Bản tóm tắt

Sự phổ biến của tiền điện tử và chuỗi khối đang tăng lên nhanh chóng, cũng như số lượng người dùng và giao dịch. Mặc dù có thể dễ dàng nhận thấy các blockchain đổi mới như thế nào, nhưng khả năng mở rộng – 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 quyền và bảo mật cao thường gặp khó khăn trong việc đạt được thông lượng cao.

Điều này thường được mô tả là vấn đề nan giải ba chiều của blockchain, trong đó nêu rõ rằng trên thực tế không thể có bất kỳ hệ thống phi tập trung nào có thể đồng thời đạt được mức độ phân cấp, bảo mật và khả năng mở rộng cao như nhau. Trên thực tế, mạng blockchain chỉ có thể đạt được hai trong ba yếu tố này.

Nhưng may mắn thay, hàng nghìn người đam mê và chuyên gia đang nghiên cứu các giải pháp để mở rộng quy mô. Một số giải pháp này được thiết kế để sửa đổi cấu trúc của chuỗi khối chính (Lớp 1), trong khi các giải pháp khác nhắm vào các giao thức Lớp 2 chạy trên mạng lõi.

phần giới thiệu

Với số lượng lớn chuỗi khối và tiền điện tử có sẵn, bạn có thể không biết liệu mình đang sử dụng chuỗi Lớp 1 hay Lớp 2. Việc che giấu sự phức tạp của blockchain có những lợi ích, nhưng việc hiểu rõ hệ thống mà bạn đang đầu tư hoặc sử dụng là điều đáng giá. Thông qua bài viết này, bạn sẽ hiểu được sự khác biệt giữa chuỗi khối lớp 1 và lớp 2 cũng như nhiều giải pháp mở rộng quy mô khác nhau.

Chuỗi khối lớp 1 và lớp 2 là gì?

Lớp 1 đề cập đến cấp độ cơ bản của cấu trúc blockchain; Đây là cấu trúc cơ bản của mạng blockchain. Bitcoin, Ethereum và chuỗi BNB là những ví dụ về chuỗi khối lớp một. Lớp thứ hai đề cập đến các mạng tồn tại trên các chuỗi blockchain khác. Do đó, nếu Bitcoin là lớp đầu tiên thì Lightning Network phía trên nó là một ví dụ về lớp thứ hai.

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

Tại sao khả năng mở rộng blockchain lại quan trọng?

Hãy tưởng tượng xây dựng một đường cao tốc mới giữa một thành phố lớn và vùng ngoại ô đang phát triển nhanh chóng của nó. Với lưu lượng giao thông trên đường cao tốc này ngày càng tăng và tình trạng tắc nghẽn giao thông thường xuyên xảy ra - đặc biệt là trong giờ cao điểm - thời gian trung bình để đi từ điểm A đến điểm B có thể tăng lên đáng kể. Điều này không có gì đáng ngạc nhiên khi cơ sở hạ tầng đường bộ có năng lực hạn chế và nhu cầu không ngừng tăng lên.

Chính quyền có thể làm gì để giúp nhiều người di chuyển dọc tuyến đường này nhanh hơn? Một giải pháp là cải thiện đường cao tốc bằng cách thêm nhiều làn đường ở mỗi bên. Nhưng đây không phải là giải pháp thực tế lâu dài; Bởi vì nó rất tốn kém và có thể gây ra nhiều bất tiện cho những người thực sự sử dụng đường. Một giải pháp thay thế là sử dụng các giải pháp sáng tạo và xem xét nhiều cách tiếp cận không liên quan đến những thay đổi về cơ sở hạ tầng cơ bản, chẳng hạn như xây dựng thêm các tuyến đường công vụ hoặc triển khai tuyến đường sắt hạng nhẹ dọc đường cao tốc.

Trong thế giới công nghệ blockchain, đường cao tốc chính là lớp thứ nhất (mạng chính), trong khi các tuyến dịch vụ bổ sung là giải pháp lớp thứ hai (mạng phụ giúp cải thiện công suất tổng thể).

Bitcoin, Ethereum và Polkadot là các chuỗi khối lớp một. Điều này có nghĩa là chúng là các chuỗi khối lớp cơ sở xử lý và ghi lại các giao dịch cho hệ sinh thái của chúng và bao gồm một loại tiền kỹ thuật số gốc – thường được sử dụng để trả phí và cung cấp dịch vụ rộng hơn. Polygon là một ví dụ về giải pháp mở rộng quy mô lớp 2 cho mạng Ethereum. Mạng Polygon thường xuyên dành các điểm kiểm tra cho mạng chính Ethereum để cập nhật trạng thái của nó.

Khả năng thông lượng là một thành phần thiết yếu của bất kỳ blockchain nào. Nó là thước đo tốc độ và hiệu quả cho thấy có bao nhiêu giao dịch có thể được xử lý và ghi lại trong một khung thời gian cụ thể. Khi số lượng người dùng và số lượng giao dịch đồng thời tăng lên, blockchain lớp một có thể trở nên chậm và tốn kém khi sử dụng. Điều này áp dụng cụ thể cho các chuỗi khối lớp một sử dụng cơ chế bằng chứng công việc, trái ngược với các chuỗi sử dụng bằng chứng cổ phần.

Các vấn đề hạng nhất hiện nay

Bitcoin và Ethereum là những ví dụ điển hình về mạng lớp một 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 kiểm tra. Tất cả các nút được gọi là khai thác đều cạnh tranh để giải một câu đố máy tính phức tạp và những người khai thác thành công trong việc giải nó sẽ nhận được phần thưởng bằng loại tiền kỹ thuật số gốc của mạng.

Nói cách khác, tất cả các giao dịch đều yêu cầu xác thực độc lập từ nhiều nút trước khi chúng có thể được xác nhận. Đây là một cách hiệu quả để bao gồm và ghi lại dữ liệu hợp lệ và đã được xác minh trong blockchain, đồng thời giảm nguy cơ bị tấn công từ những người có ý đồ xấu. Nhưng một khi mạng trở nên phổ biến như Ethereum hoặc Bitcoin, nhu cầu về thông lượng sẽ trở thành một vấn đề ngày càng tăng. Trong thời gian mạng căng thẳng cao, người dùng sẽ gặp phải thời gian xác nhận chậm hơn và phí giao dịch cao hơn.

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

Có nhiều giải pháp dành cho chuỗi khối lớp 1 có thể tăng thông lượng và công suất tổng thể của mạng. Trong trường hợp các blockchain sử dụng Proof of Work, việc chuyển đổi sang Proof of Stake có thể là một tùy chọn để tăng số lượng giao dịch mỗi giây (TPS) đồng thời giảm phí xử lý. Tuy nhiên, có nhiều ý kiến ​​trái chiều trong cộng đồng tiền điện tử liên quan đến lợi ích và ý nghĩa lâu dài của Proof of Stake.

Các giải pháp mở rộng trên mạng Lớp 1 thường được cung cấp bởi nhóm phát triển dự án. Tùy thuộc vào giải pháp, cộng đồng sẽ phải thực hiện phân nhánh chuỗi hoặc nâng cấp giao thức. Một số thay đổi nhỏ có khả năng tương thích ngược, chẳng hạn như bản cập nhật SegWit.

Những thay đổi lớn hơn, chẳng hạn như tăng kích thước khối Bitcoin lên 8 MB, yêu cầu phân nhánh chuỗi. Điều này tạo ra hai bản sao của blockchain, một bản có bản cập nhật và một bản không có. Một tùy chọn khác để tăng thông lượng mạng là phân đoạn. Băm chia các hoạt động của blockchain thành nhiều phân vùng nhỏ có thể xử lý dữ liệu đồng thời thay vì tuần tự.

Giải pháp mở rộng lớp 2 hoạt động như thế nào?

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

hội đồng

Nhóm không có kiến ​​thức (loại phổ biến nhất) thu thập các giao dịch Lớp 2 ngoài chuỗi và gửi chúng dưới dạng một giao dịch duy nhất trên chuỗi chính. Các hệ thống này sử dụng bằng chứng xác thực để xác minh tính hợp lệ của giao dịch. Tài sản được giữ trên chuỗi ban đầu bằng hợp đồng chốt thông minh, xác nhận rằng nhóm đang hoạt động bình thường. Điều này cung cấp bảo mật mạng chính với lợi ích của việc tổng hợp ít tốn tài nguyên hơn.

Chuỗi bên

Sidechains là các mạng blockchain độc lập có nhóm xác thực riêng. Điều này có nghĩa là hợp đồng thông minh trên chuỗi chính không xác nhận tính xác thực của mạng sidechain. Do đó, bạn nên đảm bảo rằng sidechain đang hoạt động bình thường vì nó có thể kiểm soát tài sản trên mạng ban đầu.

Kênh trạng thái

Kênh trạng thái là môi trường giao tiếp hai chiều giữa các bên giao dịch. Các bên khóa 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 nhiều chữ ký hoặc hợp đồng thông minh được thỏa thuận trước. Sau đó, các bên thực hiện một giao dịch hoặc tập hợp các giao dịch ngoài chuỗi mà không gửi dữ liệu giao dịch trực tiếp đến sổ cái phân phối tài chính cơ bản (tức là chuỗi chính). Sau khi tất cả các giao dịch trong nhóm được hoàn thành, “trạng thái” cuối cùng của kênh sẽ được phát trên blockchain để xác minh tính xác thực của nó. Cơ chế này cho phép cải thiện tốc độ giao dịch và tăng dung lượng tổng thể của mạng. Các giải pháp như Lightning Network của Bitcoin và Raiden của Ethereum hoạt động dựa trên các kênh trạng thái.

Chuỗi khối chồng chéo

Giải pháp này dựa trên một tập hợp các chuỗi thứ cấp nằm trên blockchain chính. Các chuỗi khối chồng chéo hoạt động dựa trên các quy tắc và tiêu chuẩn được thiết lập bởi chuỗi chính. Chuỗi chính không tham gia vào việc thực hiện các giao dịch mà vai trò của nó chỉ giới hạn trong việc giải quyết tranh chấp khi cần thiết. Công việc hàng ngày được ủy quyền cho các chuỗi con, các chuỗi này sẽ trả lại các giao dịch đã xử lý cho chuỗi chính khi chúng được hoàn thành bên ngoài chuỗi đó. Dự án Plasma của mạng OmiseGo là một ví dụ về giải pháp chuỗi chéo lớp 2.

Nhược điểm của giải pháp mở rộng lớp thứ nhất và thứ hai

Cả hai giải pháp Lớp 1 và Lớp 2 đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Làm việc với Lớp 1 có thể cung cấp giải pháp hiệu quả nhất để cải tiến giao thức quy mô lớn. Nhưng điều này cũng có nghĩa là người xác nhận phải được thuyết phục để chấp nhận các thay đổi thông qua việc phân chia mạng.

Một ví dụ về tình huống mà người xác thực có thể không muốn làm điều này là khi bạn thay đổi từ bằng chứng công việc sang bằng chứng cổ phần. Những người khai thác sẽ mất thu nhập do việc chuyển đổi sang một hệ thống hiệu quả hơn, khiến họ không thể cải thiện khả năng mở rộng.

Lớp 2 cung cấp một cách nhanh hơn để cải thiện khả năng mở rộng. Nhưng tùy thuộc vào phương pháp được sử dụng, bạn có thể mất đi mức độ bảo mật đáng kể của blockchain ban đầu. Người dùng tin tưởng các mạng như Ethereum và Bitcoin vì khả năng thích ứng và hồ sơ theo dõi đã được chứng minh về tính bảo mật. Khi một số khía cạnh của lớp đầu tiên bị loại bỏ, bạn thường buộc phải dựa vào nhóm và mạng ở lớp thứ hai để đạt được hiệu quả và bảo mật.

Điều gì xảy ra sau lớp thứ nhất và lớp thứ hai?

Một câu hỏi quan trọng là liệu chúng ta có cần các giải pháp Lớp 2 hay không nếu Lớp 1 có khả năng mở rộng cao hơn. Các chuỗi khối hiện tại đang có những cải tiến, trong khi các mạng mới được thiết kế để có khả năng mở rộng thực sự tốt. Tuy nhiên, các hệ thống lớn sẽ mất nhiều thời gian để cải thiện khả năng mở rộng và điều này không được đảm bảo. Tùy chọn có thể xảy ra là các lớp đầu tiên sẽ dựa vào bảo mật, trong khi các mạng lớp thứ hai cho phép các dịch vụ của chúng được điều chỉnh cho phù hợp với các trường hợp sử dụng cụ thể.

Trong tương lai gần, rất có khả năng các chuỗi lớn như Ethereum sẽ vẫn chiếm ưu thế nhờ cộng đồng người dùng và nhà phát triển lớn của họ. Nhưng nhóm xác thực lớn, phi tập trung và danh tiếng tốt của các chuỗi này tạo ra cơ sở cho các giải pháp lớp 2 được nhắm mục tiêu.

Suy nghĩ kết luận

Kể từ khi tiền điện tử ra đời, việc tìm kiếm khả năng mở rộng được cải thiện đã dẫn đến cách tiếp cận kép trong các cải tiến lớp một và giải pháp lớp hai. Nếu bạn có danh mục đầu tư tiền điện tử đa dạng, rất có thể bạn đã tiếp xúc với mạng Lớp 1 và Lớp 2. Bây giờ bạn đã hiểu sự khác biệt giữa hai phương pháp này cũng như các phương pháp mở rộng khác nhau mà chúng cung cấp.