Ethereum là gì? Ethereum hoạt động như thế nào?

Ethereum là tiền điện tử lớn thứ hai sau Bitcoin, nhưng nó hoạt động như thế nào?

• Những điều cần biết về tiền điện tử Ethereum
• Cách tạo hợp đồng thông minh bằng Ethereum
• DeFi: Khai thác lợi suất là gì?
• Tiền điện tử Stablecoin là gì?
• Giao thức Blockchain là gì? Tại sao nó lại quan trọng đối với tiền điện tử?

Ethereum tiếp tục thu hút sự chú ý của đông đảo công chúng. Khi nhận thức về tiền điện tử tăng lên, nhiều người đang hoạt động tích cực hơn trên chuỗi khối Ethereum, một hệ sinh thái ứng dụng phi tập trung.

Vậy, Ethereum là gì và nó hoạt động như thế nào?

Ethereum là gì?

Ethereum là một mạng lưới blockchain cho phép sử dụng các ứng dụng phi tập trung và tiền điện tử trên cùng một blockchain. Ethereum thường được mô tả là một trong những thành phần quan trọng của Web 3.0.

Ethereum được thành lập bởi lập trình viên và nhà văn người Canada gốc Nga Vitalik Buterin vào năm 2013. Trong whitepaper (sách trắng) của Ethereum, Buterin đã mô tả sự cần thiết của Bitcoin phải có ngôn ngữ kịch bản (scripting language) để phát triển các ứng dụng. Sau đó anh đã gây quỹ để phát triển Ethereum.

Nhóm nghiên cứu đằng sau Ethereum sử dụng một số khái niệm chính để tạo và duy trì chuỗi khối Ethereum.

Các thành phần Ethereum

• Mạng P2P: Mạng P2P bao gồm hai hoặc nhiều máy tính được kết nối để chia sẻ tài nguyên. Ethereum chạy trên một tập hợp các giao thức mạng (network protocols) được gọi là devp2p.
• Máy ảo Ethereum (Ethereum Virtual Machine, hay EVM): Máy ảo Ethereum xử lý các giao dịch Ethereum bằng cách thực hiện các lệnh ngôn ngữ máy được gọi là bytecode. Các ngôn ngữ lập trình như Solidity được sử dụng để tạo các hợp đồng thông minh cung cấp hướng dẫn cho EVM.
• Máy khách và nút (Client and node):  Máy khách Ethereum là bất kỳ nút nào được sử dụng để xác minh chuỗi khối. Geth là một loại nút hoạt động như một cổng vào mạng Ethereum. Nó cung cấp quyền truy cập vào mạng chính (private network), mạng kiểm tra (test network) và mạng riêng (private network).
• Thuật toán đồng thuận (Consensus algorithm):  Các thuật toán đồng thuận là tập hợp các quy tắc được sử dụng để xác thực các giao dịch trên blockchain và xác định cách các nút đồng ý về trạng thái thông tin được lưu trữ trên blockchain. Proof of Work (PoW) và Proof of Stake (PoS) là các thuật toán đồng thuận phổ biến được sử dụng trên Ethereum.

Bạn có thể tự hỏi làm thế nào các thành phần khác nhau của Ethereum hoạt động cùng nhau để tạo ra hệ sinh thái ứng dụng phi tập trung mà chúng ta biết ngày nay. Đọc tiếp để tìm hiểu cách hoạt động của hệ sinh thái Ethereum.

Ethereum hoạt động như thế nào?

Một số khái niệm quan trọng nhất được sử dụng để tạo ra Ethereum dựa trên kinh tế học, mật mã và hợp đồng thông minh.

Ethereum phụ thuộc vào nhiều hệ thống khác nhau, bao gồm giao thức quản trị (governance protocol) và tự động hóa trên blockchain được thực hiện bởi các hợp đồng thông minh. Bản chất bất biến của hợp đồng thông minh có nghĩa là dữ liệu đầu vào trên blockchain không thể thay đổi hoặc dễ dàng bị giả mạo.

Ứng dụng phi tập trung trên Ethereum

Các ứng dụng phi tập trung là cầu nối giữa thế giới thực và blockchain. Nhiều ứng dụng phi tập trung hoạt động theo những cách rất giống với các ứng dụng thông thường, ngoại trừ luồng dữ liệu và các tương tác dựa trên blockchain. Khi dữ liệu mới được thêm vào blockchain, nó sẽ trở thành vĩnh viễn.

Các ứng dụng web bình thường được truy cập thông qua các trình duyệt. Chúng trả lại thông tin cho các trang web bằng cách lấy thông tin từ các máy chủ. Không giống như các ứng dụng web tập trung, các ứng dụng phi tập trung đảm bảo rằng không ai có thể thay đổi mã hoặc ăn cắp tiền từ trang web.

Chuỗi khối Ethereum giống như một máy tính trên toàn thế giới với dữ liệu được lưu trữ trong các gói sổ cái phân tán. Các gói dữ liệu lưu giữ thông tin về lịch sử của tất cả các giao dịch trên mạng. Việc sử dụng các hợp đồng thông minh trên Ethereum giúp tự động hóa việc tạo và duy trì các giao dịch chống giả mạo trên các ứng dụng web.

Hợp đồng thông minh

Hợp đồng thông minh được sử dụng để cho phép lưu trữ và truyền dữ liệu trong các ứng dụng phi tập trung. Hợp đồng thông minh tự động thực hiện các điều khoản của một thỏa thuận sau khi các tiêu chí của nó được đáp ứng.

Hợp đồng thông minh có thể tự động hóa các quy trình tài chính truyền thống. Trong những ngày đầu tiên của Ethereum, các đợt phát hành coin đầu tiên (ICO) liên tục diễn ra khi mọi người sử dụng các hợp đồng thông minh để huy động vốn cho các dự án kinh doanh của họ. Giờ đây, các nền tảng tài chính phi tập trung đã được tạo ra bằng cách sử dụng các tiêu chuẩn cao hơn để thực hiện hợp đồng thông minh.

Sử dụng token (mã thông báo) trên Ethereum

Các loại token gốc (native token) khác nhau được sử dụng trên mạng Ethereum. Nhiều loại tiêu chuẩn được sử dụng để phát triển token, nhưng ERC-20 là phổ biến nhất.

Hàng nghìn dự án sử dụng tiêu chuẩn ERC-20 để tạo token của họ. Mã thông báo ERC-20 có sáu hàm giúp tạo các loại token khác trên chuỗi khối Ethereum một cách dễ dàng hơn.

Các hàm mô tả cách token có thể được chuyển giao và cách truy cập dữ liệu liên quan đến token. Các hàm bao gồm balanceOf, totalSupply, transfer, transferFrom, approve, và allowance.

Hàm totalSupply giúp tính toán tổng số lượng token đang lưu hành, trong khi hàm balanceOf lưu trữ số dư của một địa chỉ. Một hợp đồng thông minh yêu cầu các giá trị này để thực hiện các hoạt động phụ thuộc vào số lượng tiền đang lưu hành hoặc do người dùng nắm giữ trên chuỗi khối Ethereum. Chức năng approve (phê duyệt) cũng rất quan trọng để rút tiền từ các địa chỉ.

Một số lượng token cụ thể có thể được chuyển từ một địa chỉ bằng cách sử dụng chức năng transfer (chuyển). Hàm transferFrom được sử dụng để thực hiện thêm bước tự động hóa chuyển từ địa chỉ của bạn mà không cần sự can thiệp của bạn. Việc chuyển giao giữa các địa chỉ có thể bị giới hạn bởi một hàm allowance (cho phép) nhằm cho biết số tiền có thể được chi tiêu bởi một địa chỉ từ một địa chỉ khác.

Tiêu chuẩn token ERC-721 được sử dụng để tạo token không thể thay thế. NFT (Non-fungible tokens, hay các token không thể thay thế) cũng giống tiền điện tử ở điểm có thể lưu giữ các bản ghi bất biến của các giao dịch trên blockchain. Tuy nhiên, không giống như tiền điện tử, mỗi token NFT là duy nhất và không thể thay thế. 

Xác minh các giao dịch và duy trì dữ liệu bằng các nút

Một nút (node), còn được gọi là khách hàng (client), giúp duy trì độ chính xác và giữ an toàn cho dữ liệu trên mạng (network). Một mạng lưới các nút hoạt động theo một bộ quy tắc duy nhất xác định các hoạt động chính của blockchain.

Các nút khác nhau trên Ethereum giữ các bản sao của mạng blockchain. Khối lượng bản sao của mạng khiến các công ty, chính phủ hoặc bất kỳ tác nhân xấu nào không thể xâm phạm mạng.

Thực hiện các giao dịch với Gas

Ethereum sử dụng các quy tắc độc đáo để khuyến khích các thợ đào xác thực các giao dịch qua mạng. Gas được trả cho các thợ đào bởi người dùng Ethereum cho các giao dịch mà họ thực hiện trên mạng. Các khoản phí này giúp bảo mật mạng, cung cấp phần thưởng cho các thợ đào để giải các thuật toán phức tạp nhằm xác thực các giao dịch trên mạng blockchain.

Nâng cấp Blockchain với Hard Forks

Hard fork là một bản cập nhật cho mạng blockchain, dẫn đến việc tạo ra một phiên bản mới của blockchain. Mỗi phiên bản của phần mềm có cơ sở mã và các tính năng duy nhất của nó. Hard fork ảnh hưởng đáng kể đến hiệu quả hoạt động của blockchain. Những người nắm giữ token trong chuỗi khối ban đầu thường nhận được token trong đợt fork mới.

Một trong những ví dụ sớm nhất của đợt hard fork Ethereum là do quyết định đảo ngược vụ hack một ứng dụng trên chuỗi khối Ethereum. Đã có sự bất đồng ý kiến giữa các thành viên trong nhóm về lý do đạo đức cho việc đảo ngược các khoản tiền được cho là đi ngược lại các nguyên tắc cơ bản của công nghệ blockchain.

Việc nâng cấp lên chuỗi khối Ethereum yêu cầu các bên liên quan trong mạng thực hiện các thay đổi đối với phần mềm hoặc phần cứng của họ.

Giới thiệu Ethereum 2.0

Bản nâng cấp Ethereum 2.0 hứa hẹn sẽ làm cho mạng có thể mở rộng hơn với tối đa 100.000 giao dịch mỗi giây, một cải tiến lớn so với 30 giao dịch mỗi giây của Ethereum 1.0. Buterin đề xuất việc sử dụng công nghệ sharding (phân vùng tách các cơ sở dữ liệu lớn thành các phần nhỏ hơn, nhanh hơn được gọi là shard) để chia các giao dịch khác nhau thành các nhóm máy tính được lựa chọn ngẫu nhiên. Điều này giúp blockchain xử lý nhiều hoạt động hơn tại một thời điểm.

Một số thợ đào đã chỉ trích bản nâng cấp mới do lo ngại rằng nó có thể làm giảm số lượng phí mà họ có thể kiếm. Chiến lược giảm phí mới đã bị chỉ trích bởi hai trong số các công ty khai thác Ethereum lớn nhất và một số nhóm khai thác lớn nhất.

Ethereum 2.0 yêu cầu ít nhất 16.384 người xác thực (validators). Số lượng người xác thực này tăng tính phi tập trung của mạng.

Một hệ sinh thái đang phát triển

Ethereum là một hệ sinh thái đổi mới cho các ứng dụng phi tập trung.

Từ ICO đến NFT, những cách mới để số hóa hàng hóa và dịch vụ đã được tạo ra bằng cách sử dụng cả công nghệ cũ và mới. Nếu nó đáp ứng được kỳ vọng là một nền tảng toàn cầu, phi tập trung cho tiền và các loại ứng dụng mới, thì nhiều bản cập nhật nữa sẽ cần được thực hiện để cải thiện trải nghiệm người dùng của phần mềm mã nguồn mở này.

Dịch từ: https://www.makeuseof.com/what-is-ethereum-how-does-it-work/

Vân Nguyễn