Công nghệ blockchain của Ethereum hoạt động như thế nào?

Đây là một giải thích chi tiết về nguyên tắc hoạt động của công nghệ chuỗi khối Ethereum:

1. Nodes và Nhật ký Phân phối

• Nodes: Mạng lưới Ethereum được tạo thành từ nhiều node, có nghĩa là các máy tính chạy phần mềm Ethereum. Các node này lưu trữ một bản sao của toàn bộ blockchain và xác minh giao dịch và khối.
• Hệ thống sổ cái phân tán: Blockchain là một danh sách ngày càng lớn các bản ghi, gọi là khối, được liên kết và bảo mật bằng mật mã. Mỗi nút trên mạng giữ một bản sao của sổ cái này, đảm bảo rằng không có một thực thể duy nhất nào kiểm soát dữ liệu.

2. Trade

• Tạo giao dịch: Người dùng tạo giao dịch để chuyển Ether (ETH) hoặc thực hiện hợp đồng thông minh. Mỗi giao dịch bao gồm địa chỉ người gửi, địa chỉ người nhận, số lượng Ether cần chuyển và bất kỳ dữ liệu liên quan nào (ví dụ, cho tương tác hợp đồng thông minh).
• Ký giao dịch: Giao dịch được ký bằng khóa riêng của người gửi để đảm bảo tính xác thực và không thể phủ nhận. Chữ ký chứng minh rằng giao dịch đã được khởi tạo bởi chủ tài khoản.
• Giao dịch phát sóng: Khi đã được ký, giao dịch sẽ được phát sóng đến mạng lưới Ethereum và được thêm vào nhóm giao dịch đang chờ xử lý.

3. Đào và Đồng thuận

• Chứng minh công việc (PoW): Hiện tại, Ethereum sử dụng một cơ chế đồng thuận dựa trên chứng minh công việc. Các máy đào cạnh tranh để giải quyết các vấn đề toán học phức tạp để xác nhận giao dịch và tạo ra các khối mới. Người đào đầu tiên giải quyết vấn đề sẽ thêm khối mới vào chuỗi khối và nhận được Ether mới được đúc và phí giao dịch như một phần thưởng.
• Chứng minh cổ phần (PoS): Ethereum đang chuyển đổi sang Chứng minh cổ phần cho Ethereum 2.0. Trong PoS, người xác thực được chọn dựa trên số lượng Ether họ nắm giữ và sẵn lòng đặt cược như tài sản đảm bảo. Người xác thực tạo khối mới, xác thực giao dịch và kiếm phần thưởng thông qua phí giao dịch và Ether mới được đúc ra.
• Tạo khối: Khi các thợ đào hoặc người xác minh giải quyết vấn đề, họ sẽ tạo một khối mới chứa một tập hợp các giao dịch đã được xác minh. Khối sau đó được phát sóng đến mạng lưới.
• Đồng thuận: Các nút khác trên mạng xác nhận khối mới. Nếu khối hợp lệ, nó sẽ được thêm vào bản sao blockchain của họ. Quá trình này đảm bảo rằng tất cả các nút duy trì một phiên bản sổ cái nhất quán và chính xác.

4. Hợp Đồng Thông Minh

• Hợp đồng thông minh: Ethereum cho phép tạo và thực thi các hợp đồng thông minh, đó là các hợp đồng tự thực thi với các điều khoản được viết trực tiếp vào mã. Những hợp đồng này sẽ tự động thực thi khi điều kiện xác định được đáp ứng.
• Triển khai: Hợp đồng thông minh được triển khai trên chuỗi khối Ethereum với địa chỉ duy nhất của chúng. Sau khi triển khai, chúng có thể tương tác bằng cách gửi giao dịch đến địa chỉ của chúng.
• Thực thi: Khi một giao dịch được gửi đến một hợp đồng thông minh, mã của hợp đồng được thực thi trên Máy ảo Ethereum (EVM) trên mỗi nút trong mạng lưới. Điều này đảm bảo rằng trạng thái của hợp đồng được cập nhật một cách nhất quán trên toàn bộ mạng lưới.

5. Máy ảo Ethereum (EVM)

• EVM: EVM là môi trường thực thi cho hợp đồng thông minh. Nó cho phép các nhà phát triển viết mã bằng ngôn ngữ cấp cao như Solidity và Vyper, sau đó biên dịch nó thành bytecode có thể được thực thi bởi EVM.
• Thực thi: EVM thực thi bytecode của hợp đồng thông minh để đảm bảo rằng tất cả giao dịch và tương tác hợp đồng được xử lý một cách chính xác và an toàn.

6. Gas và Phí

• Gas: Gas là đơn vị đo lường cho nỗ lực tính toán cần thiết để xử lý giao dịch trên mạng Ethereum. Mỗi thao tác giao dịch hoặc mỗi thao tác trong việc thực hiện một hợp đồng thông minh đòi hỏi một lượng gas nhất định.
• Phí gas: Người dùng phải trả phí gas để bồi thường cho các máy chủ mạng vì công việc của họ. Chi phí gas sẽ thay đổi dựa trên tình trạng quá tải mạng và các yếu tố khác. Phí gas đảm bảo mạng luôn an toàn và hiệu quả bằng cách ngăn chặn rác và khuyến khích các máy chủ mạng.

7. Bảo mật và tính không thể thay đổi

• Mật mã học: Ethereum sử dụng công nghệ mật mã để đảm bảo an ninh và tính toàn vẹn của blockchain. Các giao dịch và khối được bảo vệ bằng chữ ký số và băm mật mã.
• Bất biến: Khi một khối được thêm vào chuỗi khối, việc sửa đổi nó trở nên rất khó khăn. Sự bất biến này đảm bảo rằng lịch sử giao dịch không thể bị thay đổi và đáng tin cậy.

8. Phân quyền

• Mạng phi tập trung: Tính chất phi tập trung của Ethereum có nghĩa là không có một thực thể duy nhất nào kiểm soát mạng lưới. Sự phi tập trung này nâng cao tính bảo mật, sự linh hoạt và tính minh bạch.
• Chính trị cộng đồng: Cộng đồng Ethereum đóng một vai trò quan trọng trong việc phát triển và quản trị của nền tảng. Các đề xuất về thay đổi và nâng cấp được thảo luận và triển khai thông qua quá trình hợp tác.

Kết luận

Công nghệ blockchain của Ethereum ghi lại việc thực hiện các giao dịch và hợp đồng thông minh bằng cách duy trì một sổ cái phân quyền, phân tán. Nó sử dụng cơ chế đồng thuận (hiện tại là PoW, chuyển sang PoS) để đảm bảo rằng tất cả các nút trên mạng đạt được sự đồng thuận về trạng thái của sổ cái. Hợp đồng thông minh cho phép tương tác tự động, không cần tin cậy, trong khi Máy ảo Ethereum (EVM) cung cấp môi trường an toàn để thực hiện các hợp đồng này. Phí gas đảm bảo mạng luôn hiệu quả và an toàn. Sự kết hợp của những tính năng này khiến Ethereum trở thành một nền tảng mạnh mẽ cho các ứng dụng phân quyền và dịch vụ tài chính.