Sổ cái phân tán (DLT) là gì? Công nghệ sổ cái phân tán hoạt động như thế nào?

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 (node) khác nhau.

DLT 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.

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.

Nhờ tiến bộ trong khoa học dữ liệu, công nghệ điện toán, phần mềm và phần cứng, sổ cái phân tán trở nên mạnh mẽ hơn, có khả năng thu thập, phân tích dữ liệu qua mạng nội bộ và 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.

Để giảm thiểu việc kiểm tra thủ công, các nhà khoa học phát triển chương trình tự động hóa, sử dụng mã hóa để xác minh giao dịch và 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.

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

DLT cho phép lưu trữ thông tin một cách bảo mật, 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.

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 (DLT)

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.

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.

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./.