Khái niệm khối

Khối là đơn vị cấu thành cốt lõi của mạng lưới blockchain, đóng vai trò như một tập hợp dữ liệu giao dịch đã được xác thực trong một khoảng thời gian nhất định. Trong công nghệ sổ cái phân tán, mỗi khối được liên kết với khối liền trước thông qua mật mã học, tạo thành một chuỗi dữ liệu bất biến. Thiết kế này bảo đảm toàn bộ thành viên trong mạng đều sở hữu bản ghi lịch sử giao dịch đồng nhất mà không cần đến một trung tâm kiểm soát.

Khái niệm khối xuất phát từ Sách Trắng Bitcoin do Satoshi Nakamoto công bố năm 2008. Thiết kế ban đầu nhằm giải quyết vấn đề chi tiêu hai lần trong hệ thống thanh toán điện tử bằng việc ứng dụng cơ chế Bằng chứng Công việc (Proof of Work - PoW) để xác thực giao dịch và bổ sung khối mới. Qua quá trình phát triển, công nghệ blockchain đã mở rộng từ vai trò lưu trữ giao dịch đơn thuần sang hình thức kho lưu trữ dữ liệu đa chức năng, hỗ trợ hợp đồng thông minh, chuyển trạng thái hệ thống và những ứng dụng phức tạp hơn.

Về kỹ thuật, một khối thường gồm hai phần: đầu khối (block header) và thân khối (block body). Phần đầu khối mang các siêu dữ liệu như số phiên bản, hàm băm của khối trước, giá trị gốc của cây Merkle tổng hợp các hàm băm giao dịch, dấu thời gian, độ khó khai thác và nonce. Thân khối lưu trữ dữ liệu giao dịch thực hoặc thông tin bổ sung khác. Mỗi mạng lưới blockchain có thể tự thiết kế cấu trúc khối riêng phù hợp với mục tiêu vận hành và ứng dụng, nhưng ý tưởng nền tảng vẫn nhất quán.

Mặc dù khối mang lại nhiều lợi ích cho blockchain, chúng cũng đặt ra những thách thức cố hữu. Đáng chú ý nhất là vấn đề mở rộng, khi giới hạn kích thước khối và thời gian tạo khối gây ảnh hưởng tới tốc độ xử lý giao dịch. Thứ hai là áp lực lưu trữ, bởi các nút đầy đủ buộc phải lưu toàn bộ lịch sử blockchain ngày một phình to. Ngoài ra, cơ chế xác nhận khối của từng mạng blockchain sẽ tác động trực tiếp đến sự cân bằng giữa tính hoàn tất của giao dịch và bảo mật hệ thống.

Vai trò của khối không chỉ dừng lại ở khía cạnh kỹ thuật mà còn tạo nền tảng ghi nhận dữ liệu bất biến, xác thực cho các hệ thống phi tập trung. Việc tổ chức giao dịch thành từng khối riêng biệt và liên kết chúng bằng thuật toán mã hóa giúp blockchain kiến tạo một nền tảng niềm tin mới. Nhờ đó, các bên không cần tin tưởng trực tiếp vào nhau vẫn có thể đồng thuận về trạng thái hệ thống. Cơ chế này đã mở ra tiềm năng cách mạng cho các lĩnh vực như tài chính, quản lý chuỗi cung ứng và định danh số, thúc đẩy chuyển dịch từ mô hình tập trung sang hệ thống phân tán.