Công nghệ chuỗi khối đang ngày càng nóng hơn trên các diễn đàn khoa học bởi tính ứng dụng ngày càng lớn và đem lại nhiều lợi ích. Khi nói tới Blockchain, chúng ta có thể nhắc tới nhiều loại khác nhau, tuy nhiên, về cơ bản, Blockchain có hai loại chính: Blockchain công khai (Private Blockchain) và Blockchain riêng tư (Public Blockchain). Ngoài ra, cũng có những biến thể của hai loại Blockchain này, chúng gọi là Blockchain liên hợp.
Blockchain là một sổ cái kỹ thuật số phân tán, đôi khi là công khai bao gồm các bản ghi được gọi là khối được sử dụng để ghi lại các giao dịch trên nhiều máy tính trong đó bất kỳ khối nào tồn tại trong hệ thống đều không thể bị thay đổi mà không ảnh hưởng tới các khối tiếp sau đó. Điều này cho phép những người tham gia xác minh và kiểm toán các giao dịch một cách độc lập và tương đối rẻ. Cơ sở dữ liệu Blockchain được quản lý độc lập bằng cách sử dụng mạng ngang hàng và máy chủ đánh dấu thời gian phân tán. Các khối được xác thực bằng sự cộng tác hàng loạt do các máy tính trong hệ thống thông qua lợi ích tập thể.
Blockchain được xây dựng để đảm bảo một số thuộc tính bảo mật vốn có, chẳng hạn như tính nhất quán, khả năng chống giả mạo, khả năng chống lại cuộc tấn công từ chối dịch vụ phân tán (Distributed Denial-of-Service – DDoS), bút danh và khả năng chống lại các cuộc tấn công chi tiêu gấp đôi. Tuy nhiên, để sử dụng Blockchain an toàn, các thuộc tính bảo mật và quyền riêng tư bắt buộc được bổ sung.
Có rất nhiều các loại hình Blockchain khác nhau với các đặc điểm đặc trưng khác nhau phù hợp với các bài toán khác nhau. Nội dung bài viết sẽ giới thiệu về ba loại Blockchain điển hình ngày nay: Blockchain công khai, Blockchain riêng tư, Blockchain liên hợp và lai.
1. Blockchain công khai
Blockchain công khai là một hệ thống số phân tán cho phép mọi người dùng đều có thể truy cập mà không cần đến sự cho phép từ ai. Một nút hoặc người dùng là một phần của chuỗi khối công cộng được phép truy cập các bản ghi hiện tại và quá khứ, xác minh giao dịch hoặc thực hiện bằng chứng công việc cho một khối mới và thực hiện khai thác. Việc sử dụng cơ bản nhất của các Blockchain công khai là để khai thác và trao đổi tiền điện tử. Các Blockchain công khai hầu hết đều ăn toàn nếu người dùng tuân thủ nghiêm ngặt các quy tắc và phương pháp bảo mật. Tuy nhiên, nó có tính rủi to khi người tham gia cố tình vi phạm các giao thức bảo mật.
Hình 1. Blockchain công khai
* Ưu điểm của Blockchain công khai
- Đáng tin cậy: Các nút hoặc người tham gia không cần yêu cầu phải biết hoặc tin tưởng các nút khác vì quá trình bằng chứng công việc hay các cơ chế đồng thuận khác đảm bảo không có gian lận trong giao dịch. Vì vậy, các giao dịch trong Blockchain công khai có thể được tin tưởng một cách “mù quáng” mà không cảm thấy cần phải tin tưởng vào bất kỳ nút riêng lẻ nào.
- An toàn: Mạng lưới Blockchain công khai có số lượng các nút hoặc người dùng rất lớn, chính điều này giúp Blockchain công khai trở nên an toàn.
- Minh bạch: Dữ liệu của các khối được chia sẻ tới tất cả các nút khác trong mạng và được đồng bộ với thời gian thực, cho nên hệ thống hoàn toàn minh bạch.
* Nhược điểm của Blockchain công khai
- TPS thấp hơn Blockchain riêng tư: Tỷ lệ giao dịch mỗi giây trong Blockchain công khai là rất thấp do việc xác minh giao dịch và thực hiện bằng chứng công việc cần huy động toàn bộ sức mạnh tính toán của tất cả hệ thống, tốn nhiều thời gian.
- Giới hạn về khả năng mở rộng: Do tốc độ xử lý giao dịch chậm gây ra các vấn đề về khả năng mở rộng của Blockchain công khai. Khi cố gắng tăng kích thước của hệ thống, việc xác thực giao dịch càng tốn nhiều thời gian, hệ thống đồng bộ càng chậm. Tuy nhiên, các giải pháp như Lightning Network của Bitcoin giúp khắc phục phần nào vấn đề này.
2. Blockchain riêng tư
Blockchain riêng tư là một hệ thống sổ cái hạn chế hoặc cho phép công khai trong một mạng đóng. Các Blockchain riêng tư thường được sử dụng trong một tổ chức hoặc doanh nghiệp nơi chỉ các thành viên hoặc được lựa chọn rõ ràng mới là người tham gia vào mạng. Mức độ bảo mật, quyền hạn, sự cho phép và khả năng truy cập nằm trong tay của tổ chức kiểm soát. Do đó, các Blockchain riêng tư được sử dụng tương tự như một Blockchain công khai nhưng có một mạng lưới nhỏ và hạn chế. Các Blockchain riêng được triển khai để bỏ phiếu, quản lý chuỗi cung ứng, nhận dạng kỹ thuật số, quyền sở hữu tài sản,...
Hình 2. Blockchain riêng tư
* Ưu điểm của Blockchain riêng tư
- Tốc độ: Các giao dịch trong các Blockchain riêng tư diễn ra với tốc độ cao hơn so với Blockchain công khai. Điều này là do có một số lượng hạn chế các nút trong mạng riêng so với mạng công cộng. Ngoài ra, tốc độ thêm các giao dịch mới trong một khối cũng nhanh chóng, tạo điều kiện thuận lợi cho các giao dịch với tốc độ lên đến hàng nghìn hoặc hàng trăm nghìn giao dịch mỗi giây (TPS) cùng một lúc.
- Khả năng mở rộng: Các Blockchain riêng tư có khả năng mở rộng khá cao. Các tổ chức hoàn toàn có thể linh hoạt lựa chọn kích thước của Blockchain riêng theo nhu cầu riêng. Các Blockchain riêng tư cho phép các tổ chức tăng giảm quy mô mạng mà không cần quá nhiều nỗ lực.
* Nhược điểm của Blockchain riêng tư
- Bảo mật thấp hơn: Hầu hết sức mạnh chống lại cuộc tấn công của hệ thống Blockchain đến từ quy mô của hệ thống. Một hệ thống càng nhiều nút tham gia vào thì khả năng bị tấn công thành công càng giảm do chi phí tính toán của kẻ tấn công phải trả lớn hơn 51% khả năng tính toán của toàn bộ hệ thống. Với những hệ thống Blockchain riêng tư, số lượng các nút hạn chế, điều hành tập trung bởi một tổ chức, do đó, dễ dàng trở thành mục tiêu của những kẻ tấn công.
- Tập trung hóa: Các Blockchain riêng tư bị hạn chế vì chúng cần một hệ thống Quản lý Danh tính và Truy cập (Identity and Access Management - IAM) trung tâm để hoạt động bình thường. Toàn bộ hệ thống này mâu thuẫn với ý tưởng phân quyền vốn là một trong những trụ cột của công nghệ Blockchain.
3. Chuỗi Blockchain liên hợp và lai
Chuỗi Blockchain liên hợp là một loại bán phi tập trung, tức là có nhiều hơn một tổ chức quản lý một mạng lưới chuỗi khối. Điều này trái ngược với những gì chúng ta đã thấy trong một Blockchain riêng tư, chỉ được quản lý bởi một tổ chức duy nhất. Nhiều tổ chức có thể hoạt động như một nút trong loại Blockchain này và trao đổi thông tin hoặc khai thác. Các Blockchain liên hợp thường được sử dụng bởi các ngân hàng, tổ chức chính phủ,..
Ngoài ra, sự kết hợp của một tính năng giữa Blockchain riêng tư và Blockchain công khai vào một hệ thống tạo ra Blockchain lai. Hệ thống này cho phép thiết lập kiểm soát ai có quyền truy cập vào dữ liệu và truy cập ra sao. Chỉ một phần dữ liệu hoặc bản ghi đã chọn từ Blockchain có thể được phép công khai, phần còn lại sẽ được giữ bí mật như một hệ thống Bockchain riêng tư.
Cơ quan, tổ chức, doanh nghiệp mong muốn dữ liệu của mình công khai hoặc bảo mật thì sẽ lựa chọn các loại Blockchain khác nhau phù hợp với bản thân để đem lại hiệu quả tối ưu cho cơ quan, tổ chức, doanh nghiệp. Việc có nhiều loại hình Blockchain giúp cho người dùng có thể tìm được cấu trúc Blockchain phù hợp nhất cho bài toán của mình, đem lại cơ hội phát triển mạnh mẽ cho công nghệ này trong tương lai.
Khoa CNTT