Khái niệm mạng lưới (network) trong blockchain không đơn thuần chỉ là sự kết nối vật lý giữa các máy tính thông qua dây cáp hay sóng vô tuyến. Thực tế, nó đại diện cho một hệ sinh thái phức hợp bao gồm các giao thức truyền tin ngang hàng, cơ chế đồng thuận phân tán và các lớp bảo mật mật mã học tinh vi. Mạng lưới này đóng vai trò là xương sống cho phép dữ liệu được lưu trữ dưới dạng sổ cái kỹ thuật số bất biến, nơi mọi giao dịch được ghi lại minh bạch mà không cần đến sự hiện diện của các thực thể trung gian. Để giúp các doanh nghiệp cùng Tấn Phát Digital nắm bắt hạ tầng Web3, bài phân tích này sẽ bóc tách các lớp kiến trúc từ tầng vật lý đến tầng ứng dụng, đồng thời xem xét sự tiến hóa của nó qua các lộ trình công nghệ hiện đại.
Network trong blockchain là gì? Bản chất và kiến trúc cơ bản
Mạng lưới blockchain vận hành dựa trên mô hình ngang hàng (Peer-to-Peer - P2P), một kiến trúc phân tán nơi mọi người tham gia (node) đều có quyền hạn và nghĩa vụ ngang nhau trong việc duy trì tính toàn vẹn của dữ liệu. Khác với mô hình Client-Server truyền thống nơi dữ liệu tập trung tại một máy chủ duy nhất, blockchain phân tán bản sao của cuốn sổ cái cho tất cả các nút tham gia, tạo ra một hệ thống có khả năng chịu lỗi cao và chống lại mọi nỗ lực thay đổi dữ liệu đơn phương.
Sự hình thành của một mạng lưới blockchain bắt đầu từ việc thiết lập các quy tắc cho phép các nút tương tác với nhau. Mỗi nút trong mạng không chỉ lưu trữ dữ liệu mà còn tham gia vào quá trình xác thực các khối mới thông qua các công thức toán học phức tạp. Đặc điểm nổi bật nhất là tính bất biến: khi dữ liệu đã được thêm vào chuỗi khối, nó không thể bị xóa hoặc sửa đổi nếu không có sự đồng thuận của đa số mạng lưới. Điều này là do mọi thay đổi trong một khối sẽ làm vô hiệu hóa tất cả các khối theo sau do sự liên kết chặt chẽ thông qua hàm băm mật mã.
Phân tích mô hình OSI trong bối cảnh mạng lưới Blockchain
Để hiểu sâu hơn về cách thức vận hành của mạng lưới, chúng ta có thể soi chiếu qua mô hình 7 lớp OSI (Open Systems Interconnection). Thay vì là một bảng biểu cứng nhắc, Tấn Phát Digital trình bày sự phân lớp này như một dòng chảy dữ liệu:
Lớp 7 (Application - Ứng dụng): Đây là nơi người dùng tương tác trực tiếp thông qua giao diện ví, hợp đồng thông minh (smart contract) và các ứng dụng phi tập trung (DApps). Các giao thức tiêu biểu ở đây là HTTP và JSON-RPC.
Lớp 6 (Presentation - Trình diễn): Chịu trách nhiệm mã hóa dữ liệu, định dạng tệp và nén dữ liệu giao dịch để đảm bảo tính đồng nhất. Các giao thức phổ biến bao gồm RLP và Protobuf.
Lớp 5 (Session - Phiên): Duy trì và quản lý phiên kết nối giữa các peer (nút ngang hàng) trong mạng, sử dụng các giao thức như RLPx hoặc Libp2p.
Lớp 4 (Transport - Giao vận): Đảm bảo truyền tải dữ liệu giữa các nút không có lỗi và đúng thứ tự, chủ yếu dựa trên TCP và UDP.
Lớp 3 (Network - Mạng): Thực hiện định tuyến gói tin và địa chỉ hóa IP thông qua IPv4, IPv6 hoặc BGP để các nút tìm thấy nhau trên Internet toàn cầu.
Lớp 2 (Data Link - Liên kết dữ liệu): Truyền các khung dữ liệu giữa các thiết bị kết nối trực tiếp như Ethernet hoặc Wi-Fi.
Lớp 1 (Physical - Vật lý): Hạ tầng truyền dẫn vật lý thực tế như cáp quang (Fiber) hoặc sóng 5G, nơi các bit dữ liệu được chuyển đổi thành tín hiệu điện tử hoặc ánh sáng.
Trong khi Internet truyền thống dựa vào các bộ định tuyến trung tâm, mạng lưới blockchain sử dụng các giao thức P2P như Kademlia để xây dựng một bản đồ mạng phi tập trung, cho phép mỗi nút tự tìm kiếm các nút khác mà không cần một danh bạ trung tâm.
Giao thức P2P và cơ chế khám phá nút (Node Discovery)
Một mạng lưới blockchain chỉ tồn tại khi các nút có khả năng tìm thấy và kết nối với nhau thông qua cơ chế khám phá nút, thường dựa trên Bảng băm phân tán (Distributed Hash Table - DHT).
Thuật toán Kademlia và khoảng cách XOR
Kademlia là giao thức DHT phổ biến nhất, định nghĩa cấu trúc mạng dựa trên "khoảng cách logic". Khoảng cách giữa hai nút trong Kademlia không phải là vị trí địa lý mà được tính bằng phép toán XOR (exclusive or) giữa hai ID của nút:
Mỗi nút duy trì một danh sách các nút lân cận trong các "k-buckets". Khi một nút cần tìm kiếm dữ liệu, nó sẽ truy vấn các nút có ID gần nhất với mục tiêu theo thuật toán đệ quy, giúp giảm độ phức tạp tìm kiếm xuống chỉ còn $O(\log n)$.
Giao thức DevP2P và RLPx trong Ethereum
Ethereum sử dụng chồng giao thức DevP2P để vận hành "máy tính thế giới". RLPx là giao thức giao vận dựa trên TCP, thiết kế để thiết lập kết nối bảo mật. Trong giai đoạn 2025-2026, khi các chuỗi blockchain phân tách (fork) ngày càng nhiều, các phiên bản như eth/68 đóng vai trò then chốt trong việc tối ưu hóa băng thông và đảm bảo các nút chỉ kết nối với những đồng nghiệp có cùng phiên bản mạng phù hợp.
Cơ chế đồng thuận: Nhiệp đập của hệ thống phân tán
Cơ chế đồng thuận đảm bảo tất cả các nút đều đồng ý về một phiên bản duy nhất của sự thật.
Khả năng chịu lỗi Byzantine (BFT): Đây là nền tảng an ninh cho phép mạng lưới hoạt động chính xác ngay cả khi có các nút độc hại. Một hệ thống BFT có thể duy trì tính an toàn nếu số lượng nút lỗi $f$ thỏa mãn điều kiện f < (n/3)
Kỹ thuật Pipelining (Đường ống): Thay vì đợi khối hiện tại hoàn tất, Pipelining cho phép các giai đoạn đồng thuận của nhiều khối diễn ra song song, giúp tăng thông lượng đáng kể.
Kỹ thuật Overlapping (Chồng lấp): Cho phép lan truyền khối và thu thập phiếu bầu diễn ra đồng thời với việc xử lý giao dịch. Các nghiên cứu trên AuditChain-PO cho thấy sự kết hợp này có thể duy trì thông lượng 2.000 giao dịch/giây với độ trễ cực thấp 0,1 giây.
Phân loại các mô hình mạng lưới Blockchain
Dựa trên quyền truy cập và mức độ tập trung, Tấn Phát Digital phân loại các mạng lưới như sau:
Mạng lưới công khai (Public Blockchain): Không giới hạn quyền tham gia, phi tập trung hoàn toàn (như Bitcoin, Ethereum). Ưu điểm là minh bạch tuyệt đối nhưng tốc độ thường chậm do quy mô đồng thuận rộng.
Mạng lưới riêng tư (Private Blockchain): Quyền truy cập bị kiểm soát bởi một đơn vị duy nhất (như Ripple hay Hyperledger Fabric trong nội bộ doanh nghiệp). Tốc độ xử lý rất nhanh nhưng tính phi tập trung thấp.
Mạng lưới liên minh (Consortium Blockchain): Được quản lý bởi một nhóm tổ chức (như mạng lưới vận tải toàn cầu). Đây là mô hình cân bằng giữa tốc độ và tính minh bạch tập thể.
Mạng lưới hỗn hợp (Hybrid Blockchain): Kết hợp tính riêng tư cho dữ liệu nội bộ và tính công khai để xác thực. akaChain của FPT là một ví dụ điển hình cho mô hình này tại Việt Nam.
Lộ trình phát triển 2025-2026: Tầm nhìn Ethereum và Việt Nam
Nâng cấp Fusaka (2025) và Hegota (2026)
Ethereum đang dẫn đầu lộ trình "làm nhẹ" mạng lưới. Bản nâng cấp Fusaka (cuối 2025) giới thiệu PeerDAS (EIP-7594), cho phép các nút chỉ cần lấy mẫu một phần dữ liệu thay vì tải toàn bộ khối nặng nề. Tiếp theo, Hegota (2026) sẽ triển khai Verkle Trees, một cấu trúc dữ liệu mới giúp tạo ra các "stateless clients" (nút không trạng thái). Điều này cho phép điện thoại di động cũng có thể vận hành nút vì yêu cầu lưu trữ sẽ giảm từ hàng Terabyte xuống mức tối thiểu.
Chiến lược Blockchain quốc gia Việt Nam
Tấn Phát Digital nhận định rằng các nỗ lực làm chủ công nghệ lõi theo Quyết định 1236/QĐ-TTg đang tạo ra những cột mốc lớn:
NDAChain: Nền tảng blockchain quốc gia phục vụ xác thực dữ liệu với 49 nút validator từ các tập đoàn lớn như Masan, Zalo, MISA.
VBSN (Vietnam Blockchain Network): Đến cuối 2025 đã phát triển 6 nền tảng Layer 1 với tốc độ xử lý lên tới 300.000 giao dịch/giây.
akaChain và U2U Network: Những niềm tự hào "Make in Vietnam". akaChain giúp giảm tỷ lệ nợ xấu ngân hàng thông qua eKYC minh bạch, trong khi U2U Network đã vươn tầm quốc tế khi niêm yết trên sàn Kraken (Hoa Kỳ).
Xu hướng hội tụ: Blockchain, AI và RWA
Năm 2026, mạng lưới blockchain không còn đứng độc lập mà hội tụ mạnh mẽ với AI và Tài sản thực (RWA):
Verifiable AI (AI có thể xác thực): Blockchain cung cấp bằng chứng mật mã (như ZK-Inference) để chứng minh kết quả của AI là chính xác mà không cần tiết lộ dữ liệu nhạy cảm.
Token hóa RWA: Đưa trái phiếu, vàng, bất động sản lên chuỗi thông qua các lớp định danh (Identity Layer) và Oracle đáng tin cậy. Điều này giúp tăng thanh khoản và giảm chi phí vận hành cho các định chế tài chính.
Mạng lưới blockchain đang tiến hóa từ một cấu trúc lưu trữ đơn thuần thành một hệ điều hành niềm tin toàn cầu. Từ những nâng cấp kỹ thuật như PeerDAS đến những chiến lược quốc gia đầy tham vọng tại Việt Nam, hạ tầng Web3 đang trở nên sẵn sàng hơn bao giờ hết cho ứng dụng đại chúng. Tấn Phát Digital cam kết đồng hành cùng doanh nghiệp trong việc thấu hiểu và triển khai các giải pháp blockchain tiên phong, biến công nghệ thành lợi thế cạnh tranh bền vững trong kỷ nguyên số 2026.
