Trong tháng 11 vừa qua, khoa Công nghệ thông tin trường Đại học Công Thương Tp Hồ Chí Minh vừa tổ chức seminar với chủ đề “An toàn thông tin cơ hội và thách thức trong kỷ nguyên số” tại hội trường C. Hội thảo được mở đầu với phần trình bày của tác giả Nguyễn Hữu Đông, giám đốc điều hành công ty Sentrix kiêm giảng viên trường Đại học Ngân hàng. Chủ đề xoay quanh về vấn đề blockchain với nội dung là “Giải pháp công nghệ blockchain hiện đại để phát hiện, ngăn chặn gian lận và minh bạch giao dịch tài chính”. Bài thuyết trình đề cập đến ba vấn đề chính (1) giao dịch ngân hàng và các vấn đề giám sát, ngăn ngừa gian lận và đảm bảo an ninh; (2) nền tảng blockchain và hyperledger fabric; (3) đề xuất một kiến ​​trúc hiện đại

Phần tổng quan về các giao dịch ngân hàng, diễn giả đã đưa người nghe đến các vấn đề liên quan đến Core Banking System (CBS) được xem như trái tim của mỗi ngân hàng và các nguy cơ đối với CBS như: tấn công bằng phising, lỗi ATM/Card, trộm cắp danh tính, các mối hiểm họa từ bên trong nội bộ.  Các giải pháp từ trước tới nay vẫn áp dụng là kỹ thuật khai thác dữ liệu và hệ thống giám sát SIEM &SOC. Đối với kỹ thuật khai thác dữ liệu bộc lộ các nhược điểm lớn như: mô hình đòi hỏi một lượng lớn dữ liệu lịch sử để đào tạo, chi phí thời gian để chạy model, khả năng tiết lộ dữ liệu nhạy cảm cho bên thứ ba, khó khăn trong việc phát hiện các hình thức gian lận mới. Trong khi đó hệ thống giám sát SIEM&SOC lại vướng phải các vấn đề liên quan như: sinh ra các kết quả sai, chi phí đầu tư cho hạ tầng cao (bao gồm chi phí cho servers và hệ thống mạng), chỉ có thể giám sát các hoạt động bên ngoài của ứng dụng. Chính vì vậy nền tảng blockchain ra đời để giải quyết những vấn đề hạn chế trên.

Trong vài năm qua, môi trường kỹ thuật số đã trải qua một sự chuyển đổi đáng kể, phần lớn là do sự xuất hiện và áp dụng công nghệ blockchain. Về bản chất, blockchain thúc đẩy một phương pháp phi tập trung, tạo điều kiện cho các tương tác ngang hàng mà không cần trung gian, đồng thời mang lại mức độ minh bạch, bảo mật và độ tin cậy vô song. Cốt lõi của công nghệ đột phá này là thuật toán đồng thuận, đảm bảo rằng tất cả những người tham gia trong một mạng lưới phân tán cùng nhau đồng thuận về trạng thái của sổ cái chung, do đó, bảo vệ tính toàn vẹn và bảo mật của các giao dịch. Tuy nhiên, công nghệ blockchain nổi bật với các tính năng phi tập trung và bất biến, đang gặp phải một số trở ngại, chẳng hạn như khả năng mở rộng, thông lượng và các vấn đề về môi trường. Những thách thức này nhấn mạnh sự cần thiết của các chiến lược đổi mới và thích ứng để cải thiện các phương pháp luận đồng thuận thông thường.

Thuật toán đồng thuận là một giao thức hoặc cơ chế được sử dụng để đạt được sự đồng thuận giữa các nút trong một mạng phân tán. Trong mạng blockchain, các nút là máy tính hoặc thiết bị lưu trữ và duy trì một bản sao của blockchain, và thuật toán đồng thuận được sử dụng để đảm bảo rằng tất cả các nút có cùng góc nhìn về blockchain và thống nhất về thứ tự các giao dịch. Điều này rất quan trọng vì nó cho phép mạng duy trì một sổ cái giao dịch duy nhất, nhất quán và chống giả mạo mà không cần đến cơ quan quản lý trung ương.

Những hạn chế của công nghệ blockchain đã bắt đầu hiện rõ. Ví dụ, khả năng quản lý các giao dịch dư thừa không đủ mạnh về mặt hiệu suất và khả năng mở rộng của mạng. Hơn nữa, đôi khi thông lượng dữ liệu quá nhỏ và khả năng bảo vệ blockchain khỏi các nút độc hại bị hạn chế. Một trong những vấn đề đáng kể nhất của công nghệ blockchain là mức tiêu thụ năng lượng tính toán ngày càng tăng. Vấn đề này được coi là một trở ngại trên con đường phát triển của lĩnh vực này. Việc giải quyết vấn đề này được coi là một trong những điểm nghiên cứu quan trọng nhất.

Thuật toán đồng thuận không phải là một chủ đề mới, trên thực tế, nó đã có từ trước kỷ nguyên của blockchain. Thuật toán đồng thuận được phân loại thành hai loại chính: một loại xem xét sự tồn tại của các nút độc hại và một loại không xem xét. Loại mà nó xem xét được gọi là nút và loại còn lại không. Loại xem xét được gọi là khả năng chịu lỗi Byzantine và loại không xem xét được gọi là khả năng chịu lỗi phi Byzantine. Một trong những thuật toán phi Byzantine nổi tiếng nhất được Lamport đề xuất là thuật toán Paxos. Năm 2008, Nakamoto đã giới thiệu Bitcoin bằng thuật toán Proof-of-Work (PoW). Có nhiều loại thuật toán đồng thuận khác nhau và mỗi loại đều có những điểm mạnh và hạn chế riêng. Một số thuật toán đồng thuận phổ biến nhất được sử dụng trong công nghệ blockchain là Proof-of-Work (PoW). Đây là thuật toán đồng thuận sớm nhất được Bitcoin sử dụng và nó dựa vào các thợ đào (các nút trong mạng) để cạnh tranh giải quyết các vấn đề mật mã nhằm xác thực giao dịch và tạo các khối mới trong blockchain. PoW an toàn và phi tập trung nhưng nó đòi hỏi nhiều năng lượng và có thể chậm chạp và kém hiệu quả. Proof-of-Stake (PoS) là một thuật toán đồng thuận mới hơn cho phép các nút trong mạng xác thực giao dịch và tạo các khối mới dựa trên cổ phần của chúng  hoặc số lượng tiền điện tử mà chúng nắm giữ. PoS tiết kiệm năng lượng hơn và có khả năng mở rộng hơn PoW nhưng nó có thể dễ bị tập trung hóa và tấn công bởi các nút giàu có hơn. DPoS là một biến thể của PoS, trong đó các nút trong mạng bỏ phiếu để bầu ra một số lượng nhỏ "đại biểu" chịu trách nhiệm xác thực giao dịch và tạo khối mới. DPoS nhanh hơn và có khả năng mở rộng hơn PoW hoặc PoS, nhưng tính phi tập trung kém hơn và dễ bị thao túng hoặc thông đồng hơn.

Tóm lại, các thuật toán đồng thuận là một phần thiết yếu của công nghệ blockchain, đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tính bảo mật, tính phi tập trung và khả năng mở rộng của các mạng blockchain. Các thuật toán đồng thuận khác nhau có một số điểm cần đánh đổi, và việc lựa chọn thuật toán có thể ảnh hưởng đáng kể đến tài sản và hiệu suất của mạng blockchain.