa khác. Nếu bị xâm phạm, kẻ xấu có thể khởi tạo các giao dịch gian lận mà hầu như không thể đảo ngược.
Chỉ các giao dịch đã ký mới được các nút blockchain chấp nhận để xác thực. Điều này đảm bảo tính phi tập trung, ngăn chặn chi tiêu gấp đôi và tăng cường bảo mật trên toàn bộ mạng.
Về bản chất, giai đoạn ký là bước xác thực trong bất kỳ quy trình giao dịch blockchain nào. Nếu không có nó, hệ thống sẽ không đáng tin cậy hoặc an toàn.
Sau khi một giao dịch blockchain được ký đúng cách, nó sẽ chuyển sang giai đoạn xác thực. Tại thời điểm này, nó được phát sóng đến mạng lưới blockchain rộng hơn, nơi nó chờ xác nhận từ những người tham gia khác trong mạng lưới, được gọi là người xác thực hoặc thợ đào—tùy thuộc vào thuật toán đồng thuận.
Phát sóng trên toàn mạng
Sau khi được ký, giao dịch được gửi đến một nút trong mạng lưới blockchain. Nút đó sau đó sẽ lan truyền, hay còn gọi là phát sóng, giao dịch đến các nút ngang hàng của mình theo hiệu ứng lan tỏa. Kết quả là, tất cả các nút đều nhận được một bản sao của giao dịch và bắt đầu xác thực giao dịch đó.
Kiểm tra Xác thực
Mỗi nút sẽ kiểm tra giao dịch một cách độc lập để đảm bảo:
- Cấu trúc của giao dịch thực sự hợp lệ (được định dạng chính xác).
- Chữ ký số là chính xác và có thể xác minh được thông qua khóa công khai của người gửi.
- Người gửi có đủ tiền/tài sản để thực hiện chuyển khoản (được xác minh thông qua các giao dịch trước đó).
- Cùng một đầu vào chưa từng được sử dụng trước đó (ngăn chặn chi tiêu trùng lặp).
Chỉ những giao dịch vượt qua tất cả các tiêu chí mới được coi là hợp lệ và được xếp hàng để đưa vào khối.
Mô hình Đồng thuận
Mạng lưới blockchain hoạt động bằng cách sử dụng các cơ chế đồng thuận để thống nhất các giao dịch hợp lệ. Hai mô hình phổ biến nhất là:
- Bằng chứng Công việc (PoW): Các thợ đào cạnh tranh để giải các bài toán phức tạp. Thợ đào chiến thắng sẽ thêm một khối vào chuỗi và nhận được phần thưởng.
- Bằng chứng Cổ phần (PoS): Các trình xác thực được chọn dựa trên số lượng token họ đặt cược. Chúng đề xuất và xác nhận các khối trong một quy trình ít tốn năng lượng hơn so với PoW.
Trong cả hai mô hình, mục tiêu đều giống nhau: đưa các giao dịch hợp lệ vào blockchain đồng thời từ chối các giao dịch không hợp lệ hoặc độc hại.
Nhóm Giao dịch (Mempool)
Các giao dịch đã được xác thực không được xác nhận ngay lập tức. Chúng thường được đưa vào một khu vực dàn dựng tạm thời gọi là "mempool", nơi chúng chờ được chọn để đưa vào một khối. Các giao dịch có phí cao hơn thường được các thợ đào hoặc người xác thực ưu tiên vì chúng mang lại nhiều ưu đãi hơn.
Đang chờ xử lý so với Đã xác nhận
Một giao dịch trong mempool được coi là "đang chờ xử lý". Nó chỉ được "xác nhận" khi một khối chứa giao dịch đó được khai thác hoặc xác thực thành công và được thêm vào sổ cái blockchain.
Cơ chế xác thực phân tán này là yếu tố giúp blockchain chống lại gian lận và kiểm soát tập trung. Bằng cách yêu cầu sự đồng thuận từ nhiều nút độc lập, blockchain duy trì niềm tin trong một hệ sinh thái phi tập trung.
