Phạm Tuấn Anh, Chuyên gia Cao cấp Kiến trúc Giải pháp, Công ty 1Matrix
Trong bối cảnh dữ liệu ngày càng dịch chuyển giữa nhiều chủ thể khác nhau, nhu cầu đảm bảo tính xác thực trở thành thách thức trung tâm của nền kinh tế số.
Những hệ thống vốn vận hành dựa trên niềm tin nội bộ tỏ ra hiệu quả, nhưng khi dữ liệu vượt qua ranh giới giữa các doanh nghiệp, chuỗi cung ứng hay cơ quan quản lý, rủi ro gian lận lập tức xuất hiện. Việc truy xuất, kiểm tra và khẳng định sự trung thực của dữ liệu vì thế trở thành yêu cầu nền tảng, mở ra không gian ứng dụng mới cho Blockchain và các công nghệ xác thực phi tập trung. Zero-Knowledge Proof, với khả năng tạo ra bằng chứng ngắn gọn nhưng đáng tin cậy, đang mở ra hướng tiếp cận mới để mở rộng quy mô xác thực mà không đánh đổi an toàn.
Khi nào dữ liệu cần được xác thực?
Không phải hệ thống thông tin nào cũng cần Blockchain. Những nền tảng khổng lồ như Google Search, YouTube hay Facebook có thể phục vụ hàng tỷ người dùng mỗi ngày mà không cần cơ chế xác thực phi tập trung, bởi mọi dữ liệu đều nằm trọn trong một miền tin cậy do chính họ kiểm soát. Khi người dùng nhập truy vấn, đăng tải video hay tương tác trên mạng xã hội, toàn bộ quá trình xử lý và lưu trữ được thực hiện trong nội bộ một tổ chức. Tính trung thực của dữ liệu được bảo đảm bởi chính mô hình vận hành của họ.
Vấn đề chỉ phát sinh khi dữ liệu buộc phải di chuyển vượt ra ngoài hệ thống của một chủ thể và đi đến những bên có quyền lợi không song trùng (ranh giới niềm tin). Doanh nghiệp và cơ quan thuế, nhà cung cấp và đơn vị phân phối, người bán và người mua là những quan hệ luôn tồn tại khả năng xung đột lợi ích. Đây chính là nơi động cơ gian lận xuất hiện, khiến các hệ thống kế toán, kiểm toán và chứng từ phải xây dựng thêm nhiều tầng kiểm tra nhằm ngăn ngừa sai lệch và gian dối.
Thực tế, chi phí duy trì sự minh bạch là rất lớn. Một giao dịch SWIFT chuyển tiền xuyên biên giới có thể kéo dài nhiều ngày và phát sinh chi phí đáng kể cho mỗi lệnh.
Một hóa đơn điện tử tại châu Âu phải trải qua hàng loạt lớp xác thực, từ định dạng dữ liệu đến chữ ký số, với mức phí không nhỏ. Trong chuỗi cung ứng toàn cầu, phần lớn hệ thống truy xuất nguồn gốc vẫn dựa vào tài liệu rời rạc vì không bên nào muốn dựa hoàn toàn vào cơ sở dữ liệu do bên khác cung cấp.
Chính những điểm nghẽn này đặt ra nhu cầu cho một cơ chế xác thực độc lập, có khả năng vận hành giữa nhiều bên không hoàn toàn tin tưởng nhau. Blockchain được nhắc tới như một giải pháp, nhưng để thực sự đáp ứng quy mô dữ liệu quốc gia hay chuỗi cung ứng – giám sát toàn cầu, bài toán không nằm ở tốc độ xử lý, mà ở khả năng bảo đảm tính trung thực trong mọi tình huống.
Vượt qua ảo tưởng về TPS
Suốt một thời gian dài, tốc độ xử lý giao dịch mỗi giây (TPS) được sử dụng như thước đo khả năng mở rộng của Blockchain. Nhưng cách đánh giá này tương tự như thời kỳ xem xung nhịp megahertz là chỉ số duy nhất của sức mạnh CPU. Khi kiến trúc phần cứng thay đổi, ngành công nghiệp nhận ra Gigahertz (GHz) không phản ánh đúng hiệu năng thực tế.
Điều quan trọng đối với Blockchain không phải là xử lý bao nhiêu giao dịch trong một giây, mà là bảo đảm mọi dữ liệu và tính toán trong hệ thống đều được xác thực chính xác mà không cần đặt niềm tin vào bất kỳ trung gian nào. Dù tăng kích thước khối hay phân mảnh sổ cái có thể giúp hệ thống đạt thông lượng cao hơn, cả hai cách tiếp cận đều làm suy giảm tính xác thực. Khi kích thước và số lượng sổ cái tăng lên trong khi mỗi nốt xác thực không thể xử lý nhiều hơn, tính an toàn của kiểm chứng thông tin sẽ phải giảm xuống.
Để duy trì tính toàn vẹn, một Blockchain cần bảo đảm ba yếu tố: toàn vẹn dữ liệu, toàn vẹn tính toán và tính sẵn có của dữ liệu. Nếu một trong ba yếu tố bị mất đi, sự tin cậy của hệ thống sẽ suy giảm. Đây cũng là lý do nhiều giao thức, dù có thông lượng lớn, vẫn chưa đáp ứng yêu cầu sử dụng trong môi trường yêu cầu tính xác thực cao.
Từ những thách thức đó, các nhà khoa học đã tìm ra hướng tiếp cận khác: thay vì yêu cầu Blockchain xác thực toàn bộ dữ liệu, hãy để chính người gửi dữ liệu chứng minh rằng thông tin họ đưa lên là hợp lệ. Nền tảng cho cách tiếp cận này chính là Zero-Knowledge Proof.
Zero-Knowledge Proof: Xương sống của tính xác thực
Zero-Knowledge Proof (ZKP) nổi lên như một trong những tiến bộ quan trọng nhất của mật mã học hiện đại. Công nghệ này cho phép chứng minh tính đúng đắn của một lượng lớn phép tính mà không cần công khai dữ liệu gốc. Không những vậy, bằng chứng được tạo ra vô cùng nhỏ gọn và có thể được xác thực trong thời gian rất ngắn.
Giá trị cách mạng của ZKP thể hiện rõ khi áp dụng vào quá trình mở rộng xác thực. Thay vì yêu cầu mạng lưới xác thực lại toàn bộ dữ liệu, người gửi dữ liệu sẽ thực hiện tính toán và tự sinh bằng chứng rằng mọi thao tác đều đúng. Blockchain chỉ cần xác minh bằng chứng cuối cùng, thay vì phải tái thực thi toàn bộ quá trình.
Trong các kiến trúc hiện đại như zk-rollup layer-2s hay các ứng dụng ZKP, dữ liệu được xử lý qua những lớp đảm bảo toàn vẹn về cấu trúc, toàn vẹn về tính toán và khả năng truy cập. Tất cả được đưa vào các mạch ZK để tạo ra bằng chứng xác thực.
Blockchain chỉ xác thực và lưu trữ lại bằng chứng này, giúp giảm tải dữ liệu nhưng vẫn duy trì khả năng kiểm chứng mạnh mẽ. Cách tiếp cận này không đánh đổi tính phi tập trung để lấy tốc độ, mà tăng hiệu quả của quá trình xác thực. Kết quả là hệ thống đạt được khả năng mở rộng cao hơn theo cấp số nhân, và giữ nguyên đặc tính bảo mật.
Tương lai của xác thực dữ liệu
Với khả năng tạo ra bằng chứng ngắn gọn và xác thực tức thời, Zero-Knowledge Proof đang trở thành công nghệ trọng tâm trong nhiều lĩnh vực vượt xa phạm vi của Blockchain thuần túy. Trong tuân thủ tài chính, hóa đơn điện tử và báo cáo thuế có thể được kiểm chứng tự động bằng bằng chứng toán học, giảm đáng kể rủi ro gian lận. Trong chuỗi cung ứng, doanh nghiệp có thể chứng minh tính chính xác của dữ liệu mà không lộ bí mật kinh doanh.
Trong tài chính số, các giao dịch xuyên biên giới có thể được xác thực mà không cần chia sẻ thông tin nhạy cảm.
Đặc biệt, trong bối cảnh các quốc gia xây dựng hệ thống tài chính và tiền tệ số, ZKP cung cấp nền tảng kỹ thuật để vừa bảo đảm quyền riêng tư, vừa duy trì khả năng giám sát của cơ quan quản lý. Đây là yếu tố quan trọng để cân bằng giữa đổi mới công nghệ và an toàn hệ thống.
Từ góc nhìn dài hạn, câu hỏi “Blockchain đạt được bao nhiêu TPS” đang trở nên lỗi thời. Vấn đề cốt lõi của ngành không còn nằm ở lưu lượng giao dịch thô, mà ở khả năng xác thực dữ liệu trên quy mô lớn một cách đáng tin cậy. Với sự trưởng thành của ZKP, câu trả lời cho bài toán này đang ngày càng rõ ràng hơn, mở ra một giai đoạn mới cho hạ tầng dữ liệu đáng tin cậy./.