Khối là một đơn vị dữ liệu trong blockchain, chứa tập hợp các giao dịch được xác nhận và liên kết tuần tự với các khối trước đó thông qua hàm băm, tạo nên chuỗi khối bảo mật và bất biến.

Khối là thành phần cốt lõi trong công nghệ blockchain, đóng vai trò làm cấu trúc dữ liệu nhằm đóng gói và lưu trữ thông tin giao dịch. Mỗi khối gồm nhiều giao dịch phát sinh trong một khoảng thời gian xác định, được liên kết bằng hàm băm mật mã, hình thành nên một sổ cái không thể sửa đổi. Cấu trúc khối thường có hai phần: đầu khối và thân khối. Đầu khối lưu giữ các thông tin như thời gian tạo khối, hàm băm của khối trước và độ khó; thân khối chứa dữ liệu giao dịch thực tế.

Khái niệm khối bắt nguồn từ tài liệu trắng Bitcoin do Satoshi Nakamoto công bố vào năm 2008. Trong tài liệu tiên phong đó, khối được thiết kế gồm tập dữ liệu giao dịch được xác thực nhờ cơ chế bằng chứng công việc (proof-of-work). Khái niệm khối ngày càng mở rộng, chuyển đổi từ cấu trúc chứa giao dịch đơn giản thành mô hình dữ liệu phức tạp đáp ứng nhu cầu đa dạng của từng hệ thống blockchain. Các khối đầu tiên có giới hạn kích thước chặt chẽ, chẳng hạn Bitcoin quy định tối đa 1MB; trong khi các nền tảng như Ethereum lựa chọn cơ chế điều chỉnh kích thước linh hoạt hơn.

Cơ chế hoạt động của khối là nền móng cho tính bảo mật và bất biến của blockchain. Khi mạng lưới tạo đủ số lượng giao dịch, các nút xác thực (thợ đào) sẽ chọn và kiểm tra giao dịch, sau đó đóng gói chúng vào khối. Đối với hệ thống bằng chứng công việc, thợ đào phải giải các bài toán mật mã để tạo khối hợp lệ; còn trong hệ thống bằng chứng cổ phần (proof-of-stake), quyền xác thực khối được trao cho người tham gia đặt cược. Khi khối được tạo và xác thực thông qua cơ chế đồng thuận, nó được thêm vào chuỗi blockchain hiện hữu, liên kết chặt với khối trước bằng giá trị hàm băm, tạo thành một chuỗi liên tục và không thể thay đổi.

Dù là cấu trúc nền tảng bảo đảm an toàn và tính bất biến cho blockchain, khối vẫn đối mặt với những thách thức lớn. Đầu tiên là vấn đề mở rộng: kích thước khối và tốc độ tạo khối quyết định khả năng xử lý giao dịch của mạng lưới. Giới hạn kích thước khối của Bitcoin cùng thời gian xác nhận khối kéo dài đã dẫn đến hiện tượng tắc nghẽn giao dịch. Tiếp theo là bài toán lưu trữ, khi blockchain mở rộng, các nút đầy đủ phải lưu trữ lượng dữ liệu ngày càng lớn. Ngoài ra, độ trễ truyền tải giữa các khối có thể xuất hiện các nhánh tạm thời, ảnh hưởng tới quá trình đồng thuận của mạng. Về mặt pháp lý, một số giao dịch trong khối có thể liên quan đến hoạt động phi pháp, tiềm ẩn nguy cơ pháp lý cho hệ thống blockchain.

Khối, với vai trò là đơn vị xây dựng nền tảng của blockchain, vừa đảm bảo thực thi chức năng cốt lõi của sổ cái phân tán, vừa bảo vệ tính toàn vẹn và an ninh dữ liệu nhờ thiết kế đặc biệt. Thông qua thời gian tạo khối và liên kết chuỗi hàm băm, khối tạo ra hệ thống ghi nhận lịch sử không thể thay đổi, là nền tảng vững chắc cho các ứng dụng phi tập trung. Khi công nghệ blockchain liên tục phát triển, cấu trúc và chức năng khối cũng được tối ưu hóa, giải quyết các thách thức về mở rộng, bảo mật dữ liệu, bảo mật quyền riêng tư và hiệu quả năng lượng. Hiểu rõ bản chất của khối là chìa khóa để nhận diện giá trị cốt lõi và định hướng phát triển của công nghệ blockchain trong tương lai.