Báo cáo dự án – Bitcoin (BTC)

Báo cáo dự án – Bitcoin (BTC)

0
Báo cáo dự án – Bitcoin (BTC)

Hệ Thống Tiền Mặt Mã Hóa Ngang Hàng P2P.

  • Bitcoin (BTC) là một loại tiền mã hoá ngang hàng P2P, mục đích hoạt động như một phương tiện trao đổi độc lập với bất kỳ ngân hàng trung ương nào. BTC có thể được chuyển bằng đường điện tử một cách an toàn, minh bạch và bất biến.
  • Ra mắt vào năm 2009, BTC là đồng tiền ảo đầu tiên giải quyết vấn đề chi tiêu gấp đôi bằng cách đánh dấu thời gian các giao dịch trước khi phát sóng chúng đến tất cả các nút trong mạng Bitcoin. Giao thức Bitcoin đưa ra giải pháp cho Vấn đề của các vị tướng Byzantine với cấu trúc mạng blockchain, một khái niệm được tạo ra lần đầu tiên bởi Stuart Haber và W. Scott Stornetta vào năm 1991.
  • Bitcoin whitepaper được một cá nhân hay một nhóm lập trình viên xuất bản vào năm 2008 dưới bí danh “Satoshi Nakamoto”, người có danh tính vẫn chưa được xác minh.
  • Giao thức Bitcoin sử dụng thuật toán Proof-of-Work (PoW) dựa trên SHA-256d để đạt được sự đồng thuận của mạng. Mạng lưới có thời gian mục tiêu tạo block là 10 phút và nguồn cung cấp tối đa là 21 triệu token, với tốc độ phát thải token giảm dần. Để ngăn chặn sự biến động của thời gian tạo block, độ khó block (block difficulty) của mạng được điều chỉnh lại thông qua một thuật toán dựa trên thời gian tạo block trong năm 2016 vừa qua.
  • Với giới hạn kích thước block ở 1 megabyte, Giao thức Bitcoin đã hỗ trợ cả Lightning Network, cơ sở hạ tầng lớp thứ hai cho các kênh thanh toán và Segregated Witness, một soft-fork để tăng số lượng giao dịch trên một block, như các giải pháp để tăng khả năng mở rộng mạng.

Lịch sử giá ghi nhận theo ngày (bằng USD)

Sơ lược Token

Các chỉ số on-chain thú vị tóm lược các kiến thức tổng quan về Bitcoin 

1. Bitcoin (BTC) là gì?

  • Bitcoin là một loại tiền mã hoá ngang hàng P2P, mục đích hoạt động như một phương tiện trao đổi độc lập với bất kỳ ngân hàng trung ương nào. BTC có thể được chuyển bằng đường điện tử một cách an toàn, minh bạch và bất biến.
  • Validator mạng, là những người thường được gọi là thợ đào, tham gia vào cơ chế đồng thuận Proof-of-Work dựa trên SHA-256d để xác định trạng thái toàn cầu tiếp theo của blockchain.
  • Giao thức Bitcoin có thời gian mục tiêu tạo block là 10 phútvà nguồn cung tối đa là 21 triệu token. Cách duy nhất để tạo ra một bitcoin mới là khi nhà sản xuất block tạo ra một block hợp lệ mới.
  • Giao thức có tốc độ phát thải token giảm một nửa sau mỗi 210.000 block hoặc khoảng 4 năm một lần.
  • Không giống như cơ sở hạ tầng blockchain công cộng hỗ trợ phát triển các ứng dụng phi tập trung (Ethereum), giao thức Bitcoin chủ yếu chỉ được sử dụng cho các khoản thanh toán và chỉ hỗ trợ rất hạn chế cho các chức năng giống như hợp đồng thông minh (Bitcoin “Script” chủ yếu được sử dụng nhằm tạo ra một số điều kiện trước khi bitcoin được sử dụng để chi tiêu).

2. Các tính năng chính của Bitcoin

Để được giới thiệu về Bitcoin cho người mới bắt đầu,vui lòng truy cập hướng dẫn của Binance Academy về Bitcoin.

3.1 Mô hình đầu ra giao dịch chưa chi tiêu (UTXO)

Giao dịch UTXO hoạt động giống như thanh toán tiền mặt giữa hai bên: Alice đưa tiền cho Bob và nhận tiền lẻ (tức là số tiền chưa tiêu). Trong khi các blockchain như Ethereum dựa trên mô hình tài khoản.

3.2 Đồng thuận Nakamoto 

Trong mạng Bitcoin, bất kỳ ai cũng có thể tham gia vào mạng lưới và trở thành nhà cung cấp dịch vụ tạo khối, tức là validator. Tất cả các validator đều được phép tham gia cuộc đua để trở thành nhà sản xuất block cho blockchain tiếp theo, nhưng chỉ một người nhanh nhất hoàn thành giải một bài tính toán phức tạp mới giành chiến thắng. Tính năng này được gọi là Proof of Work (PoW).

Xác suất của bất kỳ validator đơn lẻ nào hoàn thành nhiệm vụ đầu tiên bằng với phần trăm của tổng sức mạnh tính toán của mạng, hoặc sức băm mà validator có. Ví dụ: validator có 5% tổng  sức mạnh tính toán của mạng thì sẽ có 5% cơ hội hoàn thành nhiệm vụ trước tiên, do đó có thể trở thành nhà sản xuất block tiếp theo.

Vì bất kỳ ai cũng có thể tham gia cuộc đua, nên sự cạnh tranh có xu hướng gia tăng. Trong những ngày đầu, việc khai thác Bitcoin được thực hiện chủ yếu bằng các CPU máy tính cá nhân.

Ngày nay, các validator hoặc thợ đàoBitcoin đã chọn các thiết bị chuyên dụng và mạnh hơn như máy dựa trên Mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng ("ASIC").

Proof of Work đảm bảo an toàn, bảo mật cho mạng vì các nhà sản xuất block phải sử dụng tài nguyên bên ngoài ví dụ như tiền để trả tiền điện, và có thể cung cấp bằng chứng cho những người tham gia khác rằng họ đã làm như vậy.

Với nhiều công cụ khai thác cạnh tranh khác nhau để giành được phần thưởng block, một bên độc hại sẽ khó mà giành được phần lớn mạng (có nghĩa là hơn 51% sức băm của mạng trong cơ chế đồng thuận Nakamoto). Khả năng sắp xếp lại các giao dịch thông qua các cuộc tấn công 51% cho thấy một đặc điểm khác của sự đồng thuận Nakamoto: tính cuối cùng của các giao dịch chỉ mang tính xác suất.

Sau khi một block được tạo ra, nó sẽ được nhà sản xuất block truyền tới cho tất cả các validator khác để kiểm tra tính hợp lệ của tất cả các giao dịch trong block đó. Nhà sản xuất block sẽ nhận được phần thưởng bằng đơn vị tiền tệ tự nhiên của mạng (tức là bitcoin) khi tất cả validator chấp thuận block và cập nhật sổ cái của họ.

3.3 Blockchain

Sản xuất block

Giao thức Bitcoin sử dụng cấu trúc dữ liệu cây Merkle để tổ chức băm của nhiều giao dịch riêng lẻ thành từng block. Khái niệm này được đặt theo tên của Ralph Merkle, người đã được cấp bằng sáng chế vào năm 1979.

Với việc sử dụng cây Merkle, mặc dù mỗi block có thể chứa hàng nghìn giao dịch, nhưng sẽ có khả năng kết hợp tất cả các băm và cô đọng thành một, cho phép xác minh hiệu quả và an toàn cho nhóm giao dịch này. Mã băm đơn này được gọi là một gốc Merkle, được lưu trữ trong Block Header của một block. Block Header cũng lưu trữ thông tin meta khác của một block, chẳng hạn như băm của Block Header trước đó, cho phép các block được liên kết trong một cấu trúc giống như chuỗi (do đó có tên là "blockchain").

Dưới đây là minh họa về sản xuất block trong Giao thức Bitcoin.

Thời gian tạo block và độ khó khi đào coin

Thời gian tạo khối là khoảng thời gian cần thiết để thực hiện xây dựng một block tiếp theo trong mạng. Như đã đề cập ở trên, nút nào giải quyết được nhiệm vụ tính toán chuyên sâu sẽ được phép tạo ra block tiếp theo. Do đó, thời gian tạo block có tương quan trực tiếp với lượng thời gian cần thiết để một nút tìm ra giải pháp cho nhiệm vụ đó. Giao thức Bitcoin đặt thời gian tạo khối mục tiêu là 10 phút và cố gắng đạt được điều này bằng cách xây dựng một biến có tên là độ khó khi đào coin.

Độ khó khi đào đề cập đến mức độ khó khăn của nút nhằm giải quyết nhiệm vụ tính toán chuyên sâu. Nếu mạng đặt ra độ khó cao cho nhiệm vụ, trong khi các thợ đào có  sức mạnh tính toán thấp, thường được gọi là "tốc độ băm", thì về mặt thống kê, các nút sẽ mất nhiều thời gian hơn để nhận được câu trả lời cho nhiệm vụ. Nếu độ khó thấp, nhưng các thợ đào có sức tính toán khá mạnh, về mặt thống kê, một số nút sẽ có thể giải quyết công việc một cách nhanh chóng.

Do đó, thời gian tạo block mục tiêu 10 phút có thể đạt được bằng cách điều chỉnh độ khó đào coin liên tục và tự độngtheo mức độ tính toán của các nút. Thời gian tạo block trung bình của mạng được đánh giá sau một số block nhất định, và nếu lớn hơn thời gian tạo block dự kiến, mức độ khó sẽ giảm và ngược lại.

Orphan block (khối mồ côi) là gì

Trong mạng blockchain PoW, nếu thời gian tạo block quá thấp, nó sẽ làm tăng khả năng các nút tạo ra các orphan block, và sẽ không nhận được phần thưởng. Các orphan block được tạo ra bởi các nút đã giải quyết nhiệm vụ nhưng không phát đi nhanh nhất kết quả của mình cho toàn mạng do độ trễ của mạng.

Cần có thời gian để truyền một tin nhắn qua mạng và 2 nút hoàn toàn có thể hoàn thành nhiệm vụ và bắt đầu truyền thông báo kết quả của chúng lên mạng gần như cùng một lúc, trong khi thông điệp của một người được tất cả các nút khác nhận được sớm hơn vì nút có độ trễ thấp.

Trường hợp khi có độ trễ mạng là 1 phút và thời gian chặn block mục tiêu là 2 phút. Một nút có thể giải quyết nhiệm vụ trong khoảng 1 phút nhưng thông điệp của một người sẽ mất 1 phút để đến được phần còn lại của các nút vẫn đang thực hiện tính toán. Trong khi thông điệp được truyền qua mạng, tất cả công việc được thực hiện bởi tất cả các nút khác trong 1 phút đó, ngay cả khi các nút này cũng hoàn thành nhiệm vụ, sẽ trở nên lãng phí. Trong trường hợp này, 50% sức mạnh tính toán ảnh hưởng đến sự lãng phí của mạng.

Phần trăm sức mạnh tính toán lãng phí sẽ tương ứng giảm nếu độ khó đào coin cao hơn, vì theo thống kê, các thợ đào sẽ mất nhiều thời gian hơn để hoàn thành nhiệm vụ. Nói cách khác, nếu độ khó đào coin và thời gian tạo khối thấp, thợ đào có thiết bị mạnh tập trung sẽ có cơ hội trở thành block producer cao hơn, khi đó sự tham gia của những thợ đào yếu hơn sẽ trở nên vô ích. Điều này dẫn đến khả năng tập trung hóa và làm suy yếu tính bảo mật tổng thể của mạng.

Tuy nhiên, với số lượng giao dịch hạn chế có thể được lưu trữ trong một block, khiến thời gian tạo block quá lâu sẽ làm giảm số lượng giao dịch mà mạng có thể xử lý mỗi giây, ảnh hưởng tiêu cực đến khả năng mở rộng mạng.

3. Các tính năng bổ sung của Bitcoin

3.1 Segregated Witness – Nhân chứng tách biệt (SegWit)

Segregated Witness, viết tắt là SegWit, được xem là một đề xuất nâng cấp giao thức xuất hiện vào tháng 8 năm 2017.

SegWit tách chữ ký của witness ra khỏi dữ liệu liên quan đến giao dịch. Chữ ký witness trong các block Bitcoin legacy thường chiếm hơn 50% kích thước block. Bằng cách xóa chữ ký witness ra khỏi block giao dịch, việc nâng cấp giao thức này có hiệu quả làm tăng số lượng giao dịch có thể được lưu trữ trong một block duy nhất, cho phép mạng xử lý nhiều giao dịch hơn mỗi giây. Do đó, SegWit giúp tăng khả năng mở rộng của mạng blockchain dựa trên sự đồng thuận của Nakamoto như Bitcoin và Litecoin.

SegWit cũng giúp cho các chi phí giao dịch thấp hơn. Vì phí giao dịch bắt nguồn từ lượng dữ liệu đang được xử lý bởi nhà sản xuất block, nên càng nhiều giao dịch có thể được lưu trữ trong khối 1MB, thì các giao dịch riêng lẻ càng trở nên rẻ hơn.

Block Bitcoin legacy có giới hạn kích thước block là 1 megabyte và bất kỳ thay đổi nào về kích thước block sẽ yêu cầu hard-fork mạng. Vào ngày 1 tháng 8 năm 2017, hard-fork đầu tiên đã xảy ra, dẫn đến việc tạo ra Bitcoin Cash (BCH), giới hạn 8 megabyte cho mỗi block.

Ngược lại, Segregated Witness là một soft-fork: không bao giờ thay đổi giới hạn kích thước block giao dịch của mạng. Thay vào đó, SegWit đã thêm một block mở rộng với giới hạn trên 3 megabyte, chỉ chứa chữ ký witness, vào block 1 megabyte chỉ chứa dữ liệu giao dịch. Loại block mới này có thể được xử lý ngay cả bởi các nút chưa hoàn thành nâng cấp giao thức này.

Hơn nữa, việc tách chữ ký witness ra khỏi dữ liệu giao dịch giải quyết được vấn đề dễ uốn nắncác block bằng cách sử dụng giao thức Bitcoin ban đầu. Nếu không có Segregated Witness, những chữ ký này có thể bị thay đổi trước khi block được xác thực bởi các thợ đào. Các thay đổi có thể được thực hiện theo cách mà nếu hệ thống thực hiện kiểm tra toán học, chữ ký sẽ vẫn có giá trị. Tuy nhiên, vì các giá trị trong chữ ký được thay đổi, hai chữ ký sẽ tạo ra các giá trị băm rất khác nhau.

Ví dụ: nếu chữ ký witness ghi là “6”, thì nó có giá trị toán học là 6 và sẽ tạo ra giá trị băm là 12345. Tuy nhiên, nếu chữ ký witness được thay đổi thành “06”, thì nó sẽ duy trì giá trị toán học là 6 trong khi tạo giá trị băm (bị lỗi) là 67890.

Vì các giá trị toán học giống nhau nên chữ ký được thay đổi vẫn là chữ ký hợp lệ. Điều này sẽ tạo ra vấn đề về sổ sách kế toán, vì các giao dịch trong mạng blockchain dựa trên sự đồng thuận của Nakamoto được ghi lại bằng các giá trị băm hoặc ID giao dịch. Một cách hiệu quả, người ta có thể thay đổi ID giao dịch thành ID mới và ID mới vẫn có thể hợp lệ.

Điều này có thể tạo ra nhiều vấn đề như được minh họa như sau:

  1. Alice gửi cho Bob 1 BTC và Bob gửi cho Người bán Carol 1 BTC này cho một số hàng hóa.
  2. Bob gửi Carol 1 BTC này, trong khi giao dịch từ Alice đến Bob chưa được xác thực. Carol thấy giao dịch 1 BTC sắp đến với mình và ngay lập tức chuyển hàng đến B.
  3. Hiện tại, giao dịch từ Alice sang Bob vẫn chưa được mạng xác nhận và Bob có thể thay đổi chữ ký witness, do đó, hãy thay đổi ID giao dịch này từ 12345 thành 67890.
  4. Bây giờ Carol sẽ không nhận được 1 BTC của mình, vì mạng tìm kiếm giao dịch 12345 để đảm bảo rằng số dư trong ví của Bob là hợp lệ.
  5. Vì ID giao dịch cụ thể này đã thay đổi từ 12345 thành 67890, mạng sẽ không thể tìm thấy ID này. Giao dịch từ Bob đến Carol sẽ không thành công và Bob nhận được hàng hóa của mình trong khi vẫn giữ BTC của mình.

Với bản cập nhật Segregated Witness, những trường hợp như vậy không thể xảy ra nữa. Điều này là do chữ ký witness được chuyển ra ngoài block giao dịch thành một block mở rộng và việc thay đổi chữ ký witness bây giờ sẽ không ảnh hưởng đến ID giao dịch.

Vấn đề về tính linh hoạt của giao dịch đã được khắc phục, Segregated Witness cũng cho phép các giải pháp lớp thứ hai hoạt động bình thường trên giao thức Bitcoin, chẳng hạn như Lightning Network.

3.2 Lightning Network

Lightning Networkgiải pháp thanh toán vi mô lớp thứ hai cho khả năng mở rộng.

Nhằm mục đích cho phép thanh toán gần như tức thì và chi phí thấp giữa người bán và khách hàng sử dụng Bitcoin.

Lightning Network được Joseph Poon và Thaddeus Dryja lên ý tưởng trên whitepaper vào năm 2015 và đã được nhiều công ty triển khai. Nổi bật nhất trong số đó bao gồm Blockstream, Lightning LabsACINQ.

Để biết thêm danh sách các nguồn được quản lý liên quan đến Lightning Network, vui lòng truy cập liên kết này.

Trên Lightning Network, nếu khách hàng muốn giao dịch với người bán, cả hai người đều cần mở một kênh thanh toán, hoạt động dựa trên blockchain Bitcoin (tức là off-chain so với on-chain). Không có chi tiết giao dịch nào từ kênh thanh toán này được ghi lại trên blockchain. Do đó, chỉ khi kênh bị đóng thì kết quả cuối cùng về số dư ví của cả hai bên mới được cập nhật vào blockchain. Blockchain chỉ đóng vai trò là lớp dàn xếp cho các giao dịch Lightning.

Vì tất cả các giao dịch được thực hiện thông qua kênh thanh toán được thực hiện độc lập với sự đồng thuận Nakamoto, nên cả hai bên tham gia giao dịch không cần phải chờ xác nhận của mạng về giao dịch. Thay vào đó, các bên giao dịch sẽ chỉ trả phí giao dịch cho các thợ đào Bitcoin khi họ quyết định đóng kênh.

Một hạn chế đối với Lightning Network là yêu cầu một người phải truy cập trực tuyến để có thể nhận được các giao dịch liên quan đến mình. Một hạn chế khác trong trải nghiệm người dùng có thể là ai đó cần khóa một số tiền mỗi khi muốn mở kênh thanh toán và chỉ có thể sử dụng số tiền đó trong kênh.

Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là người đó cần phải tạo các kênh mới mỗi khi giao dịch với một người khác trên Lightning Network. Nếu Alice muốn gửi tiền cho Carol, nhưng họ không mở kênh thanh toán, họ có thể yêu cầu Bob, người có các kênh thanh toán mở cho cả Alice và Carol, giúp thực hiện giao dịch đó. Alice sẽ có thể gửi tiền cho Bob và Bob cho Carol. Do đó, số lượng “trung tâm thanh toán” (tức là Bob trong ví dụ trước) tương quan với cả sự tiện lợi và khả năng sử dụng của Lightning Network cho các ứng dụng trong thế giới thực.

3.3 Đề xuất nâng cấp Chữ ký Schnorr

Chữ ký của Thuật toán Chữ ký Số trên Đường cong Elliptic (“ECDSA”) được sử dụng để ký kết các giao dịch trên blockchain của Bitcoin.

Tuy nhiên, hiện nay nhiều nhà phát triển ủng hộ việc thay thế Chữ ký ECDSA bằng Schnorr. Khi Schnorr được triển khai, nhiều bên có thể hợp tác để tạo ra một chữ ký hợp lệ cho tổng public key của họ.

Điều này chủ yếu sẽ có lợi cho khả năng mở rộng mạng. Khi nhiều địa chỉ được thực hiện giao dịch đến một địa chỉ duy nhất, mỗi giao dịch sẽ yêu cầu chữ ký riêng của họ. Với Chữ ký Schnorr, tất cả các chữ ký này sẽ được kết hợp thành một. Vì vậy mạng sẽ có thể lưu trữ nhiều giao dịch hơn trong một block duy nhất.

Kích thước chữ ký giảm xuống đồng nghĩa với việc giảm chi phí giao dịch. Nhóm người gửi có thể chia phí giao dịch cho một chữ ký trong nhóm đó, thay vì trả tiền cho một chữ ký cá nhân riêng lẻ.

Schnorr Signature cũng cải thiện tính bảo mật của mạng và khả năng thay thế token. Người quan sát của bên thứ ba sẽ không thể phát hiện xem người dùng có đang gửi một giao dịch nhiều chữ ký hay không, vì chữ ký sẽ có định dạng giống như một giao dịch một chữ ký.

4. Hoạt động kinh tế và phân phối nguồn cung

Giao thức Bitcoin sử dụng sự đồng thuận Nakamoto và nút xác nhận các block thông qua khai thác Proof-of-Work. Token bitcoin không được khai thác trước và có nguồn cung tối đa là 21 triệu token. Phần thưởng ban đầu cho một block là 50 BTC mỗi block. Phần thưởng khai thác block giảm một nửa sau mỗi 210.000 block. Vì thời gian trung bình để sản xuất block mới trên blockchain là 10 phút, điều đó ngụ ý rằng các sự kiện halving (giảm một nửa phần thưởng block) sẽ diễn ra khoảng 4 năm một lần.

Kể từ ngày 12 tháng 5 năm 2020, phần thưởng khai thác block là 6,25 BTC mỗi khối. Phí giao dịch cũng thể hiện một nguồn doanh thu nhỏ cho các thợ đào.

5. Đội ngũ phát triển

Tính đến thời điểm viết bài, Bitcoin là một dự án mã nguồn mở với các cộng đồng phát triển toàn cầu và có hơn 600 cộng tác viên trên GitHub.

Hoạt động phát triển có thể được tìm thấy ở đây.

Wladimir J. van der Laan

Core Contributor

Nhà bảo trì nòng cốt hiện tại của Bitcoin Core sau khi Gavin Andresen từ chối vị trí này vào năm 2014. Anh cũng tham gia vào Sáng kiến tiền tệ kỹ thuật số của MIT.

Marco Falke

Core Contributor

Cộng tác viên nòng cốt của Bitcoin Core, làm việc cho Chaincode Labs, một nhóm nghiên cứu và phát triển tiền mã hoá.

Pieter Wuille

Core Contributor

Làm việc tại Blockstream, là Cộng tác viên nòng cốt của Bitcoin Core.

Gavin Andresen

Core Contributor

Nhà khoa học trưởng của Bitcoin Foundation, Gavin là Nhà bảo trì nòng cốt thứ hai từ năm 2011 đến năm 2014, kế nhiệm Satoshi Nakamoto. Anh tham gia vào Sáng kiến tiền tệ kỹ thuật số của MIT.

Jonas Schnelli

Core Contributor

Nhà phát triển Bitcoin Core và cũng là người đồng sáng lập của Digital Bitbox, một ví phần cứng plug-and-play.

Michael Ford

Core Contributor

Nhà bảo trì Bitcoin Core, cũng là Nhà phát triển phần mềm cho lĩnh vực nông nghiệp chính xác tại Hectar.

Matt Corallo

Core Contributor

Cộng tác viên nòng cốt của Bitcoin Core và làm việc cho Square Crypto.

Cory Fields

Core Contributor

Nhà phát triển Bitcoin Core. Ông cũng tham gia vào Sáng kiến Tiền tệ Kỹ thuật số của MIT.

practicalswift

Independent Bitcoin Core Contributor

Nhà đóng góp độc lập cho Bitcoin Core và cũng là Nhà đóng góp cho trình biên dịch c-lightning và Swift.

 

Có thể tìm thấy danh sách đầy đủ hơn trên bitcoin.org  và trong trong kho lưu trữ GitHub công khai của giao thức Bitcoin.

6. Tổng quan về hoạt động và sở hữu Bitcoin

6.1 Hoạt động Social

Tóm tắt dữ liệu Social 

6.2 Hoạt động phát triển

6.3 Hoạt động On-chain

7. Tài liệu bổ sung

Báo cáo dự án – Bitcoin (BTC)
5 trên 30 đánh giá

Không có bài viết để hiển thị

BÌNH LUẬN

Vui lòng nhập bình luận của bạn
Vui lòng nhập tên của bạn ở đây