Ngày nay, sổ cái phân tán được xem như "trái tim" của nhiều doanh nghiệp hiện đại. Hãy cùng Elcom tìm hiểu sổ cái phân tán là gì và ứng dụng của nó trong bài viết dưới đây. 

1. Sổ cái phân tán là gì? 

Sổ cái phân tán (Distributed ledger technology - DLT) là một hệ thống lưu trữ dữ liệu phi tập trung. Trong đó, các thông tin cũng như bản ghi được phân phối trên nhiều máy chủ hoặc nút mạng khác nhau. Nó cho phép người dùng truy cập đồng thời, xác thực và cập nhật bản ghi trên một cơ sở dữ liệu (CSDL) có kết nối mạng. 

Hệ thống này sử dụng mã hóa kết hợp với giao thức để đảm bảo bảo mật, xác thực trong quá trình giao dịch dữ liệu, giúp ngăn chặn sự can thiệp không mong muốn, từ đó đảm bảo tính toàn vẹn của thông tin. 

Sổ cái phân tán thường được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi tính bảo mật và đáng tin cậy cao như công nghệ chuỗi khối (Blockchain) cùng các hệ thống tài chính phân tán. Người dùng có thể xem bất kỳ thay đổi nào, xem ai đã thực hiện tác vụ đó, quyền truy cập chỉ được cung cấp cho những người được phép. 

Xem thêm: 9 ứng dụng nổi bật của công nghệ Blockchain trong thực tiễn

2. Lịch sử của sổ cái phân tán

Công nghệ phân tán không còn là một khái niệm mới vì nó đã được sử dụng trong vài thập kỷ qua bởi các doanh nghiệp và chính phủ. 

Khái niệm phân tán xuất hiện vào những năm 1990 nhằm giúp nhiều máy tính, người dùng (user) ở hàng loạt vị trí khác nhau có thể giải quyết vấn đề, đồng thời trả kết quả đó về một vị trí trung tâm.

Sau đó, cùng với sự tiến bộ vượt bậc trong khoa học dữ liệu, công nghệ điện toán, phần mềm, phần cứng và các công nghệ khác đã làm cho sổ cái trở nên mạnh mẽ hơn bao giờ hết. Sổ cái lúc này có khả năng thu thập, phân tích, sử dụng nhiều dữ liệu hơn thông qua giao thức mạng nội bộ kết hợp với internet. 

Lịch sử hình thành của công nghệ sổ cái phân tán gắn với sự phát triển của Blockchain và Bitcoin - Nguồn ảnh: Internet

Tuy nhiên, khi ngày càng nhiều người có quyền truy cập vào dữ liệu ở nhiều vị trí khác nhau, thì cần có một người kiểm tra, theo dõi, xác minh những thay đổi được thực hiện trong CSDL đó.  Vậy nên nhiều nhà khoa học máy tính, khoa học dữ liệu đã phát triển chương trình nhằm giảm thiểu việc kiểm tra dữ liệu một cách thủ công. 

Các chương trình này sử dụng công nghệ tự động hóa cùng kỹ thuật mã hóa dữ liệu để xác minh giao dịch hoặc nhận diện thay đổi. Đây được gọi là sự đồng thuận tự động dựa trên tính xác thực của giao dịch. Trong đó, chỉ cần một giao dịch nhỏ thay đổi sẽ làm ảnh hưởng đến toàn bộ trạng thái của CSDL.

Dần dần, sổ cái phân tán đã phát triển dưới dạng chương trình có thể mở rộng, lập trình như Ethereum và HyperLedger Fabric - hai trong số các nền tảng xây dựng trên blockchain phổ biến nhất hiện nay.

Tại đây, cơ sở dữ liệu hoặc sổ cái phân tán giúp tạo ra giải pháp để token hóa tài sản, từ đó tối ưu quy trình sản xuất, tinh gọn quy trình kinh doanh.

3. Công nghệ sổ cái phân tán hoạt động như thế nào?

DLT cho phép lưu trữ thông tin một cách bảo mật hơn, chính xác hơn bằng tiền mã hóa. Dữ liệu được truy cập bởi “chìa khóa” và chữ ký crypto. Một khi thông tin được lưu trữ, nó sẽ trở thành cơ sở dữ liệu cố định, không thể thay đổi. Trong đó, các quy tắc của mạng lưới bên trong nó sẽ được lập trình nhằm quản trị sổ cái đó. 

Chỉ cần một thông tin không thể thay đổi thì dữ liệu khi cùng nó sẽ bất biến. Sổ cái phân tán chỉ bất biến khi chúng được lập trình theo cách này. Còn đối với công nghệ blockchain, toàn bộ dữ liệu đều không thể thay đổi nên nó còn có một cách gọi khác là sổ cái tập trung - ngược lại với sổ cái phân tán. 

Ngoài ra, bởi vì sổ cái có tính chất phân tán, riêng tư, được mã hóa nên ít bị tấn công bởi hacker (tội phạm an ninh mạng). Tất cả bản sao lưu trong hệ thống mạng lưới được bảo mật mức độ cao, cùng với quy tắc thiết lập nghiêm ngặt nên nếu muốn xâm nhập vào sổ cái, tội phạm cần phải tấn công hết đồng thời toàn bộ mạng lưới trong sổ cái này. Đây được xem là một việc vô cùng khó khăn, không khả thi.

Mỗi một thiết bị trên mạng lưới sổ cán phân tán đều chứa một bản sao của sổ cái đó. Những thiết bị như vậy được gọi là “nút lõi” (node). Mà một mạng lưới có thể có rất nhiều node nên chỉ cần một thay đổi nhỏ trong sổ cái (ví dụ như dịch chuyển dữ liệu từ khối này sang khối khác), thì các node sẽ được ghi chép và thay đổi tương ứng. Bởi mỗi node chính là một bản sao của sổ cái, dữ liệu trong node cũng sẽ cập nhật theo để tương ứng với phiên bản mới nhất của sổ cái đó. 

Cách thức hoạt động của công nghệ sổ cái phân tán - Nguồn ảnh: Internet

Một khi tính hợp lệ của phiên bản sổ cái sau cùng đạt được sự thống nhất trong mạng lưới, thì các giao dịch đi đến bước hoàn thiện, mã hóa và dùng như một cơ sở mẫu cho những giao dịch tiếp theo. 

Cách hoạt động này giống với cách một chuỗi khối (blockchain) phát triển. Nghĩa là mỗi khối chứa thông tin đã được mã hóa về khối trước đó, đồng thời làm cho chúng mang tính chất cố định, không thể thay đổi.

4. Ứng dụng sổ cái phân tán trong thực tiễn

Ngoài việc ứng dụng trong những ngành công nghiệp đặc thù, thì giải pháp sổ cái phân tán còn chứng minh giá trị của mình trong nhiều hoạt động cụ thể, bao gồm:

Ghi chép giao dịch

DLT cho phép ghi chép giao dịch một cách phân tán, bảo mật, minh bạch mà không cần phân quyền tập trung. Bởi DLT cũng chính là một sổ cái, nên tại đây ghi nhận các luồng dữ liệu đi vào và đi ra.  

Chức năng này thường được áp dụng cho việc lưu trữ hồ sơ tài chính. Tuy nhiên trong nhiều trường hợp, sổ cái phân tán vẫn có thể ghi lại bất cứ loại giao dịch nào, mà không cần bắt buộc có yếu tố tài chính.  

Xác minh bảo mật 

DLT có thể được dùng để tạo ra xác minh điện tử cho mỗi cá nhân với phương thức xác minh danh tính đáng tin cậy, mức độ bảo mật cao, từ đó ngăn chặn hành vi đánh cắp danh tính, trộm dữ liệu.  

Thu thập phiếu bầu

Sổ cái phân tán được sử dụng để tạo ra một hệ thống bỏ phiếu an toàn,  minh bạch, ngăn chặn tình trạng gian lận trong quá trình bỏ phiếu, cũng như đảm bảo tính toàn vẹn của quá trình này.

Như đã đề cập ở trên, khi các giao dịch (tài chính hoặc phi tài chính) được ghi lại, một sổ cái mở, minh bạch, không thể thay đổi sẽ được lưu trữ đồng thời. Điều này giúp nâng cao tính công bằng, độ tin cậy của quá trình thu thập phiếu bầu/ý kiến từ nhiều người khác nhau.

Ký kết hợp đồng 

Công nghệ sổ cái phân tán giúp hợp đồng thông minh (smart contract) cũng như các điều khoản trong hợp đồng được tự động thực hiện hay hoàn tất trong điều kiện hiện hành.

Ví dụ, bằng sổ cái phân tán, một khoản yêu cầu bồi thường bảo hiểm sẽ ngay lập tức được tự động giải ngân, đồng thời bồi hoàn số tiền khi đơn yêu cầu đó được chấp thuận và tiến hành. Điều này giúp giảm thiểu lỗi sai sót trong quá trình hoạt động của các công ty bảo hiểm, ngăn chặn hoạt động mạo danh của kẻ gian. 

Ứng dụng nền tảng công nghệ sổ cái phân tán vào hợp đồng thông minh mang lại nhiều hiệu quả trong công việc - Ảnh: Internet

Chứng minh quyền sở hữu

Tương tự ứng dụng xác minh danh tính, sổ cái phân tán còn có thể được sử dụng nhằm ghi lại các giao dịch tài sản, tạo ra một bản ghi về quyền sở hữu và chuyển đổi tài sản một cách minh bạch, không thể thay đổi. 

Mặc dù vẫn còn một số hạn chế nhất định khi chuyển đổi quyền sở hữu tài sản vật lý thực thế vào một sổ cái phân tán, nhưng loại sổ cái này vẫn có thể truyền tải một nguồn thông tin không thể thay đổi về quyền sở hữu.

5. Tại sao công nghệ sổ cái phân tán lại quan trọng?

Công nghệ sổ cái phân tán DLT đóng vai trò vô cùng quan trọng trong việc thay đổi cách thức ghi chép, lưu trữ, phân phối thông tin. Vai trò của DLT đã được chứng minh thông qua ba khía cạnh đánh giá: tính bảo mật, tính minh bạch, khả năng truy cập.  

Tính bảo mật

Công nghệ sổ cái thông thường chỉ có một điểm điều khiển trung tâm tương ứng với một chủ thể phụ trách chính. Còn đối với DLT, công nghệ này giúp sổ cái hoạt động tương đối mạnh mẽ và an toàn trước các tấn công mạng, ít bị “làm tổn thương” khi xảy ra sự cố toàn hệ thống. 

Các thuật toán mã hóa của DLT giúp bảo mật dữ liệu, khó có thể sửa đổi với bản ghi giả mạo, đã được chứng minh thực tế trong nhiều hệ thống ngân hàng hiện nay. Có thể hiểu là sẽ có một nhân viên kiểm soát đóng vai trò như điểm điều khiển trung tâm, nhằm đảm bảo các giao dịch được ghi lại chính xác. 

Ngược lại, giải pháp DLT được phát triển, vận hành bên dựa trên cơ chế thỏa thuận. Trong đó, mọi sổ cái phân tán phải thống nhất về cách ghi chép giao dịch. Tính xác thực giúp tạo niềm tin giữa những người dùng với nhau và loại bỏ quyền lực tập trung ra khỏi bất kỳ một cá nhân nào. 

Tính minh bạch

Những loại sổ cái tập trung hay sổ cái truyền thống thường giới hạn quyền truy cập tới một số cá nhân nhất định. Mặc dù điều này giúp cho những thông tin nhạy cảm được bảo vệ an toàn, thì mặt khác nó lại khá khó khăn trong việc phân phối thông tin, dữ liệu minh bạch tới người dùng.   

Điển hình như việc bỏ phiếu bên trên làm ví dụ, khi được phân tán điện tử, các ghi chép về bỏ phiếu đã được xác minh sẽ nâng cao mức độ tin cậy của kết quả phiếu bầu đấy, hạn chế vấn đề tranh cãi. 

DLT còn có vai trò quan trọng bởi nó bao hàm lý thuyết giảm gian lận, gia tăng trách nhiệm giải trình trong dài hạn. Tất cả giao dịch trong hệ thống DLT có thể được xem bởi bất kỳ ai có quyền truy cập vào sổ cái trong mọi thời điểm. Vai trò này sẽ loại bỏ các suy nghĩ xấu như  gian lận, đánh cắp thông tin,… trong môi trường công khai như vậy.

Khả năng truy cập

Cuối cùng, sổ cái phân tán có thể trở nên quan trọng đối với nhiều quốc gia hoặc vùng đất bị giới hạn về công nghệ tập trung. 

Cụ thể, đối với hạn chế về ngân hàng của các quốc gia trên khắp thế giới, DLT có khả năng lưu trữ, ghi chép giao dịch chỉ bằng kết nối mạng thay vì một kết nối rất ít phổ biến (và đắt đỏ) như tài khoản tại một ngân hàng cụ thể.

Sổ cái phân tán là công nghệ đang được khám phá, phát triển, nhưng sự xuất hiện của nó sẽ mang lại vô vàn cơ hội đổi mới sáng tạo cho các ứng dụng khác. 

Nhìn chung, bởi vì giải pháp DLT có thể dễ dàng truy cập nên nó mang lại nhiều tác động tích cực đối với công chúng, giúp họ có thể truy cập bình thường vào một mạng lưới được chia sẻ với ít rào cản hơn, tốn ít thời gian hơn nhưng vẫn đảm bảo tính minh bạch, tin cậy của thông tin.