Mục lục

Hạn chế của Blockchain và tiền mã hóa – Các thách thức về kỹ thuật

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on telegram
Share on email
Share on reddit

[QC]

han-che-cua-blockchain

Do đặc thù Blockchain và tiền mã hóa không có lưu trữ trung tâm (Phi tập trung), số dư tiền mã hoá có thể bị mất sạch nếu như một người không may quên mất khoá riêng của mình.

Tính ẩn danh của các giao dịch tiền mã hoá làm cho chúng được sử dụng trong hoạt động bất chính như rửa tiền và trốn thuế. Nhiều loại tiền mã hoá coi trọng đến tính riêng tư như Dash, ZCash hoặc Monero, khiến chúng rất khó để truy tìm dấu vết các giao dịch.

Vì giá được xác định theo cung cầu, tỉ giá mà một loại tiền mã hoá được trao đổi với một loại tiền tệ khác có thể biến động rất mạnh.

Ngoài ra, mối lo ngại lớn là giá trị của tiền mã hoá không được đảm bảo bởi bất kì hàng hóa vật chất nào.

Xem thêm: Tiền mã hóa là gì?

Trên đây là những ví dụ đơn giản về hạn chế của Blockchain và tiền mã hóa khiến cho rất nhiều người e ngại lĩnh vực này và chưa mạnh dạn tìm hiểu cũng như tham gia đầu tư một cách tự tin vào ngành này.

Như các bạn đều biết, ngành Blockchain và tiền mã hóa hiện vẫn đang trong những chặng đầu tiên của quá trình phát triển, nên lẽ dĩ nhiên là sẽ có rất nhiều dạng hạn chế tiềm tàng khác nhau. Những dạng hạn chế này có cả chủ quan, vừa khách quan, bao gồm cả những giới hạn liên quan đến vấn đề kỹ thuật của nền tảng công nghệ bên dưới, các vụ tai tiếng và đánh cắp vẫn diễn ra trong ngành, cảm nhận của công chúng, quản lý của chính phủ, cũng như sự tiếp nhận công nghệ này của đại chúng.

Hiểu được những lý do đó mà VNEconomics sẽ thực hiện một chuỗi các bài viết mô tả về hạn chế cũng như giải pháp đề xuất cho nó để cung cấp nhiều thông tin hơn cho bạn đọc tham khảo khi tìm hiểu về công nghệ này.

CÁC THÁCH THỨC VỀ KỸ THUẬT LÀM HẠN CHẾ BLOCKCHAIN & TIỀN MÃ HÓA

Có nhiều thách thức về kỹ thuật liên quan đến Blockchain, dù cho đó là một Blockchain cụ thể hay mô hình Blockchain nói chung, đã được xác định.

Các vấn đề kỹ thuật đã nằm trong tầm nhìn rõ ràng của các nhà phát triển, và cũng có các câu trả lời khác nhau cho những vấn đề này đã được thừa nhận thông qua các cuộc tranh luận sôi nổi để tìm ra những giải pháp khả thi. Những người trong cuộc có những mức độ tự tin khác nhau về việc liệu và bằng cách nào có thể vượt qua những vấn đề này để tiến hóa lên pha tiếp theo của quá trình phát triển ngành công nghiệp Blockchain.

Một số cho rằng tiêu chuẩn thực tế rồi sẽ là Blockchain Bitcoin, bởi nó là Blockchain bản vị, với hạ tầng triển khai rộng rãi nhất cùng với những hiệu ứng mạng khiến cho nó không có lựa chọn nào khác là trở thành nền tảng chuẩn hóa. Hiên tại Bitcoin vẫn là đồng tiền mã hóa thống trị chiếm tới hơn 45% giá trị của thị trường tiền mã hóa (số liệu tháng 10/202 theo CoinMarketCap), và người ta cũng tạo ra một chỉ số là BTCD – Bitcoin Dominnace – chính là tỷ trọng của Bitcoin trên thị trường tiền mã hóa để biểu hiện tầm ảnh hưởng của loại đồng tiền này.

Một số khác đang xây dựng những Blockchain mới và tách biệt (như Ethereum, Cardano, Pi Network,…) hay công nghệ trong đó không sử dụng một Blockchain (như Ripple).

Một thách thức trọng tâm với nền tảng công nghệ Bitcoin nói riêng và tiền mã hóa nói chung là tăng số giao dịch tối đa hiện nay lên. Ví dụ như với Bitcoin là từ 7 giao dịch một giây trong khi mạng xử lý thẻ tín dụng VISA thường xử lý 2,000 giao dịch mỗi giây và có thể chịu mức tối đa 10,000 giao dịch mỗ giây, điều này đặc biệt quan trọng nếu như Bitcoin được đại chúng tiếp nhận và yêu cầu tính ứng dụng cao hơn.

Một số vấn đề khác bao gồm tăng cỡ của khối dữ liệu, giải quyết các phần Blockchain thừa không cần thiết, chống lại tổn thương trước các cuộc tấn công quá bán 51%, và cài đặt rẽ nhánh vĩnh viễn (hardfork) với mã nguồn. Cụ thể:

Lưu lượng giao dịch là hạn chế của Blockchain so với các hệ thống tập trung

Mạng Bitcoin có một vấn đề tiềm ẩn với lưu lượng đó là nó chỉ xử lý giao dịch mỗi giây (Transaction per second – tps) với giới hạn lý thuyết hiện tại là 7 tps. Các nhà phát triển chính của Blockhain Bitcoin duy trì quan điểm rằng giới hạn này có thể được nới rộng khi cần thiết. Một cách để Bitcoin có thể xử lý được lưu lượng lớn hơn đó là làm cho các khối dữ liệu trở nên lớn hơn, mặc dù hiện điều này sẽ dẫn đến những vấn đề khác liên quan đến kích cỡ và dư thừa không cần thiết trong Blockchain.

Các dữ liệu so sánh với các mạng lưới xử lý giao dịch khác là:

Bitcoin 7tps
VISA thường ở mức 2000tps, tối đa 10,000tps
Twitter 5,000tps, tối đa 15,000tps
Các mạng lưới quảng cáo thường lớn hơn 100,000tps

Độ trễ

Hiện nay, mỗi khối dữ liệu giao dịch Bitcoin tốn 10 phút để xử lý, có nghĩa là cần phải mất ít nhất 10 phút để xác nhận giao dịch của bạn. Để đủ an toàn, bạn cần đợt thêm – khoảng một giờ đồng hồ – với những lượng giao dịch lớn hơn thậm chí còn phải chờ lâu hơn, bởi vì chúng phải trở lên có giá trị hơn chi phí cho một cuộc tấn công lặp chi. Một lần nữa, như một số liệu để so sánh, VISA tốn tối đa một giây để xác thực một giao dịch.

Kích cỡ và băng thông

Blockchain có dung lượng 359.47GB (vào tháng 10/2021), vì thế hiện đã tốn rất nhiều thời gian để tải về. Nếu lưu lượng tăng lên 2,000 lần để bắt kịp chuẩn của VISA, đó sẽ là 1,42 PB/năm hay 3,9 GB/ngày. Ở mức 150,000 tps, Blockchain sẽ tăng trưởng ở mức 214 PB/năm. Cộng đồng Bitcoin gọi vấn đề dung lượng này là “phần phình to”, nhưng đó là với giả định rằng chúng ta muốn một Blockchain nhỏ gọn; tuy nhiên, để thực sự mở rộng ra sử dụng cho đại chúng, Blockchian sẽ cần phải lớn, và có thể truy cập một cách hiệu quả.

Tốn rất nhiều tài nguyên để chạy một nút mạng đầy đủ, điều này tạo động lực cho tập trung hóa, và hiện chỉ có khoảng 12,835 máy chủ trên toàn thế giới (số liệu lấy vào 6/2021) thực sự chạy nút Bitcoind (Bitcoin deamon) đầy đủ, nghĩa là một dịch vụ Bitcoin chạy nền (nút Bitcoin đầy đủ chạy ở chế độ nền). Hiện đang có những cuộc tranh luận về việc liệu những nơi chạy nút mạng đầy đủ có nên được trả công bằng phần thưởng.

Mặc dù 359.47GB dữ liệu không đáng kể trong nhiều lĩnh vực của thời kì “dữ liệu lớn” hiện đại và các ngành khoa học nặng về dữ liệu đang dần trở thành tiêu chuẩn, thường có thể nén dữ liệu này trong khi không thể làm điều tương tự với Blockchain vì những lý do an nình và khả năng truy cập. Tuy nhiên, có lẽ đây là một cơ hội để phát minh ra những loại thuật toán mới có thể sẽ khiến Blockchain (ở một quy mô tương lai lớn hơn rất nhiều) vấn dễ sử dụng, dễ lưu trữ, trong khi vẫn đảm bảo tính toàn vẹn và dễ truy cập.

Một phát kiến để giải quyết vấn đề “phần thừa không cần thiết” của Blockchain và làm cho dữ liệu trở nên dễ truy cập hơn là sử dụng các hàm API, tạo điều kiện cho tự động truy xuất đến toàn bộ Blockchain Bitcoin đầy đủ. Một vài trong số các thao tác là lấy số dư tài khoản cũng như thay đổi tài khoản, và thông báo đến ứng dụng người dùng mỗi khi có giao dịch mới hay khối dữ liệu mới được tạo ra trên mạng lưới.

Ngoài ra, còn có các trình duyệt khối dữ liệu dựa trên nền web (như blockchain.info), các ứng dụng trung gian cho phép các truy vấn không toàn phần vào dữ liệu Blockchain, cũng như các ví điện tử trên điện thoại giao tiếp với người dùng, với dữ liệu Blockchain được đơn giản hóa đi rất nhiều.

Bảo mật

Có một số vấn đề bảo mật tiềm ẩn với Blockchain Bitcoin. Điều đáng lo ngại nhất là khả năng của một cuộc tấn công quá bán 51%, trong dó một thực thể đào tiền có thể chiếm lấy quyền kiểm soát Blockchain và tiêu hai lần những đồng tiền đã tiêu trước đó để trả ngược lại về tài khoản của anh ta. Vấn đề ở đây là xu hướng tập trung hóa trong hoạt động đào tiền nơi sự ganh đua để ghi lại những khối dữ liệu giao dịch mới trong Blockchain đồng nghĩa với việc một vài nhóm đào tiền lớn kiểm soát phần lớn hoạt động ghi nhận giao dịch.

Hiện tại, động cơ của họ là trở thành những người tuân thủ luật chơi, và một số (ví dụ như Ghash.io) đã khẳng định rằng họ sẽ không chiếm quyền kiểm soát mạng lưới Bitcoin trong một cuộc tấn công 51%, nhưng mạng Bitcoin vẫn chưa an toàn. Vẫn có khả năng lặp chi theo một số cách khác – ví dụ, giả dạng người dùng để giữ lại các giao dịch, cho phép các lập trình viên có dụng ý xấu có thể lặp chi Bitcoin.

Một vấn đề bảo mật khác là chuẩn mã hóa mà Bitcoin hiện đang sử dụng, mã hóa đường cong Elliptic, có thể bị phá bởi các máy tính lượng tử; tuy nhiên, các chuyên gia về khoa học mật mã tài chính đã đề xuất những nâng cấp khả thi để giải quyết điểm yếu này.

Hao phí tài nguyên – hạn chế của Blockchain theo cơ chế PoW

Đào tiền tiêu thụ một lượng năng lượng khổng lồ (đặc biệt là các Blockchain hoạt động theo cơ chế đồng thuận bằng chứng công việc PoW – proof of work), và tất cả năng lượng này đều bị bỏ phí. Con số ước tính ban đầu được trích dẫn là 15 triệu USD mỗi ngày, và các ước tính khác thậm chí còn cao hơn.

Một mặt, chính sự hao phí này khiến cho việc đào tiền trở lên đáng tin cậy – các cá thể lý tính cạnh tranh với nhau trong một nỗ lực chứng minh công việc mà đáng ra hoàn toàn vô dụng, với hy vọng có khả năng kiếm được phần thưởng – nhưng mặt khác, những tài nguyên bị sử dụng không đem lại lợi ích gì khác ngoài việc đào tiền.

Tính dễ dùng

API để làm việc với Bitcoind (một nút đầy đủ của toàn bộ mã lệnh) ít thân thiện với người dùng hơn rất nhiều so với tiêu chuẩn hiện nay của những API hiện đại dễ dùng khác, ví dụ như REST API [1] được sử dụng rộng rãi.

Các phiên bản, phân nhánh vĩnh viễn, đa chuỗi

Một số vấn đề kỹ thuật khác có liên quan đến cơ sở hạ tầng. Một vấn đề là sự bùng phát của Blockchain, và với rất nhiều Blockchain khác nhau đang tồn tại, sẽ dễ dàng có thể triển khai tài nguyên để thực hiện một cuộc tấn công 51% vào các Blockchain nhỏ hơn. Một vấn đề nữa là khi các Blockchain bị chia ra vì mục đích quản lý hay tạo phiên bản, không có cách dễ dàng nào để nhập hay trao đổi chéo trên những Blockchain đã bị phân nhánh.

Một vấn đề và yêu cầu kỹ thuật đáng chú ý khác là cần phát triển một hệ sinh thái đầy đủ của các giải pháp cắm-là-chạy (Plug-and-play)[2] để cung cấp toàn bộ chuỗi giá trị của dịch vụ được cung cấp trên nền tảng Blockchain.

Ví dụ: liên kết đến Blockchain cần phải có kho lưu trữ (MaidSafe, Storj), các giao thức nhắn tin, giao vận, truyền tin, quản lý tên miền và địa chỉ, quản trị mạng, cũng như lưu trữ tư liệu phi tập trung an toàn.

GIẢI PHÁP CHO NHỮNG HẠN CHẾ CỦA BLOCKCHAIN & TIỀN MÃ HÓA THEO KHÍA CẠNH KỸ THUẬT

Lý tưởng nhất, nền công nghiệp Blockchain sẽ phát triển tương tự như mô hình điện toán đám mây, trong đó các thành phần hạ tầng tiêu chuẩn – như các máy chủ đám mây và hệ thống giao vận – được định nghĩa và cài đặt rất nhanh chóng vào ngay thời gian đầu để cho phép toàn ngành tập trung vào phát triển các dịch vụ giá trị gia tăng ở mức cao hơn thay vì phần lõi cơ sở hạ tầng. Điều này đặc biệt quan trọng trong nền kinh tế Blockchain tạo ra bởi những mặt kỹ thuật mật mã nhạy cảm và phức tạp của những mạng lưới phi tập trung.

Ngành này đang chọn ra chính xác xem một công ty khởi nghiệp Blockchain trung bình nên thông thạo đến mức nào về an ninh mạng máy tính, khoa học mật mã cũng như toán học – lý tưởng nhất là không cần quá nhiều nếu như họ có thể dựa vào một cơ sở hạ tầng an toàn trong đó các chức năng này đã có sẵn.

Bằng cách này, có thể tăng tốc quá trình phát triển của nền công nghiệp Blockchain, tránh việc mọi doanh nghiệp mới đều phải “phát minh lại cái bánh xe” và lo lắng về sự thật rằng ví điện tử cho khách hàng đầu tiên của họ không sử dụng đa chữ ký (hay bất cứ tiêu chuẩn công nghiệp đương thời nào, vì các tiêu chuẩn của an toàn mật mã sẽ có khả năng tiếp được được duyệt đi duyệt lại).

Dưới đây là một trong những giải pháp để giải quyết các vấn đề kỹ thuật để giảm thiểu những hạn chế của Blockchain và tiền mã hóa.

Ví ngoại tuyến để lưu trữ phần lớn các coin

Có thể dùng các loại ví ngoại tuyến khác nhau để lưu trữ phần lớn các loại tiền mã hóa tiêu dùng – ví dụ như ví giấy, ví lạnh hay bit card.

Giao dịch trong bóng tối [3]

Có thể có một chuỗi giá trị chi tiết hơn sao cho các sàn giao dịch mã hóa lớn vận hành cơ sở dữ liệu giao dịch nội bộ của riêng họ, và sau đó đồng bộ theo chu kỳ một bản tóm tắt các giao dịch với Blockchain chính – một ý tưởng mượn từ ngành ngân hàng.

Các thuật toán băm thay thế

Litecoin và các loại tiền mã hóa khác sử dụng scrypt, thứ ít nhất cũng nhanh hơn một chút so với Bitcoin, và có thể sáng tạo các thuật toán băm khác.

Thay thế bằng chứng công việc (PoW) cho đồng thuận Byzantine

Có rất nhiều mô hình đồng thuận khác đã được đề xuất để giải quyết vấn đề hao tổn tài nguyên (một hạn chế của Blockchain theo cơ chế PoW) – thí dụ như bằng chứng cổ phần, kết hợp, và các biến thể khác – với độ trễ thấp hơn, yêu cầu ít năng lực tính toán hơn, tốn ít tài nguyên hơn và tăng cường độ an toàn cho các Blockchain nhỏ hơn.

Đồng thuận không thông qua đào tiền là một lĩnh vực khác đang được khám phá, thí dụ như trong phiên bản chỉnh sửa của Tendermint cho DLS (lời giải cho vấn đề các vị tướng Byzantine của Dwork, Lynch và Stockmayer), với các đồng tiền bảo đảm thuộc về những người tham gia byzantine.

Một ý tưởng khác cho đồng thuận không thông qua đào tiền là thông qua một thuật toán đồng thuận ví dụ như thuật toán của Hyperledger vốn dựa trên thuật toán Dung sai Byzantine thực tiễn.

Chỉ tập trung vào những đầu ra gần nhất hoặc chưa tiêu

Rất nhiều hoạt động của Blockchain có thể dựa trên tính toán phần ngọn của những đầu ra gần nhất hoăc chưa tiêu, tương tự như cách các giao dịch thẻ tín dụng vận hành. “Ví mỏng” hoạt động theo cách này, thay vì phải truy vấn toàn bộ nút Bitcoind đầy đủ, và đây là cách làm thế nào các ví điện tử hoạt động trên điện thoại di động. Một đề án có liên quan là Cryptonite, trong đó có một mô hình dữ liệu tóm tắt “mini-blockchain”.

Hoạt động liên kết chéo Blockchain

Để phối hợp giao dịch giữa các Blockchain, có một số dự án Blockchain phụ được đề xuất, thí dụ như bởi Blockstream.

Đặt cọc

Có thể tăng cường mức an toàn của các cơ chế đồng thuận thay thế được đề xuất như giao thức DLS của Tendermint (vốn không yêu cầu đào tiền để chứng minh công việc) với các nhân tố kết cấu ví dụ như yêu cầu những thợ đào phải đặt cọc vào Blockchain.

Điều này có thể giải quyết bài toán “không có nguy cơ trong thời gian ngắn” về an toàn, trong đó những người chơi xấu (trước khi có nguy cơ rủi ro) có thể phân nhánh Blockchain và cướp tiền mã hóa trong một cuộc tấn công lặp chi.

Có thể ghi các khoản đặt cọc vào Blockchain giống như cách Tendermint thực hiện, khiến cho việc rẽ nhánh trở nên tốn kém hơn và có thể tăng cường khả năng hoạt động cũng như tính ổn định của hệ thống.

REST API

Về bản chất là những lệnh gọi hàm[4] an toàn trong thời gian thực, có thể sử dụng chúng trọng một số trường hợp đặc biệt để tăng tính dễ sử dụng. Rất nhiều các công ty Blockchain cung cấp các giao diện ví thay thế có dạng chức năng này, thí dụ như một loạt cá giao diện ví của Blockchain.info.

# hạn chế của Blockchain và tiền mã hóa ?

Chú thích

.[1] là kiến trúc phần mềm phổ biến nhất hiện nay trên Internet, viết tắt của Representational State Transfer, tạm dịch là truyền trạng thái biểu hiện

.[2] Plug-and-play: Khái niệm nói về các Module tương thích tốt với nhau, khi cần đến tính năng chỉ đơn giản là thêm vào một module, không cần phải thiết lập cài đặt phức tạp

.[3] Dark pool: bắt đầu vào những năm 1980 khi một số nhà đầu tư tổ chức hợp lại cùng nhau để giao dịch tại một nơi họ có thể tránh con mắt dòm nhó của sở giao dịch công khai, cũng như các nhà môi giới. Họ mong muốn có thể mua hay bán số lượng lớn cổ phiếu mà không làm ảnh hưởng tới thị trường, và nhờ đó có được giá giao dịch tốt hơn.

.[4]Call/ function call: trong lập trình, khi một chương trình hay đoạn mã A muốn sử dụng, truy vấn một chương trình dạng hàm hoặc thủ tục, A sẽ “gọi” X

VNEconomics – Chúng tôi mong muốn đem tri thức khoa họccông nghệkinh tế đến với nhiều người Việt Nam. Đặc biệt là kiến thức về Blockchain & tiền mã hóa

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on telegram
Share on email
Share on reddit

- Quảng cáo -