Công nghệ tiền điện tử sẽ không biến mất như một số người mong muốn. Tuy nhiên, tiền điện tử và công nghệ chuỗi khối có những vấn đề nghiêm trọng cản trở việc áp dụng rộng rãi tiền điện tử.
Một trong những vấn đề đó là khả năng mở rộng, đôi khi được gọi là “bộ ba bất khả thi về khả năng mở rộng”. Nói tóm lại, các chuỗi khối không thể mở rộng quy mô để tăng nhu cầu mà không ảnh hưởng đến các giá trị cốt lõi khác.
Một cách giải quyết các vấn đề về khả năng mở rộng chuỗi khối đến từ các giải pháp chuỗi khối Lớp 2, một chuỗi khối mới được xây dựng dựa trên chuỗi khối Lớp 1 ban đầu.
Các chuỗi khối lớp 2 đã được sử dụng và sẽ giúp mang lại việc áp dụng tiền điện tử rộng rãi — nhưng chúng hoạt động như thế nào?
Vấn đề về khả năng mở rộng chuỗi khối là gì?
Trong thế giới blockchain và tiền điện tử, khả năng mở rộng đề cập đến khả năng mở rộng quy mô số lượng giao dịch mà nó có thể xử lý cùng một lúc, điều chỉnh theo nhu cầu của người dùng. Khi bạn nói về khả năng mở rộng của blockchain, về cơ bản bạn đang nói về tốc độ giao dịch. Vấn đề về khả năng mở rộng xuất phát từ nhiều thách thức khác nhau trong quá trình hiện thực hóa chuỗi khối lý tưởng, thứ phải được phân cấp, an toàn và có thể mở rộng.
Những thách thức này đã được người đồng sáng lập Ethereum, Vitalik Buterin, khái niệm hóa là “bộ ba bất khả thi blockchain”. Bộ ba bất khả thi của chuỗi khối cho rằng mặc dù chuỗi khối lý tưởng phải được phân cấp, an toàn và có thể mở rộng, nhưng nó chỉ có thể có hai trong số ba đặc điểm.
Hãy phá vỡ bộ ba bất khả thi của blockchain để làm cho các khái niệm của nó dễ hiểu hơn.
Giải thích về bộ ba bất khả thi của chuỗi khối
Cách dễ nhất để hình dung bộ ba bất khả thi của blockchain là so sánh nó với một thành phố:
- Bảo vệ trong một thành phố giống như hệ thống phòng thủ của blockchain chống lại gian lận. Các thuật toán mã hóa và cơ chế đồng thuận của chuỗi khối (suy nghĩ, cảnh sát, máy ảnh, v.v.) giữ cho chuỗi khối (thành phố) an toàn trước bọn tội phạm.
- phân quyền tương tự như việc phân phối quyền lực và kiểm soát giữa các cư dân, giống như một hội đồng đưa ra quyết định thay vì thị trưởng. Trong công nghệ chuỗi khối, nhiều nút xác thực các giao dịch, ngăn ngừa tham nhũng, bảo mật mạng và bảo vệ khỏi một điểm lỗi duy nhất.
- khả năng mở rộng là khả năng của thành phố để xử lý nhiều cư dân và lưu lượng truy cập hơn, giống như khả năng xử lý giao dịch nhanh chóng mà không bị tồn đọng của chuỗi khối và tác dụng phụ của phí giao dịch cao ngất trời.
Bộ ba bất khả thi về khả năng mở rộng chuỗi khối của Buterin cho thấy chúng ta không thể mở rộng cả ba cùng một lúc. Nếu bạn ưu tiên bảo mật và phân cấp, khả năng mở rộng có thể bị ảnh hưởng. Tập trung vào phân cấp và khả năng mở rộng có thể làm tổn hại đến bảo mật. Và nếu bạn nhấn mạnh tính bảo mật và khả năng mở rộng, bạn sẽ gặp rủi ro khi tập trung hóa.
Bộ ba bất khả thi blockchain đại diện cho một trong những thách thức lớn của công nghệ blockchain đối với việc áp dụng rộng rãi. Tuy nhiên, nó vẫn không nên được coi là nhất định vì không có luật thực tế nào ngăn cản công nghệ được cải tiến và đạt đến mức độ khả năng mở rộng mong muốn mà không cần phải hy sinh tính phi tập trung hoặc bảo mật. Tuy nhiên, theo bộ ba bất khả thi, khả năng mở rộng là một thách thức cơ bản phát sinh từ thiết kế kiến trúc và các nguyên tắc của công nghệ chuỗi khối. Đó không chỉ là vấn đề cải tiến công nghệ mà còn là tìm kiếm sự cân bằng giữa ba đặc điểm quan trọng này.
Nhiều nhà phát triển chuỗi khối đang làm việc để giải quyết bộ ba bất khả thi của chuỗi khối. Các kỹ thuật và ý tưởng để giải quyết vấn đề về khả năng mở rộng đã được triển khai. Cốt lõi để giải quyết các vấn đề về khả năng mở rộng của chuỗi khối và khắc phục bộ ba bất khả thi của chuỗi khối là khái niệm về các giải pháp Lớp 1 và Lớp 2.
Lớp chuỗi khối là gì?
Khi chúng ta nói về các giải pháp khả năng mở rộng trong tiền điện tử, các lớp chuỗi khối thường là giải pháp đầu tiên mà hầu hết mọi người cân nhắc. Các lớp chuỗi khối giống như âm thanh của chúng; một chuỗi khối được xếp chồng lên nhau trên một chuỗi khối khác. Với mức độ lớn của một số chuỗi khối, như Bitcoin và Ethereum, việc thêm một chuỗi khối khác vào hỗn hợp có vẻ phản trực giác. Tuy nhiên, chuỗi khối thứ hai được thiết kế để cung cấp thêm dung lượng và khả năng xử lý mà không ảnh hưởng đến bảo mật.
Lớp chuỗi khối 1 là gì?
Lớp chuỗi khối 1 đề cập đến chính cơ sở dữ liệu phân tán, mạng ngang hàng cơ bản kết hợp tất cả các nút của chuỗi khối thành một hệ thống duy nhất và các cơ chế đồng thuận cơ bản của nó. Ví dụ: Lớp 1 của Bitcoin là mạng Bitcoin, Ethereum là mạng Ethereum và Ripple là Sổ cái XRP.
Các giải pháp mở rộng chuỗi khối lớp 1 hoạt động như thế nào?
Mặc dù quy mô chuỗi khối thường tập trung vào việc giới thiệu thêm dung lượng bên ngoài chuỗi khối ban đầu, nhưng các giải pháp mở rộng quy mô cũng có sẵn trên chuỗi khối Lớp 1. Mức độ thành công của chúng hoặc thậm chí liệu chúng có thể được triển khai hay không tùy thuộc vào chuỗi khối được đề cập. Trong một số trường hợp, các giải pháp mở rộng Lớp 1 đã được triển khai nhưng không cải thiện được công suất.
Một số giải pháp mở rộng quy mô chuỗi khối lớp 1 bao gồm:
- Tăng tốc độ tạo khối: Nếu các khối có thể được tạo và thêm vào chuỗi nhanh hơn, thì có thể xử lý nhiều giao dịch hơn trong một khoảng thời gian nhất định.
- Tăng kích thước khối: Bằng cách cho phép mỗi khối chứa nhiều dữ liệu hơn (nghĩa là nhiều giao dịch hơn), mạng có thể xử lý nhiều giao dịch hơn với mỗi lần thêm khối.
- Thay đổi giao thức đồng thuận: Thay đổi giao thức đồng thuận cho một chuỗi khối là một công việc to lớn, nhưng đó là cách Ethereum chuyển từ bằng chứng công việc (PoW) sang bằng chứng cổ phần (PoS) trong Hợp nhất Ethereum 2.0. Chuyển đổi các thuật toán đồng thuận sẽ cho phép Ethereum xử lý các giao dịch nhanh hơn và rẻ hơn đồng thời bổ sung thêm nhiều chức năng như đặt cược tiền điện tử.
- Chia nhỏ: Sharding liên quan đến việc chia dữ liệu của chuỗi khối thành các phần nhỏ hơn hoặc “phân đoạn”, mỗi phần có khả năng xử lý các giao dịch một cách độc lập và đồng thời, cho phép chuỗi khối xử lý một số giao dịch cùng một lúc, tăng đáng kể khả năng của nó. Các nhà phát triển Ethereum 2.0 có kế hoạch triển khai sharding trong quá trình cập nhật chuỗi khối trong tương lai, tăng thêm công suất và tốc độ xử lý, trong khi một số chuỗi khối như Zilliqa đã triển khai sharding.
Tuy nhiên, mặc dù tất cả các giải pháp chuỗi khối lớp 1 này nghe có vẻ lý tưởng, nhưng chúng không phải là không có vấn đề. Ví dụ: việc tăng tốc độ tạo khối có thể yêu cầu nhiều sức mạnh tính toán hơn, điều này có thể dẫn đến việc tập trung hóa chuỗi khối (nghĩa là có nhiều sức mạnh hơn trong tay ít hơn). Tương tự như vậy, việc tăng kích thước khối cũng gặp phải các vấn đề tương tự và các công cụ khai thác không phải lúc nào cũng được đảm bảo chấp nhận các thay đổi buộc họ phải sử dụng nhiều năng lượng hơn hoặc giảm mức doanh thu khai thác hiện tại.
Chuỗi khối lớp 2 là gì?
Lớp chuỗi khối 2 đề cập đến các giải pháp mở rộng quy mô như giao thức hoặc mạng hoạt động trên chuỗi khối ban đầu, về cơ bản hoạt động như các lớp chuỗi khối khác nhau. Ví dụ: Lightning Network của Bitcoin (cho phép giao dịch ngoài chuỗi) hoặc Polygon hoặc Arbitrum của Ethereum (cả hai đều có mã thông báo dành riêng cho chuỗi khối và hệ sinh thái chuỗi khối đang phát triển của riêng chúng).
Các giải pháp mở rộng chuỗi khối lớp 2 hoạt động như thế nào?
Các giải pháp Blockchain Layer 2 là nơi khả năng mở rộng thậm chí còn trở nên thú vị hơn. Vì giải pháp Lớp 2 chạy độc lập hoặc song song với giải pháp Lớp 1, nó cho phép đổi mới và sáng tạo nhiều hơn những gì bạn có thể thấy với giao thức đã thiết lập của chuỗi khối chính.
Một số giải pháp mở rộng quy mô chuỗi khối lớp 2 bao gồm:
- Kênh nhà nước: Các kênh trạng thái lớp 2 cho phép nhiều giao dịch được thực hiện ngoài chuỗi trong khi vẫn đảm bảo rằng trạng thái của các giao dịch này có thể được giải quyết trên chuỗi. Ví dụ điển hình là Mạng Bitcoin Lightning, cho phép hai hoặc nhiều người tham gia mở và giao dịch trong một kênh. Việc mở kênh và trạng thái cuối cùng đều được ghi lại vào chuỗi khối Bitcoin, tăng dung lượng và cho phép giao dịch nhanh hơn.
- Sidechains: Sidechain Lớp 2 chạy song song với chuỗi chính. Hai chuỗi khối có thể tương tác với nhau, cho phép tiền điện tử và các tài sản khác di chuyển theo cả hai hướng, giảm thời gian xử lý và phí giao dịch. Ví dụ: Bitcoin Liquid Sidechain cho phép giao dịch nhanh hơn, giảm số lượng giao dịch trên chuỗi khối Bitcoin chính. Giống như các kênh trạng thái, sidechains cũng có thể giới thiệu các tính năng mới hoặc tăng cường bảo mật và quyền riêng tư của giao dịch.
- Tổng số: Rollup lớp 2 là một trong những giải pháp mở rộng quy mô phổ biến nhất, vì chúng có thể gộp nhiều giao dịch ngoại tuyến thành một giao dịch trực tuyến duy nhất. Có hai loại tổng số chính: Tổng số lạc quan và Tổng số ZK. Hai giải pháp này hoạt động khác nhau trong quá trình thực thi, nhưng cả hai đều xác thực hiệu quả các giao dịch được đóng gói ngoài chuỗi trước khi gửi các giao dịch đã hoàn thành trở lại chuỗi khối Ethereum chính. Loopring là một ví dụ điển hình về giải pháp Lớp 2 dựa trên ZK-Rollup, trong khi bạn có thể đọc thêm về Chủ nghĩa lạc quan trong so sánh Arbitrium và Chủ nghĩa lạc quan của chúng ta.
- Mạng lồng nhau: Mạng lồng nhau là một giải pháp Lớp 2 phổ biến khác. Bạn thậm chí có thể đã sử dụng một trong những mạng lồng nhau phổ biến nhất: Đa giác (MATIC). Các mạng lồng nhau tuân theo hệ thống phân cấp của các chuỗi khối, điều này có ý nghĩa khi xem xét các lớp và đánh số. Ví dụ: Ethereum là chuỗi gốc Lớp 1, trong khi Polygon là chuỗi con Lớp 2.
Giống như các giải pháp mở rộng Lớp 1, các giải pháp mở rộng Lớp 2 không phải là không có vấn đề. Ví dụ: thường có những lo ngại về bảo mật liên quan đến sự tương tác giữa Lớp 1 và Lớp 2. Nói một cách đơn giản, việc tạo ra một bề mặt tấn công rộng hơn với nhiều người dùng hơn, nhiều mã hơn và nhiều lỗ hổng tiềm ẩn hơn sẽ dẫn đến các vấn đề bảo mật.
Sự phức tạp mà một số giải pháp Lớp 2 thêm vào trải nghiệm chuỗi khối cũng là một mối quan tâm. Khi khả năng mở rộng là quan trọng để tăng phạm vi tiếp cận của tiền điện tử, thì việc thêm nhiều lớp có thể tương tác với nhau có thể gây nhầm lẫn và choáng ngợp, ngay cả với những người đã sử dụng tiền điện tử chứ chưa nói đến những người mới.
Cuối cùng, có một rủi ro là giải pháp Lớp 2 có thể trở thành một phần của chính vấn đề mà nó phải giải quyết: tập trung hóa chuỗi khối. Nếu giải pháp Lớp 2 không đủ phi tập trung hoặc một số lượng nhỏ các nút kiểm soát mạng, thì nó hoàn toàn tạo ra một vấn đề khác.
Lớp 1 so với Lớp 2: Giải quyết khả năng mở rộng chuỗi khối
Mặc dù bộ ba bất khả thi về blockchain là một cái gai đối với công nghệ blockchain và tiền điện tử, nhưng ngành công nghiệp tiền điện tử không thiếu các giải pháp.
Nếu bộ ba bất khả thi của chuỗi khối giới hạn giải pháp Lớp 1, thì các nhà phát triển đã chứng minh rằng các giải pháp Lớp 2 ngoài chuỗi cung cấp một giải pháp thay thế hiệu quả.