Các ý chính

  • Blockchain trilemma giải thích vì sao hầu hết các mạng gặp khó khăn trong việc đạt được đồng thời bảo mật, phi tập trung và khả năng mở rộng.

  • Các giải pháp mở rộng Layer 1 thay đổi trực tiếp blockchain nền, chẳng hạn như nâng cấp cơ chế đồng thuận hoặc thêm sharding.

  • Giải pháp Layer 2 được xây dựng trên Layer 1 để xử lý nhiều giao dịch hơn ngoài chuỗi chính, từ đó giảm tắc nghẽn và phí.

  • Hầu hết các hệ sinh thái blockchain đang hướng tới việc kết hợp các cải tiến Layer 1 để đảm bảo bảo mật lâu dài và các mạng Layer 2 cho tốc độ hằng ngày cùng khả năng chi trả.

Binance Academy courses banner

Giới thiệu

Các mạng blockchain ngày càng trở nên phổ biến, và với nhiều người dùng hơn sẽ có nhiều giao dịch hơn. Mặc dù công nghệ mang lại giá trị thực tế, việc đáp ứng nhu cầu ở quy mô lớn vẫn là một thách thức đáng kể. Các blockchain công khai ưu tiên phi tập trung và bảo mật thường gặp khó khăn khi xử lý giao dịch nhanh và rẻ.

Sự giằng co này được gọi là bộ ba bất khả thi của blockchain: một mạng phi tập trung khó có thể vừa an toàn, vừa phi tập trung, vừa có khả năng mở rộng đồng thời. Hầu hết các mạng ưu tiên hai trong số các thuộc tính này, điều đó có thể giới hạn thuộc tính thứ ba.

Các nhà phát triển đã tạo ra hai hướng tiếp cận tổng quát để giải quyết vấn đề này. Một số giải pháp chỉnh sửa blockchain cốt lõi (Layer 1), trong khi những giải pháp khác xây dựng các mạng bổ sung phía trên nó (Layer 2). Cả hai cách đều có đánh đổi, và nhiều hệ sinh thái hiện nay sử dụng kết hợp cả hai.

Layer 1 vs. Layer 2

Thuật ngữ Layer 1 blockchain dùng để chỉ blockchain nền tảng nơi giao dịch được hoàn tất. Ví dụ gồm Bitcoin, Ethereum, BNB Chain và Solana. Đây là các mạng nền mà các giao thức khác có thể xây dựng trên đó.

Layer 2 đề cập đến các giao thức được xây dựng trên Layer 1. Chúng xử lý giao dịch ngoài chuỗi chính rồi báo cáo kết quả trở lại. Ví dụ gồm Lightning Network (cho Bitcoin) và Arbitrum, Base và zkSync (cho Ethereum).

Khác biệt cốt lõi là nơi công việc được thực hiện. Các giải pháp Layer 1 thay đổi chính các quy tắc của mạng nền. Các giải pháp Layer 2 tạo ra một môi trường riêng để xử lý nhiều hoạt động hơn, rồi quyết toán trở lại Layer 1 để đảm bảo bảo mật.

Các giải pháp mở rộng quy mô Layer 1 phổ biến

Nâng cấp cơ chế đồng thuận

Một số blockchain đã chuyển từ các hệ thống tốn năng lượng như proof-of-work (PoW) sang các hệ thống hiệu quả hơn như proof-of-stake (PoS). Ethereum đã hoàn tất quá trình chuyển đổi này vào tháng 9/2022 với "The Merge". PoS chọn validator dựa trên số vốn được đặt cược (staked) thay vì dựa trên công việc tính toán, điều này có thể cải thiện thông lượng giao dịch và giảm mức tiêu thụ năng lượng.

Sharding

Sharding chia blockchain thành các phân đoạn nhỏ hơn gọi là shards. Thay vì mọi node xử lý mọi giao dịch, công việc được phân bổ cho nhiều nhóm khác nhau. Cách này giúp mạng xử lý nhiều giao dịch song song hơn, từ đó có thể tăng tổng dung lượng.

Lộ trình dài hạn của Ethereum bao gồm sharding đầy đủ thông qua một tính năng có tên Danksharding, dù hiện vẫn đang trong giai đoạn phát triển. Bước đi ban đầu, EIP-4844 (giao dịch dạng blob), đã được giới thiệu vào tháng 3/2024 và giảm đáng kể chi phí dữ liệu cho các mạng Layer 2.

Kích thước khối tăng

Một cách tiếp cận đơn giản hơn là tăng kích thước tối đa của mỗi khối, cho phép đưa nhiều giao dịch vào mỗi khối hơn. Điều này có thể nâng thông lượng mà không cần thay đổi lớn đối với giao thức. Tuy nhiên, khối lớn hơn đòi hỏi nhiều dung lượng lưu trữ và sức mạnh xử lý hơn, có thể khiến việc để các máy tính phổ thông tham gia với vai trò là trình xác thực (validator) trên mạng trở nên khó khăn hơn, từ đó có thể ảnh hưởng đến tính phi tập trung.

Các giải pháp mở rộng quy mô Lớp 2 phổ biến

Rollups

Rollups gộp nhiều giao dịch ngoài chuỗi lại với nhau và gửi một bản tóm tắt đã nén lên chuỗi chính. Điều này làm giảm lượng dữ liệu mà mỗi giao dịch đóng góp cho Lớp 1, từ đó hạ phí và tăng thông lượng. Rollups đã trở thành phương pháp mở rộng quy mô chính cho Ethereum.

Có hai loại chính. Optimistic rollups (được dùng bởi Arbitrum và Base) mặc định rằng các giao dịch là hợp lệ và cho phép thời gian thử thách (challenge period) để giải quyết tranh chấp. ZK rollups (được dùng bởi zkSync và Scroll) tạo ra các bằng chứng mật mã để xác nhận tính hợp lệ của giao dịch ngay lập tức, không cần thời gian chờ.

Kênh trạng thái

Kênh trạng thái cho phép hai bên giao dịch trực tiếp ngoài chuỗi nhiều lần tùy ý. Chỉ có số dư khi mở và khi đóng kênh được ghi lại trên blockchain. Cách này hoạt động rất tốt cho các tương tác lặp lại giữa cùng hai bên, chẳng hạn như thanh toán vi mô hoặc chơi game.

Phần mạng Bitcoin Layer 2 đề cập đến Lightning Network, sử dụng kênh trạng thái để bật các khoản thanh toán Bitcoin nhanh và phí thấp giữa các bên tham gia.

Sidechains

Sidechains là các blockchain độc lập chạy song song với một Layer 1 và có các validator cũng như quy tắc đồng thuận riêng. Chúng kết nối với chuỗi chính thông qua một cầu nối (bridge). Polygon PoS là một ví dụ nổi tiếng. Sidechains có thể nhanh hơn và rẻ hơn, nhưng chúng tự chịu trách nhiệm về bảo mật của mình, không giống rollups—loại kế thừa bảo mật từ Layer 1 bên dưới.

Blockchain lồng nhau

Trong mô hình blockchain lồng nhau, chuỗi chính ủy thác công việc cho các chuỗi phụ (secondary chains). Các chuỗi con này xử lý giao dịch và trả kết quả về chuỗi cha. Plasma là một ví dụ sớm cho hướng tiếp cận này đối với Ethereum, dù trên thực tế hiện nay nó đã phần lớn được thay thế bởi rollups.

Layer 1 vs. Layer 2: Khác biệt then chốt

Cả hai lớp đều hướng tới cải thiện hiệu năng mạng, nhưng cách tiếp cận khác nhau. Dưới đây là bản tóm tắt các khác biệt chính:

  • Mục đích: Layer 1 là nguồn sự thật cơ sở và lớp thanh toán/quyết toán. Layer 2 được xây dựng để tăng thông lượng và giảm phí cho lớp nền đó.

  • Cách làm: Layer 1 thay đổi trực tiếp các quy tắc của giao thức. Layer 2 chuyển bớt việc xử lý sang một mạng hoặc ứng dụng phụ trợ (secondary).

  • Bảo mật: Layer 1 dựa vào cơ chế đồng thuận phi tập trung của chính nó. Các mạng Layer 2 thường dựa vào Layer 1 để có bảo mật cuối cùng và tính khả dụng dữ liệu.

  • Độ phức tạp: Nâng cấp Layer 1 cần sự đồng thuận trên toàn mạng và có thể gây gián đoạn. Mạng Layer 2 thường có thể được triển khai hoặc cập nhật mà không cần thay đổi chuỗi nền.

Những hạn chế của các giải pháp mở rộng quy mô

Không có cách nào là không có đánh đổi.

Nâng cấp Layer 1 có thể chậm và phức tạp về mặt chính trị. Những thay đổi lớn đối với giao thức, như sharding hoặc thay đổi toàn bộ cơ chế đồng thuận, đòi hỏi sự đồng thuận rộng rãi giữa các validator, nhà phát triển và các bên liên quan. Hard fork, khi cộng đồng không thể thống nhất, có thể dẫn đến việc tách mạng.

Mạng Layer 2 tạo thêm “ma sát” cho người dùng. Việc chuyển tiền giữa Layer 1 và Layer 2 cần thông qua cầu nối (bridging), có thể mất thời gian và tạo ra rủi ro về bảo mật. Thanh khoản thường bị phân mảnh giữa các mạng L2 khác nhau, và một số mạng dựa vào các sequencer tập trung để sắp xếp giao dịch, điều này có thể tạo ra một điểm niềm tin trung tâm.

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

Sự khác nhau giữa Layer 1 và Layer 2 là gì?

Layer 1 là blockchain nền tảng nơi giao dịch được hoàn tất, ví dụ như Ethereum hoặc Bitcoin. Layer 2 là một mạng phụ được xây dựng trên Layer 1 để xử lý nhiều hoạt động ngoài chuỗi hơn trước khi quyết toán quay lại chuỗi chính. Layer 1 đảm nhiệm bảo mật và quyết toán; Layer 2 đảm nhiệm tốc độ và chi phí.

Mạng Layer 2 có an toàn như Layer 1 không?

Điều này còn tùy thuộc vào loại Layer 2. Rollups kế thừa phần lớn bảo mật từ Layer 1 bên dưới, vì dữ liệu giao dịch được gửi lên chuỗi chính. Tuy nhiên, sidechains duy trì tập hợp validator riêng và không kế thừa bảo mật của Layer 1 một cách trực tiếp. Người dùng cần hiểu cách một L2 cụ thể xử lý bảo mật trước khi sử dụng.

Vì sao rollups có phí thấp hơn Ethereum?

Rollups gộp nhiều giao dịch lại với nhau và gửi một batch đã nén lên Ethereum. Điều này có nghĩa là chi phí của một giao dịch trên Ethereum được chia sẻ cho nhiều giao dịch của rollup, nhờ đó giảm đáng kể phí tính trên mỗi giao dịch. Nâng cấp Ethereum Dencun vào tháng 3/2024 còn giảm hơn nữa các chi phí dữ liệu này bằng cách sử dụng các giao dịch dạng blob.

Bộ ba bất khả thi của blockchain (blockchain trilemma) là gì?

Blockchain trilemma đề cập đến sự khó khăn trong việc đạt đồng thời bảo mật, phi tập trung và khả năng mở rộng. Phần lớn thiết kế blockchain ưu tiên hai trong ba thuộc tính này, từ đó hạn chế thuộc tính còn lại. Các giải pháp mở rộng quy mô, dù ở Layer 1 hay Layer 2, phần lớn là nỗ lực nhằm giải quyết ràng buộc đó.

Những mạng Layer 2 nào được sử dụng rộng rãi nhất?

Tính đến hiện tại, Arbitrum, Base và zkSync là một trong những mạng Layer 2 hoạt động mạnh nhất của Ethereum xét theo số lượng giao dịch và tổng giá trị được khóa (TVL). Đối với Bitcoin, Lightning Network vẫn là Layer 2 chủ đạo cho các khoản thanh toán. Việc áp dụng tiếp tục tăng khi nhiều ứng dụng và người dùng chuyển sang mạng L2 để có chi phí thấp hơn.

Những suy nghĩ kết thúc

Mở rộng quy mô (scaling) là một trong những mảng hoạt động sôi nổi nhất trong phát triển blockchain. Các cải tiến ở Layer 1 như sharding mang lại tăng trưởng năng lực dài hạn, trong khi các mạng Layer 2 mang đến lợi ích về tốc độ và chi phí có thể áp dụng ngay hôm nay. Hầu hết các hệ sinh thái blockchain lớn đều đang tiến tới kiến trúc phân lớp, kết hợp một chuỗi nền an toàn và phi tập trung với các mạng nhanh hơn, rẻ hơn được xây dựng phía trên.

Đọc thêm

  • Bộ ba bất khả thi của Blockchain là gì?

  • ZK-Rollups là gì? Kỹ thuật mở rộng quy mô Lớp 2

  • Mạng Bitcoin Layer 2 là gì?

  • Sharding là gì và hoạt động như thế nào?

  • Layer 1 trong Blockchain là gì?

Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm: Nội dung này được cung cấp cho bạn trên cơ sở "nguyên trạng" chỉ để tham khảo thông tin chung và/hoặc mục đích giáo dục, không kèm bất kỳ tuyên bố đảm bảo hay bảo hành nào dưới bất kỳ hình thức nào. Nội dung không nên được hiểu là lời khuyên tài chính, pháp lý hoặc tư vấn chuyên nghiệp khác, và cũng không nhằm mục đích khuyến nghị mua bất kỳ sản phẩm hoặc dịch vụ cụ thể nào. Bạn nên tự tìm lời khuyên từ các cố vấn chuyên nghiệp phù hợp. Nếu nội dung được đóng góp bởi một bên thứ ba, vui lòng lưu ý rằng những quan điểm được nêu thuộc về bên đóng góp thứ ba đó và không nhất thiết phản ánh quan điểm của Binance Academy. Giá tài sản kỹ thuật số có thể biến động. Giá trị khoản đầu tư của bạn có thể tăng hoặc giảm và bạn có thể không nhận lại đúng số tiền đã đầu tư. Bạn hoàn toàn chịu trách nhiệm về các quyết định đầu tư của mình và Binance Academy không chịu trách nhiệm đối với bất kỳ khoản lỗ nào bạn có thể gặp phải. Để biết thêm thông tin, vui lòng xem Điều khoản Sử dụng, Cảnh báo Rủi ro và Điều khoản của Binance Academy.