Lịch sử Blockchain: Quá trình hình thành và phát triển

Từ ý tưởng trong các bài nghiên cứu, sau đó blockchain được phát triển rộng rãi, ứng dụng trong mạng lưới tiền điện tử nói riêng và đời sống hằng ngày nói chung. Kể từ đó, công nghệ blockchain đã trải qua nhiều giai đoạn hình thành và phát triển để đạt được sự mở rộng như hiện nay.

Bài viết này sẽ trình bày sơ lược về lịch sử blockchain cùng các cột mốc, sự kiện quan trọng trong quá trình phát triển. 

Blockchain và Bitcoin

Một số người lầm tưởng Bitcoin và blockchain là một, hay thậm chí Bitcoin và blockchain ra mắt cùng lúc với nhau. Trên thực tế, trước khi Bitcoin xuất hiện, blockchain đã được hình thành và có tên gọi khác là Chain of Blocks.

Blockchain là sổ cái phi tập trung, có chức năng ghi lại và lưu trữ dữ liệu của các giao dịch diễn ra trên một mạng lưới. Mục đích của blockchain là tạo ra một mạng lưới không có sự quản lý của bên thứ ba, đồng thời đảm bảo tính an toàn và không thể bị sửa đổi của dữ liệu. 

Đến năm 2008, Satoshi Nakamoto ra mắt whitepaper Bitcoin, đề cập Bitcoin là mạng lưới phục vụ trong việc chuyển tiền giữa người dùng với nhau, mà không cần thông qua một bên thứ ba như ngân hàng. Và công nghệ được Satoshi áp dụng cho mạng lưới Bitcoin là Chain of Blocks. Sau đó, ông đã đổi thuật ngữ Chain of Blocks thành một thuật ngữ dễ nhớ hơn, đó là Blockchain.

Sơ lược về lịch sử Blockchain

Đã có nhiều lầm tưởng rằng blockchain có nguồn gốc từ hai yếu tố: Bitcoin và ý tưởng của Satoshi Nakamoto. 

Thực tế, công nghệ này bắt nguồn từ những kỹ sư trong lĩnh vực cryptography (mật mã học). Đây là lĩnh vực khoa học vi tính cho phép lưu trữ các thông tin trên máy tính dưới dạng mật mã thông qua quá trình mã hoá.

Mục tiêu của cryptography gồm nâng cao độ bảo mật và tính minh bạch trong hệ thống máy tính, tương đồng với mục tiêu của blockchain.

Năm 1982, nhà mật mã học David Chum đề xuất một mạng lưới mà người dùng không cần tin tưởng lẫn nhau vẫn có thể xây dựng nên một hệ thống, ý tưởng có tên gọi “Computer Systems Established, Maintained, and Trusted by Mutually Suspicious Groups”. Mặc dù đây chỉ là một ý tưởng (không hơn không kém), thế hệ sau đã sử dụng đề xuất này để tạo ra một mạng lưới blockchain.

Kể từ đó, công nghệ blockchain đã trải qua nhiều giai đoạn hình thành và phát triển để đạt được sự mở rộng như hiện nay. Sơ lược lịch sử phát triển của blockchain:

Những năm đầu của Blockchain

1991: Ý tưởng bắt nguồn từ Time-stamping

Ý tưởng về time-stamping có nguồn gốc từ những năm đầu của thập kỷ 1990 với định nghĩa sơ khai của David Chum. 

Một trong những sự tập trung ban đầu là công trình nghiên cứu của Stuart Haber và W. Scott Stornetta vào năm 1991. Bài báo của họ "How to time-stamp a digital document" đã đưa ra cách thức sử dụng một chuỗi (chain) như một con dấu thời gian để xác minh tính xác thực và nguyên bản của một tài liệu điện tử.

Time-stamping là thuật ngữ ám chỉ mốc thời gian của một sự kiện và được các nhà phát triển lưu trữ trên hệ thống máy tính. Mục đích của time-stamping là hỗ trợ người dùng dễ dàng theo dõi những mốc thời gian của một sự kiện, lịch sử quan trọng trong quá khứ.

Tuy nhiên, công trình ban đầu của Haber và Stornetta tồn tại hai vấn đề:

Vì vậy, Stuart Haber và W. Scott Stornetta đã phát triển mạng lưới dành riêng cho time-stamping và chứa chúng trong hệ thống mang tên "Chain of Blocks", một mạng lưới mang tính minh bạch và không bị can thiệp bởi tác nhân bên ngoài.

1992: Merkle Tree và Reusable Proof of Work ra đời

Sự xuất hiện của Merkle Tree và Reusable Proof of Work vào năm 1992 không liên quan trực tiếp đến công nghệ blockchain. Tuy nhiên, cả hai khái niệm này đã đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển và cải tiến công nghệ blockchain sau này.

Merkle Tree

Một năm sau khi phát triển thành công mạng lưới “Chain of Blocks", Stuart Haber và W. Scott Stornetta nhận ra “Chain of Blocks” tồn tại nhược điểm, càng về giai đoạn sau mạng lưới cần phải chứa nhiều dữ liệu. Vì vậy, hai kỹ sư đã phát triển thêm một cấu trúc có tên gọi Merkle Tree. 

Ý tưởng về Merkle Tree do Ralph Merkle đưa ra trong một bài báo vào năm 1979, nhưng nó trở nên phổ biến sau khi được sử dụng trong công nghệ Chain of Blocks lúc bấy giờ và công nghệ blockchain sau này. 

Merkle Tree là tổ hợp bao gồm các hàm băm dữ liệu giao dịch (transaction hash) của mạng lưới và được sắp xếp dưới dạng sơ đồ “cái cây”. Mục đích của Merkle Tree giúp là nâng cao tính xác thực của mạng lưới nhằm tăng hiệu suất và cải thiện tính bảo mật.

Kết hợp với Chain of Blocks, Merkle Tree đã giúp mạng lưới này có khả năng lưu trữ nhiều dữ liệu hơn trong một block.

Tuy nhiên, năm 2004, công nghệ Chain of Blocks và Merkle Tree của hai kỹ sư Stuart Haber và W. Scott Stornetta đã không được đưa vào sử dụng vì những vấn đề về pháp lý khi bằng sáng chế hết hiệu lực.

Reusable Proof of Work

Câu chuyện chưa dừng lại ở đây, năm 2004,  nghiên cứu về Reusable Proof of Work (RPoW) được công bố bởi Hal Finney, một nhà mật mã học và là người đầu tiên nhận được giao dịch Bitcoin từ Satoshi Nakamoto. 

Ý tưởng của RPoW là sử dụng một hệ thống chứng minh công việc (Proof of Work) có thể tái sử dụng nhằm giảm thiểu sức mạnh tính toán và tài nguyên cần thiết.  Tuy nhiên, RPoW chỉ là bằng chứng xác thực cho công việc đào coin, chứ không có hệ thống thanh toán hay khả năng sử dụng như Bitcoin hoặc những đồng coin như hiện nay.

Mặc dù không trực tiếp liên quan đến blockchain, RPoW được coi là một trong những bước tiến quan trọng trong việc phát triển blockchain nói chung và cơ chế đồng thuận PoW nói riêng. Đồng thời, RPoW đã tạo ra một cơ sở trong việc phát triển các thuật toán chứng minh công việc trong các hệ thống blockchain sau này.

Bên cạnh đó, Reusable Proof of Work còn giải quyết vấn đề *Double Spending (gian lận chi tiêu kép) trong việc thanh toán điện tử, bằng cách đăng ký chủ quyền token cho mỗi cá nhân, và được lưu trữ trên một máy chủ. Máy chủ này được thiết kế để cho phép mọi người có quyền xác thực tính chính xác và toàn vẹn của dữ liệu.

*Double Spending là một lỗi trong mạng lưới blockchain và hệ thống thanh toán, khi một đồng coin có thể sử dụng 2 lần. 

Ví dụ: Bạn A có 1 BTC và chuyển toàn bộ số BTC đến bạn C, nhưng bạn A không mất số BTC và bạn C vẫn có 1 đồng BTC. Vì vậy, Double Spending khiến bạn A vẫn giữ toàn bộ số BTC mà đáng lẽ phải bị mất.

Các giai đoạn phát triển của Blockchain

Giai đoạn 1 (2008): Đồng coin đầu tiên trên thị trường - Bitcoin

Năm 2008, Satoshi Nakamoto ra mắt white paper “A Peer to Peer Electronic Cash System", hay còn được cộng đồng gọi là white paper của Bitcoin. Nội dung chính đề cập đến việc tạo ra một mạng lưới giao dịch giữa người dùng với nhau mà không cần thông qua một bên thứ ba như ngân hàng, ứng dụng thanh toán…

Ngoài ra, Satoshi áp dụng công nghệ Chain of Block của Stuart Haber và W. Scott Stornetta để vận hành mạng lưới Bitcoin, nhưng Satoshi thay đổi tên gọi là Distribution Blockchain. Đồng thời, cấu trúc Merkle Tree cũng được Satoshi Nakamoto thay đổi, khiến mạng lưới Bitcoin bảo mật hơn và chứa nhiều dữ liệu hơn.

Ngày 3/1/2009, đồng BTC xuất hiện khi khối Bitcoin đầu tiên được đào bởi Satoshi Nakamoto. Đến ngày 12/1/2009, Hal Finney là người đầu tiên nhận được phần thưởng khối khi xác thực giao dịch trên mạng lưới, thời điểm đó ông đã nhận phần thưởng lên đến 10 BTC.

Một câu chuyện thú vị về Hal Finney, khi hành trình đào Bitcoin từ 2009 đến 2013 gần như không có lợi nhuận, ông đã vứt đi ổ cứng chứa số Bitcoin tương đương 127 triệu USD, khi đang dọn nhà và vệ sinh máy tính.

Giai đoạn 2 (2013): Sự xuất hiện của smart contract và mạng lưới Ethereum

Năm 2013, Vitalik Buterin bắt đầu với công việc là Co-founder của Bitcoin Magazine - một tạp chí nghiên cứu mạng lưới Bitcoin và ông đã nghiên cứu liên tục trong hai năm về công nghệ của Bitcoin. Ông nhận ra rằng: 

“Bitcoin là ví dụ hoàn hảo về tiền điện tử, nhưng có quá ít công nghệ để có thể xây dựng trên mạng lưới này.” Vitalik Buterin

Vì vậy, Vitalik Buterin đã nảy sinh ý tưởng về việc thay đổi ngôn ngữ lập trình của Bitcoin để có thể phục vụ cho mục đích tài chính. Tuy nhiên, ý tưởng này đã có nhiều người phản đối.

Vitalik Buterin vẫn kiên định với ý kiến của mình, ông rời Bitcoin Magazine và phát triển mạng lưới Ethereum với ngôn ngữ lập trình thân thiện với nhà phát triển. Ethereum không chỉ là một hệ thống tiền điện tử (cryptocurrency) như Bitcoin, mà còn là một nền tảng cho việc xây dựng các ứng dụng phi tập trung (decentralized application - dApp) và smart contract.

Song song đó, Vitalik đã phát triển công nghệ hợp đồng thông minh (smart contract) trên blockchain - xuất phát điểm của thị trường DeFi, nhằm phục vụ cho mục đích tài chính.

Ý tưởng smart contract được đưa ra bởi Nick Szabo từ năm 1996, nhưng chỉ thực sự trở thành hiện thực với việc xuất hiện của Ethereum vào năm 2013. Smart contract lúc này được sử dụng để hỗ trợ nhà phát triển xây dựng các ứng dụng phi tập trung (dApp) trên mạng lưới Ethereum. 

Ngoài ra, smart contract còn được sử dụng bởi Microsoft và UBS để giảm bớt chi phí trong giao dịch và bảo mật hệ thống.

Giai đoạn 3 (2017 đến nay): Thế giới đón nhận Blockchain và Bitcoin

Trong khoảng thời gian từ 2017 đến nay, thị trường crypto đón nhận nhiều tin tức tích cực. Blockchain từ một ý tưởng chỉ nằm trên giấy năm 1991 đã trở thành một trong những công nghệ có nhiều tiềm năng phát triển trong tương lai:

Trong cùng thời gian này, blockchain đã thu hút sự quan tâm của nhà đầu tư và doanh nghiệp. Sự xuất hiện của ICO (Initial Coin Offering) đã giúp các dự án blockchain kiếm lợi nhuận khổng lồ.

Ngoài việc tiền điện tử dần được áp dụng và chấp nhận bởi mọi người và chính phủ, thị trường crypto dần có nhiều bước tiến nổi bật. Các ứng dụng tài chính bắt đầu xuất hiện, những mạng lưới blockchain mới xuất hiện nhiều hơn.