TL;DR
Sự tắc nghẽn mạng chuỗi khối xảy ra khi số lượng giao dịch được gửi lên mạng vượt quá khả năng xử lý của mạng.
Hoạt động giao dịch gia tăng, kích thước khối nhỏ và thời gian khối chậm có thể góp phần gây tắc nghẽn mạng.
Hậu quả của tắc nghẽn mạng bao gồm phí giao dịch tăng, xác nhận giao dịch chậm hơn và trải nghiệm người dùng kém.
Vào mùa xuân năm 2023, mạng Bitcoin trở nên tắc nghẽn khi các hoạt động giao dịch liên quan đến mã thông báo BRC-20 gia tăng khiến các giao dịch đang chờ xử lý và phí tăng vọt.
Tắc nghẽn mạng là gì?
Tắc nghẽn mạng xảy ra khi số lượng giao dịch được gửi tới mạng vượt quá khả năng xử lý các giao dịch này. Hiện tượng này có một số yếu tố góp phần, chẳng hạn như các yếu tố bên ngoài bao gồm sự biến động của thị trường và các đặc điểm nội tại của mạng như kích thước khối và thời gian khối.
Trước khi đi sâu vào chi tiết, điều quan trọng là phải kiểm tra quá trình các khối được thêm vào chuỗi khối.
Công nghệ chuỗi khối hoạt động như thế nào?
Một blockchain bao gồm một chuỗi các khối, mỗi khối chứa dữ liệu giao dịch do người dùng tạo ra. Mỗi khối mới được thêm vào chuỗi là vĩnh viễn và không thay đổi.
Các khối này được truyền bá trên một mạng lưới các nút phi tập trung, mỗi nút lưu trữ một bản sao của chuỗi khối. Được bảo mật bằng mật mã và lý thuyết trò chơi, blockchain tạo thành xương sống của các loại tiền điện tử như Bitcoin và Ethereum.
Để hiểu đầy đủ lý do tại sao mạng blockchain có thể bị tắc nghẽn, chúng ta cần khám phá các khái niệm chính đóng vai trò trong khả năng xử lý giao dịch của mạng: mempool, khối ứng viên, tính hữu hạn và nguyên tắc chuỗi dài nhất.
"mempool" là gì?
Mempool đề cập đến tập hợp các giao dịch chưa được xác nhận đang chờ được đưa vào khối tiếp theo.
Ví dụ: khi một giao dịch được phát trên mạng Bitcoin, nó sẽ không được thêm vào blockchain ngay lập tức. Thay vào đó, đầu tiên nó đi vào mempool (viết tắt của vùng bộ nhớ), về cơ bản là khu vực chờ cho tất cả các giao dịch đang chờ xử lý. Một giao dịch sẽ bị xóa khỏi mempool sau khi nó được xác nhận.
"khối ứng cử viên" là gì?
Các khối ứng viên, còn được gọi là "khối đề xuất", là những khối mà người khai thác hoặc người xác nhận đề xuất thêm vào chuỗi khối. Các khối này chứa các giao dịch chưa được xác nhận đã được phát lên mạng nhưng chưa được đưa vào chuỗi khối.
Để khối ứng cử viên trở thành khối được xác nhận, nó phải được khai thác hoặc xác thực theo cơ chế đồng thuận của blockchain. Chẳng hạn, cơ chế đồng thuận Bằng chứng công việc (PoW) của Bitcoin cho phép các thợ đào cạnh tranh để giải một câu đố toán học phức tạp. Người khai thác đầu tiên giải được câu đố sẽ thêm khối ứng cử viên của họ vào chuỗi khối và kiếm được phần thưởng.
Trong cơ chế đồng thuận Bằng chứng cổ phần (PoS) của Ethereum, những người xác thực được chọn ngẫu nhiên để đề xuất các khối ứng cử viên. Các trình xác nhận khác chứng thực tính hợp lệ của khối. Khi một khối nhận đủ số lượng chứng thực, nó sẽ chuyển từ khối ứng viên sang khối được xác nhận.
“Tính cuối cùng” trong blockchain là gì?
Tính hữu hạn là khi một giao dịch hoặc hoạt động không thể thay đổi hoặc đảo ngược được nữa. Khi giao dịch đã đạt được mục đích cuối cùng, nó sẽ được ghi lại vĩnh viễn trên blockchain và không thể thay đổi hoặc xóa.
Trong chuỗi khối Bitcoin, các giao dịch được phát lên mạng và được thêm vào mempool. Người khai thác chọn và xác minh các giao dịch từ nhóm này và đưa chúng vào các khối mới để thêm vào chuỗi khối. Các giao dịch trong khối đó được coi là đã xác nhận, nhưng về mặt lý thuyết, những người khai thác khác vẫn có thể khai thác một khối cạnh tranh.
Tính hữu hạn của giao dịch tăng theo số lượng khối được xác nhận. Các giao dịch bitcoin thường được coi là “cuối cùng” khi có thêm sáu khối được thêm vào khối chứa các giao dịch này. Do thời gian tạo khối của Ethereum ngắn hơn nên số lượng xác nhận lớn hơn được khuyến nghị để đạt được mức độ tin cậy tương tự về “tính hữu hạn”.
Nguyên tắc “chuỗi dài nhất” là gì?
Như minh họa ở trên, nhiều thợ mỏ có thể tạo ra các khối hợp lệ mới vào những thời điểm tương tự. Điều này có thể dẫn đến sự phân nhánh tạm thời trong blockchain.
Nguyên tắc "chuỗi dài nhất" đề cập đến quy tắc rằng phiên bản hợp lệ của blockchain là phiên bản có nhiều công việc tính toán nhất được đầu tư vào nó, thường là phiên bản có chuỗi khối dài nhất. Kết quả là, các khối “hợp lệ” trên các chuỗi ngắn hơn – thường được gọi là khối mồ côi hoặc khối cũ – sẽ bị loại bỏ và các giao dịch của chúng sẽ được trả lại vào mempool.
Ethereum đã sử dụng nguyên tắc chuỗi dài nhất khi mạng sử dụng Proof of Work (PoW). Sau khi Ethereum chuyển sang Bằng chứng cổ phần (PoS) vào năm 2022, mạng đã áp dụng thuật toán lựa chọn nhánh cập nhật để đo lường “trọng số” của chuỗi, là tổng số phiếu bầu tích lũy của người xác thực được tính theo số dư đặt cọc của người xác thực.
Nguyên nhân gây tắc nghẽn mạng Blockchain?
Sự tắc nghẽn mạng chuỗi khối xảy ra khi số lượng giao dịch được gửi tới mạng vượt quá khả năng xử lý chúng của mạng.
Có một số lý do khiến mạng blockchain có thể bị tắc nghẽn:
Nhu cầu tăng
Khi có nhiều người gửi giao dịch tới blockchain hơn, số lượng giao dịch chưa được xác nhận trong mempool có thể vượt quá số lượng có thể được đưa vào một khối. Điều này đặc biệt phù hợp với các blockchain có những hạn chế cố hữu về kích thước khối và thời gian khối.
Các giao dịch gia tăng có thể được thúc đẩy bởi sự biến động giá đột ngột dẫn đến sự gia tăng các hoạt động giao dịch hoặc làn sóng chu kỳ áp dụng hàng loạt.
Kích thước khối nhỏ
Mỗi blockchain có kích thước khối xác định kích thước tối đa mà một khối có thể có. Kích thước khối này giới hạn số lượng giao dịch mà một khối có thể bao gồm.
Ví dụ: Bitcoin ban đầu được thiết kế để có giới hạn kích thước khối là 1 megabyte. Vào năm 2017, Bitcoin đã triển khai bản nâng cấp có tên Segregated Witness hay SegWit để cải thiện thông lượng giao dịch. Nó tăng giới hạn kích thước khối lý thuyết lên tới khoảng 4 MB.
Nếu số lượng giao dịch vượt quá giới hạn này sẽ dẫn đến tắc nghẽn mạng.
Thời gian chặn chậm
Thời gian khối đề cập đến tần suất một khối mới được thêm vào blockchain. Bitcoin thêm một khối mới khoảng 10 phút một lần. Nếu các giao dịch được tạo với tốc độ và khối lượng nhanh hơn nhiều thì sẽ có các giao dịch tồn đọng.
Hậu quả của tắc nghẽn mạng là gì?
Sự tắc nghẽn mạng chuỗi khối có thể dẫn đến một số hậu quả tiêu cực cản trở khả năng hoạt động trơn tru của mạng.
Phí giao dịch tăng
Người khai thác được khuyến khích ưu tiên các giao dịch trả phí cao hơn. Vì vậy, khi mạng blockchain trở nên tắc nghẽn, người dùng thường phải trả phí giao dịch cao hơn để khuyến khích các nhà khai thác ưu tiên giao dịch của họ. Điều này có thể khiến việc sử dụng blockchain trở nên đắt đỏ hơn bình thường, đặc biệt đối với các giao dịch nhỏ hơn.
Thời gian xác nhận giao dịch bị trì hoãn
Sự tắc nghẽn mạng có thể dẫn đến thời gian chờ đợi lâu hơn để xác nhận và hoàn tất giao dịch. Trong trường hợp nghiêm trọng, giao dịch có thể không được xác nhận trong vài giờ, vài ngày hoặc thậm chí lâu hơn. Điều này có thể gây ra sự thất vọng cho người dùng.
Trải nghiệm người dùng kém
Phí cao và thời gian xác nhận chậm có thể dẫn đến trải nghiệm người dùng kém, điều này có khả năng làm giảm việc áp dụng và khả năng sử dụng của blockchain.
Sự biến động của thị trường
Sự tắc nghẽn có thể khuếch đại sự không chắc chắn và góp phần vào sự biến động của thị trường. Nếu có nhiều người dùng đang cố gắng bán tiền điện tử, nhưng mạng quá tắc nghẽn để xử lý các giao dịch này, người dùng có thể hoảng sợ và cố gắng bán số tiền nắm giữ của họ một cách nhanh chóng.
Có những hậu quả khác, bao gồm rủi ro bảo mật và rủi ro tập trung mạng. Cụ thể, thời gian xác nhận lâu hơn có thể làm tăng nguy cơ xảy ra các cuộc tấn công chi tiêu gấp đôi và phí cao có thể dẫn đến việc tập trung sức mạnh khai thác.
Ví dụ về tắc nghẽn mạng
Cả mạng Bitcoin và Ethereum đều gặp phải tình trạng tắc nghẽn mạng đáng kể.
Tắc nghẽn mạng bitcoin
Sự tăng giá đáng chú ý của Bitcoin từ cuối năm 2017 đến đầu năm 2018 đã dẫn đến một trong những sự kiện tắc nghẽn mạng nổi bật nhất cho đến nay. Sự phổ biến ngày càng tăng của Bitcoin đã dẫn đến nhu cầu và giao dịch tăng mạnh, dẫn đến sự chậm trễ đáng kể và phí giao dịch tăng chóng mặt. Có thời điểm, phí giao dịch trung bình lên tới hơn 50 USD.
Vào mùa xuân năm 2023, mạng Bitcoin trở nên tắc nghẽn khi các hoạt động giao dịch liên quan đến mã thông báo BRC-20 gia tăng khiến các giao dịch đang chờ xử lý và phí tăng vọt. Có thời điểm, gần 400.000 giao dịch chưa được xác nhận đã được ghi nhận, gây ra tình trạng tắc nghẽn trong mempool. Phí giao dịch tăng hơn 300% trong vòng vài tuần.
Tắc nghẽn mạng Ethereum
Một ví dụ đáng chú ý về tắc nghẽn mạng Ethereum xảy ra vào năm 2017 khi dự án “CryptoKitties” lan truyền và làm mạng chậm đáng kể. Mạng cũng bị tắc nghẽn do sự bùng nổ của DeFi, dẫn đến giá gas tăng.
Bất kỳ mạng blockchain nào cũng có thể bị tắc nghẽn. Nhưng các trường hợp tắc nghẽn mạng trên mạng Bitcoin và Ethereum đã thu hút nhiều sự chú ý hơn so với các blockchain khác vì chúng có tác động rộng hơn do mức độ phổ biến và tầm quan trọng của chúng.
Giải pháp giảm thiểu tắc nghẽn mạng
Giải quyết tắc nghẽn mạng blockchain là một vấn đề phức tạp. Có một số cách tiếp cận, và mỗi cách đều có ưu điểm và nhược điểm.
Tăng kích thước khối
Việc tăng kích thước khối cho phép nhiều giao dịch được xử lý hơn trên mỗi khối, tăng thông lượng của mạng một cách hiệu quả. Nhưng các khối lớn hơn sẽ mất nhiều thời gian hơn để truyền qua mạng, làm tăng nguy cơ phân nhánh tạm thời. Chúng cũng yêu cầu nhiều không gian lưu trữ hơn, điều này có thể dẫn đến tăng cường tập trung hóa.
Giảm thời gian khối
Giảm thời gian chặn có thể cho phép mạng xử lý giao dịch nhanh hơn. Tuy nhiên, thời gian khối ngắn hơn có thể làm tăng số lượng khối mồ côi và có khả năng ảnh hưởng đến bảo mật.
Giải pháp lớp 2
Các giải pháp ngoài chuỗi này xử lý các giao dịch ngoài chuỗi khối chính và ghi lại trạng thái cuối cùng trên chuỗi. Lightning Network của Bitcoin và Plasma của Ethereum là những ví dụ về những giải pháp này. Những giải pháp này có thể tăng khả năng mở rộng nhưng việc triển khai phức tạp và có thể gây ra các vấn đề bảo mật bổ sung.
Phân mảnh
Sharding là một kỹ thuật trong đó blockchain được chia thành nhiều phân đoạn nhỏ hơn, mỗi phân đoạn có khả năng xử lý các giao dịch và hợp đồng thông minh. Điều này có thể làm tăng đáng kể dung lượng của mạng. Nhưng tương tự như các giải pháp Lớp 2, sharding làm tăng độ phức tạp và cũng có thể gây ra các rủi ro bảo mật bổ sung.
Các giải pháp tiềm năng khác để giải quyết tình trạng tắc nghẽn mạng bao gồm điều chỉnh phí và các giải pháp mở rộng quy mô, bao gồm cả các bản tổng hợp lạc quan và không có kiến thức. Cơ chế đồng thuận Proof of Stake (PoS) nhìn chung nhanh hơn Proof of Work (PoW).
Bớt tư tưởng
Vì công nghệ blockchain dự kiến sẽ được nhiều người dùng áp dụng hơn trong những năm tới, nên vấn đề tắc nghẽn mạng đang ngày càng trở nên nghiêm trọng. Khả năng xử lý hiệu quả khối lượng giao dịch lớn của mạng là yếu tố then chốt để được áp dụng và sử dụng rộng rãi. Điều này đặc biệt phù hợp với các hệ thống blockchain nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho các giao dịch hàng ngày, theo thời gian thực.
Trong khi tình trạng tắc nghẽn mạng blockchain đặt ra những thách thức đáng kể, cộng đồng vẫn tiếp tục phát triển các giải pháp để giúp giảm thiểu những vấn đề này. Đây là lý do tại sao nghiên cứu về việc nâng cao khả năng mở rộng của blockchain luôn đi đầu trong ngành.
Đọc thêm
Blockchain là gì và nó hoạt động như thế nào?
Phí giao dịch Blockchain là gì?
Cách khai thác Bitcoin
Tỷ lệ phí trên phần thưởng của Bitcoin là gì?
Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm và cảnh báo rủi ro: Nội dung này được cung cấp cho bạn trên cơ sở “nguyên trạng” chỉ nhằm mục đích cung cấp thông tin chung và giáo dục mà không có sự đại diện hay bảo đảm dưới bất kỳ hình thức nào. Nó không nên được hiểu là lời khuyên về tài chính, pháp lý hoặc chuyên môn khác, cũng như không nhằm mục đích khuyến nghị mua bất kỳ sản phẩm hoặc dịch vụ cụ thể nào. Bạn nên tìm kiếm lời khuyên của riêng bạn từ các cố vấn chuyên môn thích hợp. Trong trường hợp bài viết được đóng góp bởi người đóng góp bên thứ ba, xin lưu ý rằng những quan điểm thể hiện đó thuộc về người đóng góp bên thứ ba và không nhất thiết phản ánh quan điểm của Binance Academy. Vui lòng đọc tuyên bố từ chối trách nhiệm đầy đủ của chúng tôi ở đây để biết thêm chi tiết. Giá tài sản kỹ thuật số có thể biến động. Giá trị khoản đầu tư của bạn có thể giảm hoặc tăng và bạn có thể không lấy lại được 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 về bất kỳ tổn thất nào bạn có thể phải gánh chịu. Tài liệu này không nên được hiểu là lời khuyên về tài chính, pháp lý hoặc chuyên môn khác. Để biết thêm thông tin, hãy xem Điều khoản sử dụng và Cảnh báo rủi ro của chúng tôi.