Hầu hết các blockchain được thiết kế như một cơ sở dữ liệu phi tập trung, đóng vai trò như một sổ cái kỹ thuật số phân tán. Các sổ cái blockchain này ghi lại và lưu trữ dữ liệu dưới dạng các khối, được tổ chức theo trình tự thời gian và liên kết với nhau bằng các bằng chứng mã hóa. Sự ra đời của công nghệ blockchain mang lại nhiều lợi thế cho các ngành công nghiệp, cung cấp tính bảo mật cao hơn trong môi trường không cần niềm tin. Tuy nhiên, bản chất phi tập trung của nó cũng đi kèm với một số nhược điểm. Ví dụ, so với cơ sở dữ liệu tập trung truyền thống, blockchain có hiệu suất hạn chế và yêu cầu tăng dung lượng lưu trữ.

Ưu điểm

Phân tán

Vì dữ liệu blockchain thường được lưu trữ trên hàng nghìn thiết bị trong mạng lưới các nút phân tán, hệ thống và dữ liệu có khả năng chống chịu cao với sự cố kỹ thuật và tấn công độc hại. Mỗi nút mạng có thể sao chép và lưu trữ một bản sao của cơ sở dữ liệu, do đó không tồn tại điểm yếu duy nhất—nghĩa là việc một nút ngừng hoạt động không ảnh hưởng đến tính khả dụng hoặc bảo mật của mạng.

Ngược lại, nhiều cơ sở dữ liệu truyền thống phụ thuộc vào một hoặc một số máy chủ, khiến chúng dễ bị tấn công mạng và sự cố kỹ thuật hơn.

Tính ổn định

Các khối đã được xác nhận rất khó bị đảo ngược, nghĩa là một khi dữ liệu được đăng ký trên blockchain, nó gần như không thể bị xóa hoặc thay đổi. Điều này biến blockchain thành công nghệ lý tưởng để lưu trữ hồ sơ tài chính hoặc bất kỳ dữ liệu nào cần theo dõi kiểm tra, vì mọi thay đổi đều được ghi lại vĩnh viễn trên sổ cái phân tán và công khai.

Ví dụ, doanh nghiệp có thể sử dụng blockchain để ngăn chặn hành vi gian lận của nhân viên. Trong trường hợp này, blockchain cung cấp một bản ghi an toàn và ổn định cho mọi giao dịch tài chính trong công ty, khiến nhân viên khó che giấu các giao dịch đáng ngờ hơn.

Hệ thống không cần niềm tin

Trong hầu hết hệ thống thanh toán truyền thống, giao dịch không chỉ phụ thuộc vào các bên liên quan mà còn vào bên trung gian như ngân hàng, công ty thẻ tín dụng hoặc nhà cung cấp dịch vụ thanh toán. Với công nghệ blockchain, các bên trung gian không còn cần thiết, vì mạng lưới phân tán các nút xác minh giao dịch thông qua quá trình được gọi là đào (mining). Do đó, blockchain thường được gọi là hệ thống "không cần niềm tin".

Hệ thống blockchain loại bỏ rủi ro khi tin tưởng vào một tổ chức duy nhất và giảm chi phí tổng thể cũng như phí giao dịch bằng cách loại bỏ các bên trung gian.

Nhược điểm

Tấn công 51%

Trong nhiều năm, thuật toán đồng thuận Proof-of-Work của Bitcoin đã chứng minh hiệu quả cao trong việc bảo vệ blockchain. Tuy nhiên, mạng lưới blockchain có thể bị tấn công bởi một số mối đe dọa tiềm ẩn, trong đó tấn công 51% là một trong những vấn đề được thảo luận nhiều nhất. Cuộc tấn công này có thể xảy ra nếu một thực thể duy nhất kiểm soát hơn 50% sức mạnh băm, cho phép kẻ tấn công phá vỡ mạng lưới bằng cách loại trừ hoặc thay đổi thứ tự giao dịch.

Dù khả thi về mặt lý thuyết, Bitcoin chưa từng trải qua một cuộc tấn công 51% thành công. Khi mạng lưới mở rộng, tính bảo mật cũng tăng theo, khiến thợ đào khó lòng đầu tư nguồn lực lớn để tấn công Bitcoin—vì hành động trung thực mang lại lợi ích lớn hơn. Hơn nữa, một cuộc tấn công 51% thành công chỉ có thể thay đổi các giao dịch gần đây trong thời gian ngắn, do các khối được liên kết bằng mã hóa (việc thay đổi các khối cũ đòi hỏi sức mạnh tính toán khổng lồ). Blockchain Bitcoin cũng có khả năng phục hồi cao và nhanh chóng thích ứng với các cuộc tấn công.

Thay đổi dữ liệu

Một nhược điểm khác của hệ thống blockchain là việc thay đổi dữ liệu sau khi được thêm vào là rất khó. Dù tính ổn định là một ưu điểm, nhưng nó không phải lúc nào cũng tốt. Thay đổi dữ liệu hoặc mã blockchain thường yêu cầu một đợt hard fork—từ bỏ một chuỗi để chuyển sang chuỗi khác.

Khóa cá nhân

Blockchain sử dụng mật mã khóa công khai (bất đối xứng) để cấp quyền sở hữu cho người dùng đối với đơn vị tiền mã hóa (hoặc dữ liệu blockchain khác). Mỗi địa chỉ blockchain có một khóa cá nhân tương ứng. Trong khi địa chỉ có thể được chia sẻ, khóa cá nhân phải được giữ bí mật. Người dùng cần khóa cá nhân để truy cập vào tiền của họ, nghĩa là họ đóng vai trò như ngân hàng của chính mình. Nếu người dùng mất khóa cá nhân, số tiền đó coi như mất vĩnh viễn và không thể khôi phục.

Hiệu suất thấp

Blockchain, đặc biệt là những blockchain sử dụng Proof-of-Work, có hiệu suất rất thấp. Do tính cạnh tranh trong đào coin—chỉ có một người thắng cuộc mỗi 10 phút—nỗ lực của tất cả thợ đào khác đều trở nên vô ích. Khi thợ đào không ngừng tăng sức mạnh tính toán để cải thiện cơ hội tìm ra hàm băm khối hợp lệ, mức tiêu thụ tài nguyên của mạng Bitcoin đã tăng đáng kể trong những năm qua, hiện vượt quá mức tiêu thụ năng lượng của nhiều quốc gia như Đan Mạch, Ireland và Nigeria.

Lưu trữ

Sổ cái blockchain ngày càng trở nên lớn hơn theo thời gian. Hiện tại, blockchain Bitcoin yêu cầu khoảng 200 GB dung lượng lưu trữ. Tốc độ tăng trưởng của sổ cái dường như vượt xa sự phát triển của ổ cứng, làm dấy lên lo ngại rằng nếu sổ cái trở nên quá lớn khiến cá nhân không thể tải xuống và lưu trữ, mạng lưới có thể mất đi các nút.

Kết luận

Dù có nhược điểm, công nghệ blockchain sở hữu những ưu điểm độc đáo và chắc chắn sẽ tiếp tục tồn tại. Dù việc áp dụng đại trà còn xa, nhiều ngành công nghiệp đã bắt đầu cân nhắc nghiêm túc ưu và nhược điểm của hệ thống blockchain. Trong những năm tới, doanh nghiệp và chính phủ có thể thử nghiệm các ứng dụng mới, khám phá những lĩnh vực mà blockchain mang lại giá trị cao nhất.