Bitcoin Duy Trì Bảo Mật Như Thế Nào?

Kể từ khi ra đời vào ngày 1 tháng 11 năm 2008, Bitcoin, hiện có giá trị hơn 700 tỷ đô la, đã hoạt động được 13 năm và sự phát triển mạnh mẽ trong những năm qua đã đưa nó lên vị trí hàng đầu. Đối với các tổ chức thông thường, khả năng bị tấn công từ hacker và chi phí bảo trì tăng lên cùng với khối lượng và dữ liệu ngày càng tăng. Nhưng điều đó dường như không đúng với Bitcoin - một hệ thống phi tập trung với mã nguồn mở. Vậy làm thế nào nó đảm bảo an toàn hoạt động? Ai duy trì mạng lưới Bitcoin? Mạng lưới Bitcoin đã từng gặp bất kỳ vấn đề bảo mật hay bị hack nào trong suốt quá trình hoạt động không?

Hãy cùng xem xét mã nguồn mở của Bitcoin.

Sau khi Whitepaper Bitcoin được công bố vào ngày 1 tháng 11 năm 2008, Satoshi Nakamoto bắt đầu phát triển phần mềm để thực hiện các quy tắc của Whitepaper Bitcoin, và vào tháng 1 năm 2009, ông đã đóng gói khối đầu tiên và được thưởng 50 bitcoin. Kể từ đó, tiền mã hoá này chính thức xuất hiện như một loại tiền điện tử, và mạng lưới của nó bắt đầu thu hút sự chú ý của công chúng. Tuy nhiên, điều khiến mọi người ngạc nhiên là trong mạng lưới của Nakamoto, mã nguồn có thể được sửa đổi, cũng như các tham số của phần thưởng phát hành ban đầu. Lúc này, bạn có thể hỏi, điều đó không có nghĩa là số lượng Bitcoin có thể bị làm giả? Và nếu các tham số có thể thay đổi, điều đó có nghĩa là lạm phát có thể xảy ra bất cứ lúc nào không?

Tại sao không ai thực sự chỉnh sửa con số? Bởi vì nỗ lực đó sẽ trở nên vô ích!

Bitcoin và hoạt động mạng lưới của nó dựa trên cơ chế đồng thuận, và chỉ khi mọi người đồng ý với các quy tắc nền tảng thì giá của nó mới có thể tăng. Chỉ dựa trên sự đồng thuận về việc phát hành cố định 21 triệu bitcoin, các thợ đào mới sẵn sàng bỏ công sức để đào các khối. Nếu quy tắc thay đổi, một sự đồng thuận mới cần được thiết lập. Nếu không ai chấp nhận quy tắc mới và không ai đào theo quy tắc mới, đồng tiền mã hoá sẽ không có giá trị.

Bây giờ bạn có thể hỏi, trong lịch sử Bitcoin, đã có những đề xuất thay đổi quy tắc nào đạt được sự đồng thuận chưa?

Và thực tế là có. Khi Bitcoin được chấp nhận rộng rãi hơn, giới hạn kích thước khối và nhược điểm chỉ có thể xử lý bảy giao dịch mỗi giây trở nên rõ ràng hơn theo từng ngày. Vào tháng 7 năm 2017, hai phe nổi lên để giải quyết vấn đề tắc nghẽn trên mạng lưới Bitcoin. Một phe ủng hộ việc giữ nguyên kích thước khối 1M và áp dụng segregated witness, mở rộng gián tiếp và Lightning Network để phân tán áp lực, trong khi phe kia ủng hộ việc mở rộng trực tiếp dung lượng khối. Kết quả là mạng lưới Bitcoin theo cách tiếp cận của phe thứ nhất, trong khi phe thứ hai tách ra khỏi Bitcoin để tạo ra Bitcoin Cash.

Vì vậy, về lý thuyết, bất kỳ ai cũng có thể sửa đổi mã và quy tắc, nhưng trên thực tế, nếu không ai đồng ý với những thay đổi, việc sửa đổi sẽ không hợp lệ. Và nếu kế hoạch sửa đổi chỉ được chấp thuận một phần, cách duy nhất để tiếp tục với kế hoạch là tách nó khỏi mạng lưới Bitcoin và tạo ra các chuỗi và tiền tệ mới. Do đó, mặc dù về lý thuyết, các tham số phát hành Bitcoin có thể được sửa đổi, nhưng trên thực tế không ai có thể sửa đổi chúng.

Vậy, hãy thảo luận, mạng lưới Bitcoin đã từng gặp bất kỳ vấn đề bảo mật nào chưa? Và vì Bitcoin không có sự kiểm soát trung tâm, ai duy trì bảo mật mạng lưới của nó?

Mặc dù không có sự kiểm soát trung tâm của mạng lưới Bitcoin, bảo mật mạng, sửa lỗi mã và cập nhật được duy trì bởi đội ngũ phát triển Core. Đội ngũ phát triển Core không phải là một công ty tập trung truyền thống mà là một tổ chức phi lợi nhuận bao gồm các nhà phát triển cốt lõi và một cộng đồng phát triển Bitcoin với nhiều cộng tác viên ngắn hạn. Thực tế đã từng có những lỗ hổng bảo mật trong mạng lưới Bitcoin, đặc biệt là trong những ngày đầu, nhưng tất cả đều được tổ chức này khắc phục.

Ví dụ, Bitcoin đã gặp phải lỗi nghiêm trọng nhất trong sự cố tràn giá trị vào ngày 15 tháng 8 năm 2010 khi một nhà phát triển phát hiện ra một khối Bitcoin chứa hai giao dịch với tổng cộng 184,4 tỷ bitcoin, đã thoát khỏi sự giám sát của hệ thống ban đầu. Lỗi đáng kinh ngạc này suýt phá hủy Bitcoin, vì tổng cung của nó chỉ là 21 triệu vào thời điểm đó. 184,4 tỷ bitcoin xuất hiện từ hư không đã phá vỡ nền tảng tin cậy của Bitcoin. Nếu lỗi này không được sửa, giá trị của Bitcoin sẽ hoàn toàn bay hơi ngay lập tức.

Sau khi lỗi được công bố công khai, các nhà phát triển Core đã hành động ngay lập tức. Họ đã xóa các bản ghi giao dịch 184,4 tỷ, phát hành Bitcoin 0.3.1 và sửa lỗi thông qua soft fork chỉ trong vòng 5 giờ. Quy tắc đã cập nhật đã loại bỏ vĩnh viễn tất cả các sự cố tràn giá trị. Kể từ đó, chúng ta đã thấy một số lỗi nhỏ của Bitcoin, nhưng tất cả đều đã được sửa chữa.

Điều gì khiến Bitcoin có khả năng sửa lỗi nhanh như vậy?

Ngoài việc phát hiện và sửa lỗi nhanh chóng của các nhà phát triển Core, một lý do khác là không gian sửa chữa của mạng lưới được cung cấp bởi quy tắc xác nhận dữ liệu của token, đó là Quy tắc Chuỗi Dài nhất. Nghĩa là, một nút chỉ có thể nhận phần thưởng khi công việc của nó được các nút khác công nhận. Càng nhiều sự công nhận một nút nhận được cho công việc của mình, nó sẽ tạo ra chuỗi càng dài, và càng có nhiều phần thưởng từ việc khai thác trên chuỗi đó. Ngược lại, với ít sự công nhận hơn, chuỗi sẽ ngắn hơn và phần thưởng giảm.

Việc sửa lỗi của Bitcoin là một quá trình trong đó các chuỗi tốt phát triển thành các chuỗi dài với sự công nhận ngày càng tăng, và các chuỗi xấu bị cắt thành các chuỗi ngắn và bị loại bỏ. Do đó, mặc dù mã mạng Bitcoin là mã nguồn mở, bảo mật hoạt động không phải là mối quan tâm. Không quan trọng ai sẽ thay đổi quy tắc hoặc mã vì điều quan trọng nằm ở sự công nhận.

Một câu hỏi khác xuất hiện. Việc áp dụng Quy tắc Chuỗi Dài nhất có khiến Bitcoin dễ bị tấn công 51% không? Liệu ai đó có thể chỉ cần tấn công mạng lưới Bitcoin và thậm chí phá hủy nó miễn là họ có 51% hashrate không?

Tại sao 51% hashrate lại được coi là một cuộc tấn công?

Sau khi chi tiêu hết số tiền của họ và có các khoản chi được ghi lại trên chuỗi cũ, những cá nhân có 51% hashrate sẽ bắt đầu lại việc khai thác trên chuỗi mới (chuỗi mới không có bản ghi về số tiền đã chi tiêu). Độ dài của chuỗi mới sẽ vượt quá chuỗi cũ, khiến chuỗi cũ trở nên không hợp lệ, và các khoản chi được ghi trong đó cũng vậy. Điều đó có nghĩa là số tiền đã chi tiêu vẫn còn đó. Đây là "cuộc tấn công chi tiêu kép" nổi tiếng. Hãy tưởng tượng tình huống người khác có thể liên tục chi tiêu tiền của họ, trong khi tiền của bạn luôn đến rồi đi. Bạn có gắn bó với đồng tiền mã hoá này không? Chắc chắn là không.

Do đó, một khi cuộc tấn công chi tiêu kép xảy ra, độ tin cậy của đồng tiền mã hoá sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Và nếu có một cuộc tấn công không thể ngăn chặn được, đó sẽ là sự kết thúc của đồng tiền vì nó hoàn toàn không an toàn. Vậy Bitcoin có từng phải chịu cuộc tấn công 51% đáng sợ như vậy không?

Câu trả lời là không. Tại sao?

Bitcoin đã phát triển thành một gã khổng lồ. Việc có được 51% hashrate sẽ tốn rất nhiều chi phí, trong khi lợi nhuận từ một cuộc tấn công sẽ không tương xứng. Ngay cả khi ai đó có 51% hashrate để phát động tấn công, họ chỉ có thể làm thêm hai việc: 1) sửa đổi bản ghi giao dịch của chính họ, chẳng hạn như thanh toán kép; 2) ngăn chặn xác nhận một phần hoặc tất cả các giao dịch. Bằng cách làm như vậy, họ không thể tạo ra Bitcoin từ hư không, cũng không thể sửa đổi số lượng bitcoin được tạo ra trong mỗi khối. Dù sao thì đó cũng sẽ là một thương vụ tồi.

Ngoài ra, Bitcoin còn có lớp bảo vệ thứ hai - các nút đầy đủ.

Điều đó có nghĩa là ngay cả khi có hashrate độc hại, việc phá hủy mạng lưới Bitcoin sẽ rất khó khăn. Một khi mạng lưới Bitcoin có hashrate nổi loạn cố gắng thay đổi sự đồng thuận Bitcoin, mạng lưới Bitcoin bao gồm các nút đầy đủ có thể từ chối các giao dịch này. Do đó, Bitcoin gần như miễn nhiễm với cuộc tấn công 51%. Mạng lưới Bitcoin càng lớn, khả năng xảy ra cuộc tấn công càng thấp.

Ngoài ra, Bitcoin cũng phải đối mặt với các lỗ hổng như nút độc hại đánh cắp tài sản từ Lightning Network và các cuộc tấn công Dos. Trong bản cập nhật năm 2019, Lightning Network đã phát hành cơ chế trừng phạt gian lận sử dụng giao thức RSMC để khắc phục các lỗ hổng. Một khi hacker bị phát hiện đánh cắp tiền trên Lightning Network, họ sẽ không chỉ mất số tiền bị đánh cắp mà còn mất tất cả số tiền trong các kênh liên quan.

Tổng kết

Tóm lại, điều giữ cho mạng lưới Bitcoin ổn định trong thời gian dài như vậy không phải là bản thân mạng lưới, vốn không hoàn hảo, cũng không phải là khả năng miễn nhiễm với các cuộc tấn công, mà là cơ chế đồng thuận, Quy tắc Chuỗi Dài nhất, các nút đầy đủ và mã nguồn mở Bitcoin Core hỗ trợ việc triển khai mạng lưới Bitcoin. Tất cả những điều này đã khuyến khích nhiều nhà phát triển tự nguyện sửa chữa các lỗ hổng để làm cho mạng lưới Bitcoin tự phục hồi và chống lại các cuộc tấn công.