Chặng Đường Phát Triển Của Bitcoin

Trong thời điểm trước Halving Bitcoin xảy ra, giao thức Runes - một tiêu chuẩn phát hành token mới trên Bitcoin đã trở thành chủ đề nóng trong thị trường Crypto. Khi đang cố gắng tìm hiểu thêm về Runes thì mình nhận ra bản thân biết rất ít về sự phát triển ban đầu của Bitcoin và các hoạt động cơ bản xoay quanh nó. Vì vậy nếu như mọi người cũng muốn tìm hiểu về chặng đường phát triển của Bitcoin xoay quanh những khái niệm chính và câu chuyện về phát hành tài sản thì hãy cùng mình tìm hiểu trong bài viết này nhé.

Trước khi vào bài viết này, mọi người có thể tham khảo một số bài viết sau để hiểu rõ hơn nhé.

• Bitcoin là gì? Tất tần tật về Bitcoin
• OP_CAT là gì? Mang hợp đồng thông minh đến với Bitcoin
• Nâp cấp Taproot là gì? Tất tần tật những điều cần biết về nâng cấp Taproot trên Bitcoin
• BitVM là gì? Đưa Optimistic Rollup & State Channel lên mạng lưới Bitcoin

UTXO - Nền Móng Cơ Bản Trong Cách Hoạt Động Của Bitcoin

UTXO hay có tên đầy đủ là Unspent Transaction Output là cách thức để Bitcoin thực hiện mọi giao dịch trên mạng lưới của mình. Trong mạng lưới Bitcoin, không có khái niệm cố hữu về số dư tài khoản của mỗi người dùng trên mạng lưới. Thay vào đó, Bitcoin thuộc sở hữu của một địa chỉ ví sẽ được ghi lại dưới dạng UTXO nằm rải rác trên Blockchain. 

Khi một ứng dụng chẳng hạn như ví Unisat hay OKX muốn hiển thị số dư BTC của một người dùng nào đó thì ứng dụng đó sẽ phải quét toàn bộ UTXO thuộc về người dùng đó và hiển thị số dư BTC của họ. Giải sử nếu ví Bitcoin của Alice hiển thị rằng anh ta đang sở hữu 20 BTC thì điều này có nghĩa là tổng giá trị UTXO được liên kết với Public Key của Alice là 20 BTC. Đây có thể là một UTXO trị giá 20 BTC hoặc bốn UTXO trị giá 5 BTC,...

Các Transactions trên Bitcoin được cấu thành từ một tập hợp các UTXO đầu vào được sử dụng để tạo ra các UTXO đầu ra. Chẳng hạn, Joel có 1 ví Bitcoin chứa 16 BTC bao gồm 3 UTXO: 10 BTC, 5 BTC và 1 BTC. Bây giờ anh ta muốn trả cho Saurabh 14 BTC thì wallet chẳng hạn như Unisat sẽ thực hiện như sau:

• Đầu tiên Unisat Wallet sẽ tìm kiếm và gom các UTXO của Joel sao cho giá trị của nó cao hơn số tiền mà anh ta muốn chuyển (ở đây sẽ là 2 UTXO 10 BTC và 5 BTC, UTXO 1 BTC giữa nguyên).
• Sau đó, 14 BTC được gói dưới dạng 1 UTXO mới được chuyển cho Saurabh.
• Cuối cùng, Unisat Wallet sẽ gửi lại cho Joel 1 UTXO trị giá 0.9998 BTC (sau khi đã trừ đi chi phí giao dịch). Lúc này, ví Joel sẽ sở hữu 2 UTXO bao gồm 1 BTC chưa sử dụng trước đó và 1 UTXO mới trị giá 0.9998 BTC.

OP_RETURN - Giải Quyết Vấn Đề Phình To UTXO

Satoshi Nakamoto ban đầu tạo ra Bitcoin với mục đích tạo ra một hệ thống thanh toán ngang hàng (Peer To Peer) phi tập trung. Tuy nhiên trong quá trình đó thì anh cũng vô tình tạo ra sổ cái bất biến, chống giả mạo, minh bạch và có dữ liệu thời gian đầu tiên trên thế giới (có thể gọi đơn giản hơn là Blockchain).

Ngay sau khi Bitcoin được phát hành thì có rất nhiều người đam mê tiền điện tử ban đầu bắt đầu nhận ra rằng sổ cái này không chỉ hữu ích cho việc thanh toán mà còn có thể được mở rộng để lưu trữ bất kì dữ liệu kĩ thuật số nào với sự an toàn cực kì cao. Dựa vào điểm độc đáo của mỗi Transactions trên Bitcoin bao gồm một loạt UTXO đầu vào và đầu ra. Mỗi UTXO đầu ra có các trường cho số lượng và địa chỉ đích vì vậy các nhà phát triển có thể sử dụng trường địa chỉ đích 20 byte này để lưu trữ dữ liệu tùy ý.

Tuy nhiên những thử nghiệm này đã gây ra một hậu quả lớn ngoài ý muốn. Thông thường, dữ liệu trong trường địa chỉ đích là Public Key ánh xạ trực tiếp đến Private Key có thể kiểm soát UTXO được tạo ra. Khi các nhà phát triển bắt đầu sử dụng trường địa chỉ này để lưu trữ dữ liệu tùy ý, các transactions này đã tạo ra các UTXO không thể ánh xạ tới Private Key vì vậy những UTXO này không bao giờ có thể được sử dụng. Những giao dịch này cũng được gán nhãn là “thanh toán giả”.

Ví dụ: Một Transactions chứa bản PDF của White Paper Bitcoin đã lưu trữ dữ liệu trong gần 950 UTXO đầu ra nhưng không có UTXO nào trong số đó có thể sử dụng được.

Đây là một vấn đề đối với bất kì ai chạy Node Bitcoin. Các Node Bitcoin cần phải duy trì dữ liệu của tất cả các UTXO trên chuỗi khối Bitcoin và vì UTXO được tạo ra bởi thanh toán giả không bao giờ có thể được sử dụng nên chúng dẫn đến sự phình to của UTXO trên mạng lưới. Do đó, các node ngày càng phải chịu vĩnh viễn chi phí lưu trữ dữ liệu tăng cao.

Mặc dù vậy những người chạy node vẫn không thể ngăn chặn người dùng thêm dữ liệu tùy ý vào đầu ra UTXO. Như một sự thỏa hiệp thì các nhà phát triển Bitcoin buộc phải đưa chức năng tập lệnh OP_RETURN bị cấm trước đó vào các giao dịch trên Bitcoin vào năm 2014.

Theo đó, OP_RETURN chấp nhận chuỗi dữ liệu trên 40 Byte do người dùng tạo ra (con số này đã tăng lên 80 Byte vào năm 2015). Mặc dù dữ liệu này vẫn được lưu trữ trên Blockchain nhưng những đầu ra này được chứng minh là không thể sử dụng được. Điều này có nghĩa là các Node Bitcoin có thể bỏ qua các UTXO đầu ra được đánh dấu OP_RETURN khi xác thực giao dịch, do đó giải quyết được một phần vấn đề phình to của UTXO. Mình gọi vấn đề này chỉ được giải quyết một phần vì những Transactions này vẫn tồn tại trên Blockchain và chiếm dung lượng ổ đĩa.

Một kí tự tiếng anh thường chiếm 1 byte, điều đó có nghĩa là OP_RETURN chỉ có thể chứa một chuỗi tối đa 40 kí tự, rõ ràng không đủ để lưu trữ một hình ảnh hoặc một tài liệu hoàn chỉnh. Do đó, trường hợp sử dụng chính của OP_RETURN là lưu trữ giá trị băm của các Block dữ liệu.

Thử Nghiệm Phát Hành Token Đầu Tiên Trên Mạng Lưới Bitcoin

Khi Bitcoin ngày càng phổ biến, các nhà phát triển bắt đầu nghĩ đến việc xây dựng các ứng dụng trên Bitcoin để hưởng lợi từ những điểm mạnh của công nghệ Blockchain. Một cách tiếp cận ban đầu là tạo ra một Blockchain mới, đó là con đường được thực hiện bởi các altcoin như Namecoin và Dogecoin. Tuy nhiên cách tiếp cận này yêu cầu khởi chạy một Blockchain mới và có nguy cơ token này trở nên tập trung và bị thao túng vào thời điểm ban đầu.

Đối với một số đề xuất khác hấp dẫn hơn là tạo token trên chính mạng lưới Bitcoin để hưởng lợi từ tính bảo mật và phi tập trung hiện có của nó. Vào thời điểm đó, Vitalik - Co Founder của Ethereum và 4 người khác đã xuất bản white Paper về Colored Coin giới thiệu cách lưu trữ các loại tiền tệ và tài sản trên chuỗi khối Bitcoin. Điều này được thực hiện bằng cách đánh dấu (tô màu) Bitcoin với thông tin chỉ định mục đích sử dụng của chúng.

Vậy điều này được thực hiện như thế nào? Quay trở lại câu chuyện BTC được lưu trữ trên Blockchain dưới dạng UTXO, được tạo và burn khi BTC được chuyển từ ví này sang ví khác. Cơ chế này giúp theo dõi nguồn gốc và lịch sử quyền sở hữu của Bitcoin khi nó để lại dấu vết tại các Transactions khi di chuyển giữa các ví.  

Vì các giao dịch BTC nằm ở trên Blockchain nên chúng ta có thể check được các dữ liệu liên kết với một UTXO cụ thể. Đây là cơ sở để đánh dấu (tô màu) BTC. Giao thức Colored Coin sử dụng kết hợp đầu vào, đầu ra và OP_RETURN để tạo và chuyển token từ địa chỉ này sang địa chỉ khác. Trong đó dữ liệu trong trường OP_RETURN xác định các thuộc tính của Colored Coin trong khi giá trị đầu vào và đầu ra xác định hoạt động chuyển token giữa các ví khác nhau.

Tuy nhiên có hai điểm chính liên quan đến việc triển khai Colored Coin:

• Đầu tiên, các giá trị trong trường đầu vào và đầu ra biểu thị việc chuyển Bitcoin thực tế từ ví này sang ví khác. Điều này có nghĩa là nếu bạn muốn chuyển x token Colored Coin thì bạn cũng phải gửi x Satoshi. Điều này chắc chắn là một thiếu sót rất lớn đối với Colored Coin vì nó không giá trị nội tại mà giá trị của nó sẽ phụ thuộc hoàn toàn vào giá trị của Bitcoin.
• Thứ hai, các Node Bitcoin thường có thể chọn bỏ qua thông tin trong trường OP_RETURN nhưng điều này lại rất quan trọng đối với thiết kế của Colored Coin nên để tham gia vào việc tạo và giao dịch Colored Coin thì người dùng phải sử dụng ví chuyên dụng để nhận dạng các quy tắc của giao thức.

Do có nhiều mặt hạn chế nên các dự án Colored Coin phát hành sau đó như Counterparty cũng không tạo được nhiều sự chú ý. Giao thức phát hành tài sản Colored Coin cũng từ đó mà dần đi vào quên lãng.

Bản Cập Nhật Segwit - Đợt Hard Fork Đầu Tiên Của Bitcoin

Trước khi có bản cập nhật Segwit thì giới hạn kích thước mỗi Block trên Bitcoin chỉ là 1 MB. Trong khi đó một giao dịch Bitcoin thông thường có dung lượng khoảng 300 Byte nghĩa là 1 Block có thể chứa khoảng 3.000 Transactions. Vì các Block Bitcoin được tạo ra cứ sau 10 phút nên chúng ta có thể tính được số giao dịch/giây của mạng tối đa là 5 TPS. Thông lượng này còn lâu mới đủ cho một mạng thanh toán. Lấy Visa làm ví dụ, nó xử lí 1.700 giao dịch mỗi giây và có công suất cao nhất là 24.000 giao dịch/s.

Vì vậy các cuộc thảo luận về việc tăng kích thước Block của Bitcoin được bàn tán sôi nổi và cũng chia cộng đồng làm 2 phe. Một bên là ủng hộ Hard Fork để tăng kích thước khối và bên còn lại thì phản đối vì đối họ một phần giá trị của Bitcoin nằm ở tính ổn định của nó. Họ lập luận rằng việc tăng kích thước Block sẽ gây khó khăn cho người dùng chạy node từ đó khiến Bitcoin trở nên kém phân quyền hơn và giảm bớt sức hấp dẫn của nó. 

Với 2 luồng ý kiến không được đồng nhất thì cuối cùng Bitcoin Cash - một nhánh của chuỗi khối Bitcoin với kích thước mỗi Block là 8 MB đã được ra đời. Trong khi nhóm còn lại không muốn Hard Fork đã thảo luận để tìm ra giải pháp nâng cấp để tăng kích thước Block Bitcoin mà không cần Hard Fork và bản nâng cấp Segregated Witness (SegWit) đã ra đời.

Nâng cấp Segwit thay đổi cấu trúc của 1 Block trên Bitcoin khi không còn đặt tất cả dữ liệu (đầu vào, đầu ra, chữ kí) vào cùng một Block 1 MB duy nhất mà được chia thành 2 phần: Khối giao dịch cơ bản chứa tất cả đầu vào và đầu ra và khu vực mở rộng lưu trữ dữ liệu Witness.

Cùng với thay đổi này, SegWit cũng sẽ chuyển số liệu được sử dụng để tính toán dung lượng Block từ kích thước dữ liệu(data) sang đơn vị trọng lượng (weight). Giờ đây trọng lượng của một Block sẽ được tính theo công thức sau:

                                                       Weight = Base Size * 4 + Witness Size

Ví dụ: Một giao dịch có kích thước cơ sở là 100 byte và kích thước dữ liệu Witness là 200 byte sẽ chiếm 600 weight. 

Thông qua cập nhật khá thông minh này thì kích thước một Block đã thực sự đã được tăng lên đáng kể. Điều quan trọng là kích thước khối cơ sở vẫn ở mức 1 MB, giữa nguyên giới hạn kích thước khối so với ban đầu. Điều này đảm bảo các Miner và Node Bitcoin không cần phải nâng cấp ngay lập tức phần mềm của họ để thích ứng với thay đổi này.

Tuy nhiên, SegWit cũng không được Miner chấp nhận chỉ sau 1 đêm và phải mất gần 5 năm để 90% Block trên Bitcoin trở thành Block Segwit. Nhưng Segwit đã mang lại cho Bitcoin sự tăng cường TPS rất cần thiết và là một cột mốc quan trọng trong việc mở rộng mạng lưới và hỗ trợ các trường hợp sử dụng ngoài thanh toán BTC.

Bản Cập Nhật Taproot - Tiền Đề Cho Thử Nghiệm Phát Hành Tài Sản Trên Mạng Lưới Bitcoin

Bản nâng cấp Taproot 2021 là bản nâng cấp quan trọng tiếp theo của Bitcoin kể từ Segwit. Tuy nhiên, không giống như cuộc chiến kích thước khối gây nhiều tranh cãi thì những thay đổi được đề xuất của Taproot gần như được cộng đồng Bitcoin chấp nhận rộng rãi.

Bản nâng cấp Taproot là sự kết hợp 3 đề xuất cải tiến Bitcoin (BIP) để thực hiện một số thay đổi giúp Bitcoin an toàn và hiệu quả hơn. Mặc dù những thay đổi này bao gồm nhiều khía cạnh khác nhau nhưng mình chỉ tập trung vào những khía cạnh nền tảng cho sự ra mắt của Bitcoin Ordinals hay Runes trong tương lai.

Thay đổi lớn đầu tiên là thay thế thuật toán chữ kí số Elliptic Curve (ECDSA) bằng chữ kí Schnorr. Như mọi người đã biết, Blockchain dựa vào chữ kí số (các tin nhắn được kí bằng Private Key của người dùng và xác minh bằng Public Key của họ) để hoạt động. Chữ kí số có nhiều dạng khác nhau, mỗi dạng tuân theo một sơ đồ mã hóa khác nhau và việc chuyển sang chữ kí Schnorr cung cấp 2 cải tiến chính về khả năng mở rộng:

• Đầu tiên, hãy nhớ lại witness data bao gồm chữ ký chiếm phần lớn không gian. So với ECDSA thì chữ kí Schnor nhỏ hơn, giúp tiết kiệm không gian và cho phép nhiều giao dịch được đưa vào 1 Block duy nhất.
• Thứ hai là giúp Bitcoin hỗ trợ các loại thanh toán phức tạp chẳng hạn như giao dịch đa chữ kí nơi mà nhiều bên phải tham gia phê duyệt dựa trên các điều kiện cụ thể trước khi chúng có thể được thực hiện. Trước nâng cấp Taproot thì các giao dịch đa chữ kí yêu cầu phải đưa từng chữ kí riêng lẻ vào đầu vào của Transactions. Khi sử dụng chữ kí Schnoor thì nhiều chữ kí có thể được kết hợp thành một chữ kí duy nhất tạo thành một đầu vào duy nhất giúp các Transactions đa chữ kí trở nên hiệu quả hơn rất nhiều.

Bản nâng cấp Taproot cũng mở rộng khả năng viết kịch bản của Bitcoin, tạo điều kiện cho các nhà phát triển thực hiện các giao dịch phức tạp hơn. Bản nâng cấp này cũng cung cấp một cách mới để lưu trữ dữ liệu tùy ý trên Blockchain Bitcoin, mang lại tính linh hoạt cao hơn so với mã OP_RETURN trước đây.

Về mặt thực tế, điều này có nghĩa là lượng dữ liệu mà nhà phát triển có thể lưu trữ trong giao dịch Bitcoin hiện bị giới hạn bởi kích thước tối đa là 400.000 byte. Con số này gấp 5.000 lần lượng dữ liệu được OP_RETURN cho phép lưu trữ. Đây chính là cơ hội cho các thử nghiệm phát hành tài sản trên Bitcoin chính thức bắt đầu.

Ordinal Theory - Ý Tưởng Để Tạo Ra Bitcoin Ordinals 

Khi ngân hàng trung ương phát hành tiền tệ thì mỗi loại tiền tệ được gán một số Sê-ri theo thứ tự được in. Tương tự, Ordinal Theory là một hệ thống đánh số để gán số sê-ri cho mỗi Satoshi cho dù chúng đã tồn tại hay sẽ được tạo ra thông qua hoạt động khai thác trong tương lai. Vậy phương pháp này hoạt động như thế nào?

Hãy nhớ lại nguồn gốc của mỗi Satoshi có thể được tìm thấy thông qua mô hình UTXO. Satoshi được tạo ra như một phần thưởng cho Miner khi họ khai thác 1 Block Bitcoin mới và được đánh số theo thứ tự khai thác.

Ví dụ: Block khai thác đầu tiên là Genesis thưởng cho Miner 50 BTC. Vì mỗi Bitcoin chứa 100 triệu Sats nên các Sats trong phần thưởng Genesis Block đầu tiên được đánh giá từ 0 đến 4.999.999.999, Block thứ 2 được đánh số từ 5.000.000.000 đến 9.999.999.999,...

Ordinal Theory sử dụng hệ thống First In First Out (FIFO) để theo dõi việc đánh số Sats giữa các UTXO. Khi một giao dịch Bitcoin sử dụng UTXO thì sau đó nó sẽ chia thành các UTXO mới được đánh số lần lượt theo thứ tự chúng xuất hiện ở đầu ra.

Ví dụ: Nếu người khai thác Block Genesis nhận được UTXO chứ Satoshi được đánh số từ 0 đến 4.999.999.999 và họ muốn tách một satoshi cụ thể (giả sử Satoshi được đánh số 21 triệu) thì họ sẽ xây dựng cấu trúc giao dịch như sau:

Bởi vì mỗi Satoshi được đánh số khác nhau nên nó đã tạo ra kịch bản cho sự xuất hiện của Bitcoin Ordinals hay còn được gọi là Bitcoin NFT. Giá trị của mỗi NFT đương nhiên sẽ phụ thuộc rất nhiều vào độ hiếm của satoshi đó. Mọi người có thể tham khảo độ hiếm của Satoshi theo bảng sau:

BRC 20 - Một Trong Những Trend Lớn Nhất Trong Thị Trường Crypto 2024

Một trong những bản thử nghiệm đáng chú ý nhất là giao thức BRC 20 được tạo bởi Domo vào tháng 03/2024. Mặc dù Inscriptions ban đầu được hình thành để đưa NFT vào hệ sinh thái Bitcoin nhưng tiêu chuẩn BRC 20 mới thực sự tạo nên cơn sóng bùng nổ vào năm 2023.

Bản thân cơ chế này rất đơn giản: Deploy, Mint và Transfer các token dựa trên Satoshi bằng cách sử dụng đoạn mã code JSON. Ví dụ: Token BRC 20 là ORDI trông như thế này:

Đoạn mã code JSON này xác định các tham số của token ORDI, chỉ định nó là token BRC 20, nguồn cung tối đa là 21 triệu token và giới hạn mint ở mức 1.000 token. Bằng cách ghi dữ liệu JSON đó vào Satoshi, các nhà phát triển có thể tạo, quản lí và chuyển token token BTC 20 trực tiếp trên chuỗi khối Bitcoin.

Sự xuất hiện của BRC 20 đã tạo nên một làn sóng bùng nổ cực mạnh trên hệ sinh thái Bitcoin trong suốt giai đoạn 2023. Một vài dữ liệu trên chuỗi đã tăng mạnh bao gồm phí khai thác, tỷ lệ phần trăm khối đầy đủ (xác định các Block hoàn toàn bị lấp đầy với giới hạn là 4MB), kích thước Mempool, tỉ lệ chấp nhận nâng cấp Taproot và số lượng giao dịch đang chờ xử lí trong Mempool.

Runes - Xu Hướng Hiện Tại Trên Mạng Lưới Bitcoin

Ngoài BRC 20 thì Runes là một giao thức phát hành token đáng chú ý tiếp theo trên mạng lưới Bitcoin. Giao thức này được tạo bởi Casey và nó được tạo ra để khắc phục những nhược điểm của BRC 20.

Giao thức BRC 20 tạo ra một Inscriptions mới mỗi khi chúng được Deploy, mint hoặc Transfer. Ngoài ra, mỗi token được lưu trữ trong một UTXO riêng điều này dẫn đến lạm phát UTXO trên mạng lưới Bitcoin. Runes thì đơn giản hóa điều này, dữ liệu của nó được lưu trữ trong trường OP_RETURN và cho phép người dùng giữ nhiều token trong cùng một UTXO. Điều này giúp việc chuyển token trở nên hiệu quả hơn và giảm sự phình to của UTXO.

Sự ra mắt của Runes trùng với sự kiện Bitcoin Halving nên nó tiếp tục thu hút được nhiều sự chú ý của cộng đồng. Ở thời điểm hiện tại, trong hầu hết các Transactions trên Bitcoin thì chiếm đa phần bởi các giao dịch token Runes.

Tổng kết

Chặng đường phát triển của Bitcoin đã trải qua những thăng trầm khác nhau nhưng chúng ta vẫn luôn thấy sự đổi mới không ngừng của nó. Trên đây là tất cả thông tin mình muốn giới thiệu trong bài viết này, hi vọng mọi người đã nhận được những kiến thức bổ ích.