Tác giả Satoshi Nakamoto có bài viết đăng trên mạng internet vào năm 2008 về sự hình thành khối các giao dịch kết nối trong chuỗi với nhan đề “Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System”, bài viết này có đề cập đến công nghệ Blockchain dù không sử dụng thuật ngữ này. Một năm sau đó, Satoshi Nakamoto sáng tạo mạng lưới Bitcoin và Blockchain. Từ đó, sự hình thành Blockchain đầu tiên được xác định khi Bitcoin được tạo ra (lưu ý là Blockchain không phải là công nghệ duy nhất trong Bitcoin. Bitcoin được tạo nên bằng cách sử dụng một chuỗi các công nghệ mật mã khác kết hợp với Blockchain). Tuy nhiên, đến nay, tác giả Satoshi Nakamoto thực chất là ai vẫn chưa được xác định.
Blockchain (chuỗi khối), hiểu đơn giản là công nghệ lưu trữ và truyền tải thông tin, là một công nghệ mã hóa phức tạp. Trong đó, mỗi khối (block) là một hồ sơ chứa dữ liệu về giao dịch/thông tin để được xác nhận là một phần hợp lệ của Blockchain. Mỗi khối được liên kết với khối trước đó nhờ mã hóa tạo thành chuỗi (chain).
IIPRD, công ty tư vấn sáng chế (SC) và hỗ trợ pháp lý hàng đầu ở Ấn Độ, phân tích xu hướng công nghệ Blockchain dựa trên dữ liệu sáng chế của Thomson Innovation và Questel Orbit đã cho thấy, công nghệ này được quan tâm nghiên cứu phát triển trong những năm gần đây. Theo đó, trước năm 2013, có rất ít SC đăng ký liên quan đến công nghệ Blockchain. Nhưng từ đó đến nay, số lượng SC về lĩnh vực này tăng mạnh, nhiều nhất là năm 2015, có đến 93 SC được đăng ký (BĐ1).
BĐ1 : Phát triển số lượng sáng chế về Blockchain
Mỹ là nước có nhiều đơn đăng ký SC liên quan đến Blockchain (208 SC), tiếp theo là Trung Quốc có 87 đơn đăng ký (BĐ2).
BĐ2: Sáng chế về Blockchain được nộp đơn ở các nước
Đơn vị có nhiều đơn đăng ký SC liên quan đến Blockchain là ngân hàng Bank of America (10 SC), kế đến là công ty Bubi (9 SC), IBM (8), Coinplug Lnc (8) (BĐ3).
BĐ3: Số lượng sáng chế về Blockchain của các đơn vị
Xu hướng nghiên cứu công nghệ Blockchain dựa theo số phân loại SC quốc tế thể hiện trong BĐ4. Các lĩnh vực có nhiều SC đăng ký là:
- H04L (34%): bao gồm các hệ thống và thiết bị để truyền tín hiệu dạng rời rạc kể cả truyền dữ liệu, các phương pháp và thiết bị kiểm tra các hệ thống này.
- G06F (33%): các phương pháp và thiết bị xử lý dữ liệu, thiết bị nối các phần tử chức năng, đặt địa chỉ hoặc định vị; các phương pháp và thiết bị biến đổi; các chương trình kiểm tra, phát hiện lỗi, giám sát.
- G06Q (16%): hệ thống hay phương pháp xử lý dữ liệu, đặc biệt thích hợp cho quản trị, thương mại, tài chính, tư vấn dự báo, ….
- G09C (7%): các thiết bị mã hóa hoặc giải mã dùng cho chữ mật và các phương pháp sao chép ký mật khác, truyền tin ký mật.
- G11B (2%): lưu trữ thông tin dựa trên sự chuyển dịch tương đối của vật ghi và máy biến đổi.
- H03K (2%): kỹ thuật xung.
BĐ4: Tỉ lệ sáng chế về Blockchain theo số phân loại IPC
Ghi chú: H04L, G06F, G06Q, G09C, G11B, H03K là số phân loại sáng chế quốc tế IPC (International Patent Classification).
Cơ chế hình thành mạng lưới Blockchain có thể mô tả sơ lược như sau:
Mỗi giao dịch/thông tin ban đầu sẽ được ghi thành một khối (block). Sau khi được phần lớn máy tính tham gia mạng lưới (được gọi là nút - node) xác minh hợp lệ, khối này sẽ được ghép vào chuỗi (chain) các giao dịch trước đó (tức khối trước đó) tạo thành chuỗi khối (Blockchain). Chuỗi khối cứ thế được mở rộng và các khối đã đưa vào sẽ ở đó vĩnh viễn, không chỉnh sửa hay xóa bỏ được. Các nút tham gia mạng lưới sẽ tự động tải toàn bộ chuỗi khối về, hành động này chính là “mỗi người giữ một sổ cái” để kiểm tra, đối chiếu.
Sổ cái (Ledger) là sổ ghi nhận tất cả các giao dịch. Trong mạng lưới tiền kỹ thuật số, các máy tính tham gia sau khi thực hiện một giao dịch được xác minh hợp lệ sẽ được nhận phần thưởng là đồng tiền kỹ thuật số (trong mạng lưới Bitcoin là nhận được đồng bitcoin) – hành động này được gọi là “đào”.
Việc cập nhật sổ cái, so sánh, sao chép đồng bộ trên mạng máy tính thực chất là quá trình giải các thuật toán phức tạp đã được lập trình, đòi hỏi máy tính có cấu hình mạnh và tốn thời gian mới có thể thực hiện được, vì thế sẽ tốn nhiều điện năng cho máy tính hoạt động.
Phân tích thông tin SC cho thấy, các nhà nghiên cứu quan tâm nhiều đến Sổ cái công khai (Public ledger), chiếm 54% số lượng SC; kế đến là Sổ cái phân tán (Distribute Ledger), chiếm 37%; và Sổ cái riêng (Private ledger) chiếm 7% (BĐ5).
BĐ5: Tỉ lệ SC theo loại sổ cái trong Blockchain
Blockchain còn được xem là mô hình tính toán mạng, bởi nền tảng để Blockchain hoạt động là các thuật toán. Thông qua SC đăng ký để bảo hộ các thuật toán trong công nghệ Blockchain, thuật toán Bằng chứng xử lý và Mã băm được đăng ký bảo hộ nhiều nhất. Bằng chứng xử lý/Mã băm (Proof of Work/Hashing) chiếm 67% số lượng các SC về thuật toán trong Blockchain; Bằng chứng cổ phần (Proof of Stake (16%); giao thức Ripple hay mạng lưới thanh toán Ripple chiếm 15% (BĐ6).
BĐ6: Tỉ lệ SC theo thuật toán trong Blockchain
Có các phương thức xác thực khác nhau được sử dụng trong công nghệ Blockchain như: Khóa công khai (Public key), Khóa cá nhân (Private key), Chữ ký số (Digital Signatures) và Nhận dạng người dùng (User Identity). Chiếm tỉ lệ cao trong số lượng SC về các phương thức xác thực là Khóa công khai và Khóa cá nhân, mỗi loại khóa này đều có tỉ lệ là 34%, kế đến là Chữ ký số (19%) (BĐ7).
BĐ7: Tỉ lệ SC theo phương thức xác thực trong Blockchain
Liên quan đến các thuật toán mã hóa bảo mật trong Blockchain, có nhiều SC đăng ký bảo hộ là các thuật toán về Mật mã/Mã hóa/Thuật toán DES (39 %) và thuật toán sử dụng Hàm băm (Hash Algorithm) (38%) (BĐ8).
BĐ8: Tỉ lệ sáng chế theo thuật toán mã hóa bảo mật trong Blockchain
Ghi chú
- DES (Data Encryption Standard) là một thuật toán được IBM giới thiệu vào năm 1974 được gọi tên là thuật toán Lucifer. Năm 1976, sau một số sửa đổi, Lucifer được Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ quốc gia Mỹ (National Institute of Standards and Technology) công nhận là chuẩn quốc gia và đổi tên thành DES. Chuẩn mã dữ liệu DES có thể xem là hệ mã khối thông dụng xuất hiện đầu tiên trên thế giới.
- RSA (Rivest-Shamir-Adleman): là một hệ mã hóa bất đối xứng được phát triển bởi Ron Rivest, Adi Shamir và Leonard Adleman, được sử dụng rộng rãi trong mã hóa và công nghệ chữ ký số.
Công nghệ Blockchain tạo điều kiện cho người mua và người bán, người cung cấp dịch vụ và người cần dịch vụ có thể tương tác trực tiếp với nhau mà không cần nhờ vào trung gian. Ví dụ như ngân hàng là trung gian giữa người chuyển tiền và người nhận tiền, nhưng với các giao dịch tiền kỹ thuật số thì không cần sự tồn tại của ngân hàng. Có mặt đầu tiên trong mạng lưới tiền kỹ thuật số Bitcoin, đến nay, Blockchain được nhiều nghiên cứu ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau, nhưng chiếm đa số vẫn là lĩnh vực tiền tệ/thương mại, chiếm 46% số đơn đăng ký bảo hộ SC, kế đến là ứng dụng trong doanh nghiệp (5%) (BĐ9).
Blockchain được dự báo sẽ là công nghệ nền tảng ứng dụng vào nhiều lĩnh vực trong tương lai như ngân hàng - tiền tệ, quản lý nhận dạng và nhận diện kỹ thuật số, truy xuất nguồn gốc sản phẩm vận tải, giao dịch tài sản, dịch vụ thuê mướn, dịch vụ du lịch, dịch vụ công, bảo hiểm, bầu cử kỹ thuật số, chăm sóc sức khỏe, chứng nhận bằng cấp,...
BĐ9: Tỉ lệ SC về Blockchain theo việc cung cấp nền tảng ứng dụng cho các lĩnh vực
Ghi chú: Các biểu đồ trong bài được trích từ tài liệu phân tích công nghệ Blockchain của IIPRD, công ty tư vấn sáng chế và hỗ trợ pháp lý hàng đầu ở Ấn Độ.
Anh Tùng (CESTI)