TL;DR

Sự phổ biến của tiền điện tử và blockchain đang tăng lên nhanh chóng, cũng như số lượng người dùng và giao dịch. Blockchain thực sự là một thứ mang tính cách mạng. Tuy nhiên, khả năng mở rộng, tức là khả năng phát triển của hệ thống đồng thời đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng, luôn là một thách thức. Các mạng blockchain công cộng có tính phân cấp cao và an toàn thường gặp khó khăn để đạt được thông lượng cao.

Điều này thường được mô tả là Blockchain Trilemma, trong đó tuyên bố rằng một hệ thống phi tập trung không thể đạt được sự phân cấp, bảo mật và khả năng mở rộng cao như nhau. Trên thực tế, mạng blockchain chỉ có thể có hai trong ba yếu tố này.

Tuy nhiên, may mắn thay, hàng ngàn người đam mê và chuyên gia đang nghiên cứu các giải pháp mở rộng quy mô. Một số giải pháp này được thiết kế để thay đổi kiến ​​trúc blockchain chính (Lớp 1), trong khi các giải pháp khác tập trung vào các giao thức Lớp 2 hoạt động trên mạng cơ bản.

Giới thiệu

Với số lượng lớn chuỗi khối và tiền điện tử có sẵn, bạn có thể không biết mình đang sử dụng chuỗi Lớp 1 hay Lớp 2. Điều quan trọng là phải hiểu hệ thống bạn đang sử dụng hoặc đầu tư vào. Trong bài viết này, bạn sẽ hiểu sự khác biệt giữa chuỗi khối Lớp 1 và Lớp 2 cũng như các giải pháp khả năng mở rộng khác nhau.

Blockchain lớp 1 so với lớp 1 là gì? Lớp 2?

Thuật ngữ Lớp 1 đề cập đến cấp độ cơ bản của kiến ​​trúc blockchain. Lớp này là cấu trúc chính của mạng blockchain. Chuỗi Bitcoin, Ethereum và BNB là những ví dụ về chuỗi khối Lớp 1, Lớp 2 là các mạng được xây dựng dựa trên các chuỗi khối khác. Vì vậy, nếu Bitcoin là Lớp 1 thì Lightning Network hoạt động trên lớp đó là một ví dụ về Lớp 2.

Việc tăng khả năng mở rộng của mạng blockchain có thể được phân loại thành các giải pháp Lớp 1 và Lớp 2. Các giải pháp Lớp 1 sẽ thay đổi trực tiếp các quy tắc và cơ chế của blockchain ban đầu. Các giải pháp lớp 2 sẽ sử dụng các mạng song song bên ngoài để tạo điều kiện thuận lợi cho các giao dịch bên ngoài chuỗi chính.

Tại sao khả năng mở rộng blockchain lại quan trọng?

Hãy tưởng tượng có một đường cao tốc mới đang được xây dựng giữa một thành phố lớn và các vùng ngoại ô đang phát triển nhanh chóng của nó. Khi lưu lượng giao thông sử dụng đường cao tốc tăng lên và tắc nghẽn trở nên phổ biến, đặc biệt là trong giờ cao điểm, thời gian trung bình từ A đến B có thể tăng lên đáng kể. Điều này tất nhiên là do cơ sở hạ tầng đường bộ có năng lực hạn chế trong khi nhu cầu tiếp tục tăng.

Vậy cơ quan chức năng có thể thực hiện những biện pháp nào để giúp nhiều hành khách đi lại qua tuyến đường này nhanh chóng hơn? Một giải pháp là cải thiện đường cao tốc bằng cách thêm làn đường ở mỗi bên. Tuy nhiên, điều này không phải lúc nào cũng thực tế vì giải pháp này tốn kém và sẽ gây ra vấn đề cho những người đã sử dụng đường cao tốc. Một giải pháp thay thế là suy nghĩ sáng tạo và xem xét các phương pháp tiếp cận không liên quan đến việc thay đổi cơ sở hạ tầng cốt lõi, chẳng hạn như xây dựng thêm đường tiếp cận hoặc thậm chí triển khai tuyến đường sắt hạng nhẹ dọc theo đường cao tốc.

Trong lĩnh vực công nghệ blockchain, đường cao tốc chính là Lớp 1 (mạng chính), trong khi các đường truy cập bổ sung là giải pháp Lớp 2 (mạng phụ để tăng công suất tổng thể).

Bitcoin, Ethereum và Polkadot được coi là chuỗi khối lớp 1. Các chuỗi khối này là lớp cơ sở xử lý và ghi lại các giao dịch cho hệ sinh thái tương ứng của chúng bằng tiền điện tử gốc thường được sử dụng để trả phí và cung cấp tiện ích rộng hơn. Polygon là một ví dụ về giải pháp mở rộng quy mô Lớp 2 cho Ethereum. Mạng Polygon thường xuyên kiểm tra mạng chính Ethereum để cập nhật trạng thái của nó.

Khả năng thông lượng là một yếu tố quan trọng của blockchain. Đây là thước đo tốc độ và hiệu quả cho thấy số lượng giao dịch có thể được xử lý và ghi lại trong một khoảng thời gian nhất định. Khi số lượng người dùng tăng lên và số lượng giao dịch đồng thời tăng lên, chuỗi khối lớp 1 sẽ trở nên chậm và tốn kém khi sử dụng. Điều này đặc biệt áp dụng cho các chuỗi khối Lớp 1 sử dụng cơ chế Bằng chứng Công việc thay vì Bằng chứng Cổ phần.

Các vấn đề hiện tại của Lớp 1

Bitcoin và Ethereum là những ví dụ tuyệt vời về mạng Lớp 1 có vấn đề về mở rộng quy mô. Cả hai đều bảo mật mạng thông qua mô hình đồng thuận phân tán. Điều này có nghĩa là tất cả các giao dịch đều được xác minh bởi nhiều nút trước khi được xác thực. Tất cả các nút khai thác này cạnh tranh để giải các câu đố tính toán phức tạp. Những người khai thác thành công sẽ nhận được phần thưởng dưới dạng tiền điện tử gốc của mạng.

Nói cách khác, tất cả các giao dịch đều yêu cầu xác minh độc lập từ nhiều nút trước khi được xác nhận. Đây là một cách hiệu quả để nhập và ghi lại dữ liệu chính xác, đã được xác minh vào blockchain đồng thời giảm thiểu nguy cơ bị tấn công bởi các tác nhân độc hại. Tuy nhiên, một khi mạng trở nên phổ biến như Ethereum hoặc Bitcoin, nhu cầu về thông lượng sẽ ngày càng trở thành một vấn đề. Trong thời gian mạng bị tắc nghẽn, người dùng sẽ gặp phải thời gian xác nhận chậm hơn và phí giao dịch cao hơn.

Giải pháp mở rộng quy mô Lớp 1 hoạt động như thế nào?

Có một số tùy chọn có sẵn cho chuỗi khối Lớp 1 có thể tăng thông lượng và dung lượng mạng tổng thể. Nếu blockchain sử dụng Proof of Work, việc chuyển sang Proof of Stake có thể là một tùy chọn để tăng số lượng giao dịch mỗi giây (TPS) đồng thời giảm chi phí xử lý. Tuy nhiên, có nhiều quan điểm khác nhau trong cộng đồng tiền điện tử về lợi ích và tác động lâu dài của Proof of Stake.

Các giải pháp mở rộng quy mô trên mạng Lớp 1 thường được nhóm phát triển dự án giới thiệu. Tùy thuộc vào giải pháp, cộng đồng sẽ phải hard fork hoặc soft fork mạng. Một số thay đổi nhỏ có khả năng tương thích ngược, chẳng hạn như bản cập nhật SegWit của Bitcoin.

Những thay đổi lớn hơn, chẳng hạn như tăng kích thước khối của Bitcoin lên 8 MB, đòi hỏi phải thực hiện hard fork. Điều này dẫn đến hai phiên bản của blockchain, một phiên bản có bản cập nhật và một phiên bản không có bản cập nhật. Một tùy chọn khác để tăng thông lượng mạng là shending. Hành động này chia hoạt động blockchain thành các phần nhỏ hơn có thể xử lý dữ liệu đồng thời thay vì tuần tự.

Giải pháp mở rộng quy mô Lớp 2 hoạt động như thế nào?

Như đã thảo luận, các giải pháp Lớp 2 dựa vào các mạng thứ cấp hoạt động song song hoặc độc lập với chuỗi chính.

Tổng hợp

Bản tổng hợp không có kiến ​​thức (loại phổ biến nhất) gói các giao dịch Lớp 2 ngoài chuỗi, sau đó gửi chúng dưới dạng một giao dịch duy nhất trên chuỗi chính. Hệ thống này sử dụng bằng chứng hợp lệ để kiểm tra tính toàn vẹn của giao dịch. Tài sản được lưu trữ trên chuỗi ban đầu bằng hợp đồng thông minh bắc cầu và sau đó hợp đồng thông minh xác nhận rằng quá trình tổng hợp đang hoạt động như dự định. Bằng cách này, bảo mật mạng gốc được hưởng lợi từ các bản tổng hợp không tiêu tốn nhiều tài nguyên.

Chuỗi bên

Sidechain là một mạng blockchain độc lập với bộ trình xác thực riêng. Điều này có nghĩa là việc kết nối hợp đồng thông minh trên chuỗi chính không xác minh tính hợp lệ của mạng sidechain. Do đó, bạn phải tin tưởng rằng sidechain đang hoạt động chính xác vì nó có thể kiểm soát tài sản trên chuỗi ban đầu.

Kênh nhà nước

Kênh trạng thái là môi trường giao tiếp hai chiều giữa các bên giao dịch. Các bên đóng một phần của chuỗi khối cơ bản và kết nối nó với kênh giao dịch ngoài chuỗi. Điều này thường được thực hiện thông qua một hợp đồng thông minh đã được thống nhất hoặc nhiều chữ ký. Sau đó, các bên thực hiện giao dịch hoặc lô giao dịch ngoài chuỗi mà không gửi ngay dữ liệu giao dịch đến sổ cái phân phối cơ bản (tức là chuỗi chính). Khi tất cả các giao dịch trong chuỗi hoàn tất, “trạng thái” cuối cùng của kênh sẽ được phát tới blockchain để xác thực. Cơ chế này cho phép tốc độ giao dịch cao hơn và tăng dung lượng mạng tổng thể. Các giải pháp như Bitcoin Lightning Network và Raiden của Ethereum hoạt động dựa trên các kênh trạng thái.

Chuỗi khối lồng nhau

Giải pháp này dựa trên một loạt chuỗi thứ cấp nằm trên chuỗi khối “mẹ” chính. Các chuỗi khối lồng nhau hoạt động dựa trên các quy tắc và tham số do chuỗi gốc đặt ra. Chuỗi chính không tham gia thực hiện các giao dịch và vai trò của nó bị giới hạn trong việc giải quyết tranh chấp nếu cần thiết. Công việc hàng ngày được giao cho các chuỗi “con” trả lại các giao dịch đã xử lý cho chuỗi chính sau khi chúng được hoàn thành bên ngoài chuỗi chính. Dự án Plasma của OmiseGO là một ví dụ về giải pháp chuỗi khối lồng nhau Lớp 2.

Hạn chế của giải pháp mở rộng quy mô Lớp 1 và Lớp 2

Giải pháp Lớp 1 và Lớp 2 có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Làm việc với Lớp 1 có thể cung cấp giải pháp hiệu quả nhất cho việc nâng cấp giao thức quy mô lớn. Tuy nhiên, điều này cũng có nghĩa là người xác thực phải được khuyến khích chấp nhận các thay đổi thông qua hard fork.

Một ví dụ về thời điểm người xác nhận có thể không muốn thực hiện việc này là sự thay đổi từ Bằng chứng công việc sang Bằng chứng cổ phần. Những người khai thác sẽ mất doanh thu khi chuyển sang các hệ thống hiệu quả hơn, tạo ra sự không khuyến khích cải thiện khả năng mở rộng.

Lớp 2 cung cấp một cách nhanh hơn để tăng khả năng mở rộng. Tuy nhiên, tùy thuộc vào phương pháp được sử dụng, bạn có thể mất đi phần lớn tính bảo mật của blockchain ban đầu. Người dùng tin tưởng các mạng như Ethereum và Bitcoin vì khả năng phục hồi và hồ sơ theo dõi bảo mật của chúng. Bằng cách loại bỏ các khía cạnh của Lớp 1, bạn thường phải dựa vào các nhóm và mạng của Lớp 2 để đạt được hiệu quả và bảo mật.

Điều gì tiếp theo sau Lớp 1 và Lớp 2?

Một câu hỏi quan trọng là liệu chúng ta có cần giải pháp Lớp 2 hay không khi Lớp 1 trở nên có khả năng mở rộng cao hơn. Các chuỗi khối hiện tại đã được nâng cấp và các mạng mới đã được tạo ra với khả năng mở rộng tốt. Tuy nhiên, sẽ mất nhiều thời gian để hệ thống chính tăng khả năng mở rộng và điều này không được đảm bảo. Tùy chọn có khả năng xảy ra nhất là Lớp 1 nên tập trung vào bảo mật và cho phép các mạng Lớp 2 điều chỉnh dịch vụ của họ cho phù hợp với các mục đích sử dụng cụ thể.

Trong tương lai gần, có khả năng các chuỗi lớn như Ethereum vẫn sẽ thống trị nhờ cộng đồng người dùng và nhà phát triển lớn. Tuy nhiên, mạng lưới rộng lớn gồm các trình xác nhận phi tập trung và danh tiếng đáng tin cậy tạo nên nền tảng vững chắc cho các giải pháp Lớp 2 được nhắm mục tiêu.

Đóng cửa

Kể từ khi tiền điện tử bắt đầu, việc tìm kiếm khả năng mở rộng ngày càng tăng đã dẫn đến cách tiếp cận theo hai hướng với các cải tiến Lớp 1 và các giải pháp Lớp 2. Nếu bạn có danh mục tiền điện tử đa dạng, có thể bạn đã tiếp xúc với mạng Lớp 1 và Lớp 2. hiểu sự khác biệt giữa cả hai cùng với các phương pháp mở rộng quy mô khác nhau mà chúng cung cấp.