Nhàn đàm ICT: Bitcoin, Blockchain & Satoshi Nakamoto

Dear các anh/chị

1. Ngược dòng thời gian, năm 1998, W. Dai viết một bài ngắn có tên là “b-money” nói về ý tưởng một loại tiền ảo, tiền mật mã “cryptocurrency” trên mạng Internet (http://www.weidai.com/bmoney.txt). Mười năm sau, một người với danh xưng là Satoshi Nakamoto viết một bài khác với tựa đề “Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System” (https://bitcoin.org/bitcoin.pdf). Bài khá ngắn, 9 trang kể cả 1 trang tham chiếu, 12 mục cô đọng và chỉ gửi lên mailing list. Bài này đề xuất việc xây dựng hệ thống tiền ảo bitcoin.

2. Trong hệ thống này, người mua và người bán thanh toán, “chuyển khoản” trực tiếp cho nhau mà không cần trung gian. Việc định danh sử dụng phương pháp Private - Public Key (mỗi chủ nhân giữ một cặp chìa khóa gồm chìa khóa bí mật: private key và chìa khóa công khai: public key). Trong mật mã thì phương pháp này cho đến thời điểm hiện nay chưa ai công bố được phương án “phá” khóa cả. Như vậy việc định danh đã được giải quyết.

3. Bảo mật giao dịch: cũng không thành vấn đề vì với phương pháp Private - Public Key người ta dễ dàng gửi thông điệp cho nhau một cách bí mật, chỉ có người gửi và người nhận biết với nhau.

4. Thách thức lớn nhất là làm thế nào để giải quyết vấn đề “double spending”: nghĩa là cùng một lượng tiền người ta chi trả nhiều lần cho nhiều người thì sao? Satoshi Nakamoto cho rằng cách duy nhất để giải quyết vấn đề này là tất cả các bên tham gia đều có sổ cái (ledger) ghi lại toàn bộ các giao dịch. Ai cũng có sổ cái và tất cả các sổ cái đều giống nhau. Hệ thống hoạt động dựa trên mạng lưới các “nút” (node) giao dịch trên mạng. Các nút này thực chất là các máy tính có kết nối Internet.

5. Blockchain: Satoshi Nakamoto đưa ra một ý tưởng mới gọi là block chain (trong bài báo, hai từ này được viết rời nhau). Có thể tạm dịch nghĩa của khái niệm này là “các khối xâu chuỗi với nhau”. Các khối này liên kết với nhau theo trục thời gian: cứ khoảng 10 phút sinh ra một khối mới. Khối sau được sinh ra liên kết với tất cả các khối trước đó theo một quy tắc nhất định, chứ không phải sinh ra một cách bất kỳ. Tất cả các giao dịch mới đều được đặt vào khối mới phát sinh này. Chúng ta sẽ thấy rằng khối mới được sinh ra là kết quả của cuộc cạnh tranh “khốc liệt” giữa các nút.

6. Vấn đề phát hành bitcoin: đúc tiền ảo, mining. Vậy bitcoin được sinh ra như thế nào? Đây là vấn đề hấp dẫn, đúng không ạ? Satoshi Nakamoto quy định là người tìm ra khối mới sẽ được “thưởng” một lượng tiền ảo nhất định. Trong thời gian 4 năm đầu tiên, mỗi một khối mới được thưởng 50 bitcoins. Bốn năm tiếp theo lượng thưởng giảm đi một nửa: 25 bitcoins, bốn năm tiếp theo sau giảm đi tiếp một nửa, chỉ còn 12.5 bitcoins, … Với quy tắc này thì số bitcoins không bao giờ vượt qua 21 triệu. Nó cũng giống như kim loại quý trên trái đất, chỉ là một lượng hữu hạn thôi chứ . Quá trình “ganh đua nhau” tìm ra khối mới còn được gọi là mining, tạm dịch là “đào mỏ”.

7. Bảo vệ mạng lưới, chống bị tấn công bằng phương pháp mật mã hashcash. Hàm hash là hàm số “băm” một chuỗi bất kỳ và cho kết quả là một chuỗi có độ dài cố định (ví dụ 32 bytes). Hàm ngược: cho biết kết quả băm, việc tái tạo lại chuỗi đã bị băm là không khả thi. Trong blockchain, Satoshi Nakamoto dùng phương pháp mật mã hashcash. Phương pháp này độc đáo ở chỗ: khối sau là kết quả “băm” của tổ hợp của khối ngay phía trước và một số có tên gọi là nonce  (tạm dịch nonce: độc số). Kết quả băm này phải nhỏ hơn một “ngưỡng” nào đấy. Thực chất của việc này là tăng dần số nonce, thực hiện hàm băm và xem xem kết quả đã nhỏ hơn ngưỡng chưa. Satoshi Nakamoto gọi quá trình là proof-of-work (tạm dịch: chứng minh nỗ lực). Khi chạy trong thực tế các nút phải cạnh tranh xem ai là người đầu tiên tìm ra kết quả băm theo quy định. Người ta chứng minh rằng “ngưỡng” càng nhỏ thì việc tìm ra kết quả càng khó. Các tài liệu trên mạng gọi đây là độ khó (difficulty). 

Tác dụng của phương pháp hashcash là gì? Nếu có một kẻ tấn công muốn thay đổi một giao dịch nào đó từ khối K nằm ở giữa chuỗi thì kẻ đó bắt buộc phải tính lại toàn bộ các khối tiếp theo K+1, K+2, … và tổng hợp thời gian tính toán phải nhỏ hơn các nút trên mạng chỉ tính toán cho khối cuối cùng. Xác suất này, theo Satoshi Nakamoto, tiệm cận đến 0 khi chuỗi blockchain đủ dài. 

8. Trên mạng hiện nay có bao nhiêu nút? Đây lại là một câu hỏi “tò mò và thú vị”, đúng không ạ? Mời các anh/chị xem kết quả tại đường dẫn này: https://bitnodes.earn.com/. Chú ý rằng số nút “đang chạy” không cố định vì trong thiết kế của Satoshi Nakamoto cho phép một số nút offline một thời gian, sau đó lại online. Cả thế giới có khoảng hơn 12,000 nút. Việt Nam có hơn một chục nút. Mỹ có khoảng 3,000 nút, Đức và Trung Quốc mỗi nước có khoảng 2,000 nút, các nước khác có số nút ít hơn 1000.

9. Hiện nay blockchain có bao nhiêu khối và khối đầu tiên xuất phát vào thời điểm nào? Theo thiết kế, cứ 10 phút sinh ra một khối mới và anh/chị có thể xem số khối bằng đường dẫn: https://blockexplorer.com/api/status?q=getBlockCount, khoảng hơn 515,200.

Thế còn khối đầu tiên của blockchain được sinh ra vào lúc nào? Đó là vào lúc 18:15 ngày 3/1/2009. Khối này có tên gọi “genesis block”: khối cơ bản. Câu mà Satoshi Nakamoto ghi trong văn bản của khối này là: “The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks.” Câu này đóng dấu thời gian (3/1/2009) và một bình luận mang tính giễu cợt ngân hàng dự trữ.

10. Giá của một bitcoin là bao nhiêu? Vì bitcoin đã trở thành tiền tệ được dùng ở nhiều nước, nhiều nơi nên bitcoin có tỷ giá chuyển đổi như các loại tiền tệ khác. Ví dụ, vào thời điểm của bài viết này giá của một bitcoin là 183,623,634.04 VND và 8056.50 đô la Mỹ. Trong thời gian đầu sau khi đưa hệ thống vào hoạt động, Satoshi Nakamoto đã đào khoảng 1 triệu bitcoin. Như vậy Satoshi Nakamoto đang là tỷ phú đô la, có tài sản vào khoảng 8 tỷ đô .

11. Tấm màn bí ẩn xung quanh Satoshi Nakamoto. Thông tin về tác giả của bitcoin vẫn còn mơ hồ. Sau khi khởi tạo hệ thống và “đào” khoảng 1 triệu bitcoins, Satoshi Nakamoto bàn giao dự án cho Gavin Andresen và dần biến mất. Satoshi Nakamoto tự khai là sống ở Nhật Bản và sinh ngày 5 tháng 4 năm 1975. Rất nhiều người cho rằng Satoshi Nakamoto phải có gốc Anh hoặc Mỹ vì tiếng Anh như người bản địa (qua phân tích các bài thảo luận trên mailing list). “Thuyết âm mưu” nói rằng ngay ngày sinh được khai cũng không phải vô tình. Vào ngày 5 tháng 4 năm 1933, Tổng thống Hoa Kỳ Franklin D. Roosevelt đã ký hai sắc lệnh hành chính: 6101 của Tổ chức Bảo tồn Dân sự và 6102 ngăn cấm việc tích trữ vàng, vàng miếng và giấy chứng nhận vàng của người Mỹ. Sau đó, năm 1975, quyền sở hữu vàng được tái cấp trở lại.

Biết đâu Satoshi Nakamoto ngồi ở một góc nào đó và cười thầm vì thiên hạ đoán già, đoán non về mình.

12. Blockchain có thể dùng vào việc gì? Dù Satoshi Nakamoto đã rút lui vào bóng tối, di sản mà Satoshi Nakamoto để lại là blockchain có tiềm năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực. Blockchain tạo cơ chế giao dịch không cần trung gian và không biên giới. Trên mạng họ kể ra rất nhiều. Ví dụ: hợp đồng bất động sản, hồ sơ bệnh án, truy xuất nguồn gốc, bỏ phiếu, quản lý ký kết hợp đồng, trong kế toán/kiểm toán, trong ngân hàng, trong hồ sơ sở hữu trí tuệ, … Thậm chí, Diễn đàn kinh tế thế giới còn dự đoán đến năm 2025, 10% GDP thế giới sẽ được lưu trong các blockchain .

Bắt chước bài viết của Satoshi Nakamoto, tôi cũng hầu chuyện anh/chị bằng 12 mục. Tất nhiên 12 mục của Satoshi Nakamoto có thể tạo ra bước ngoặt trong ICT của thế giới, còn 12 mục của tôi như một chút gia vị trong cà phê sáng của anh/chị thôi . 

(Bài viết được tác giả cấp phép theo giấy phép tài liệu mở CC-BY. Bạn được tự do chia sẻ nhưng vui lòng dẫn link đến bài viết gốc, thông tin tác giả bài viết và giấy phép bản quyền theo quy định).