Nội dung

• Giới thiệu

• Vấn đề về khả năng mở rộng blockchain

• Giải pháp mở rộng ngoài chuỗi là gì?

• Giới thiệu về sidechain

  • Chuỗi bên là gì?

  • Chuỗi bên hoạt động như thế nào?

  • Tại sao sidechains được sử dụng?

• Giới thiệu các kênh thanh toán

  • Kênh thanh toán là gì?

  • Kênh thanh toán hoạt động như thế nào?

  • Lộ trình thanh toán

• Cân nhắc cuối cùng

Giới thiệu

Khả năng mở rộng thường đề cập đến khả năng của một hệ thống phát triển để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng. Trong điện toán, bạn có thể tăng hiệu suất của máy bằng cách cải thiện phần cứng của máy để có thể thực hiện một số tác vụ nhất định nhanh hơn. Khi nói về khả năng mở rộng trong chuỗi khối, chúng tôi đề cập đến việc tăng khả năng xử lý nhiều giao dịch hơn.

Các giao thức như Bitcoin có nhiều điểm mạnh nhưng khả năng mở rộng không phải là một trong số đó. Nếu Bitcoin chạy trên cơ sở dữ liệu tập trung thì quản trị viên sẽ tương đối dễ dàng tăng tốc độ và thông lượng. Nhưng đề xuất của Bitcoin (như khả năng chống kiểm duyệt) yêu cầu nhiều người tham gia mạng phải đồng bộ hóa một bản sao của chuỗi khối.

Vấn đề về khả năng mở rộng blockchain

Việc chạy một nút Bitcoin tương đối rẻ và thậm chí các thiết bị đơn giản cũng có thể làm được điều đó. Nhưng vì hàng nghìn người trong chúng ta cần cập nhật thông tin với nhau nên khả năng của nó có những hạn chế nhất định. 

Các giới hạn được đặt ra cho số lượng giao dịch có thể được xử lý trên chuỗi, để ngăn cơ sở dữ liệu đạt tỷ lệ quá lớn. Nếu nó trở nên quá lớn nhanh chóng, các nút sẽ không thể theo kịp sự mở rộng này. Hơn nữa, nếu các khối quá lớn thì chúng không thể được chuyển tiếp nhanh chóng trên mạng.

Vì vậy, chúng ta thấy mình đang ở giữa một nút thắt cổ chai. Blockchain có thể được xem như một dịch vụ vận chuyển bằng tàu hỏa, khởi hành theo những khoảng thời gian xác định. Mỗi toa có số lượng ghế hạn chế và để có được vé, du khách phải đấu giá để có được chỗ ngồi. Nếu mọi người đều cố gắng bắt tàu cùng lúc thì giá sẽ cao hơn. Tương tự như vậy, một mạng bị tắc nghẽn do các giao dịch đang chờ xử lý sẽ yêu cầu người dùng phải trả phí cao hơn để đưa các giao dịch của họ vào kịp thời.

Một giải pháp khả thi là tăng kích thước của toa xe. Điều này sẽ dẫn đến nhiều chỗ ngồi hơn, khả năng vận chuyển lớn hơn và giá vé thấp hơn. Nhưng không có gì đảm bảo rằng các ghế sẽ không được lấp đầy như trước. Công suất của ô tô không thể tăng quy mô vô hạn, cũng như khối và giới hạn xăng của khối không thể tăng quy mô vô hạn. Điều này làm cho các nút còn lại trên mạng trở thành một quy trình tốn kém hơn vì chúng sẽ cần phần cứng đắt tiền hơn để luôn được đồng bộ hóa.

Người sáng tạo Ethereum Vitalik Buterin đã tạo ra Bộ ba bất khả thi về khả năng mở rộng để mô tả thách thức mà các chuỗi khối phải đối mặt. Trong lý thuyết của mình, ông tuyên bố rằng các giao thức phải đạt được sự cân bằng giữa khả năng mở rộng, bảo mật và phân cấp. Những thuộc tính này có phần mất cân bằng – nếu tập trung quá nhiều vào hai trong số đó, thuộc tính thứ ba sẽ hoạt động kém.

Vì lý do này, nhiều người coi khả năng mở rộng là điều cần đạt được ngoài chuỗi, trong khi tính bảo mật và phân cấp phải được tối đa hóa trên chính chuỗi khối.

Giải pháp mở rộng ngoài chuỗi là gì?

Khả năng mở rộng ngoài chuỗi đề cập đến các phương pháp cho phép các giao dịch được thực hiện mà không làm quá tải chuỗi khối. Các giao thức kết nối với chuỗi và cho phép người dùng gửi và nhận tiền mà không cần giao dịch xuất hiện trên chuỗi chính. Hãy cùng tìm hiểu sâu hơn về hai tiến bộ quan trọng nhất: chuỗi bên và kênh thanh toán.

Giới thiệu về sidechain

Chuỗi bên là gì?

Sidechain là một blockchain riêng biệt. Tuy nhiên, nó không phải là một nền tảng độc lập vì nó được liên kết theo cách nào đó với chuỗi chính. Chuỗi chính và chuỗi phụ có thể tương tác với nhau, nghĩa là tài sản có thể di chuyển tự do từ chuỗi này sang chuỗi khác.

Có một số cách để đảm bảo rằng tiền có thể được chuyển. Trong một số trường hợp, tài sản được di chuyển khỏi chuỗi chính và gửi vào một địa chỉ đặc biệt. Chúng không thực sự được gửi – chúng bị khóa tại địa chỉ và giá trị tương ứng được cấp trên sidechain. Một tùy chọn trực tiếp hơn (mặc dù tập trung) là gửi tiền cho người giám sát, người này đổi tiền gửi lấy tiền trên sidechain.

Chuỗi bên hoạt động như thế nào?

Giả sử bạn Alice của chúng ta có 5 Bitcoin. Cô ấy muốn đổi chúng lấy 5 đơn vị tương đương trên một sidechain Bitcoin – hãy gọi chúng là sidecoin. Chuỗi bên được đề cập sử dụng chốt hai chiều, nghĩa là người dùng có thể chuyển tài sản của họ từ chuỗi chính sang chuỗi bên và ngược lại. 

Hãy nhớ rằng sidechain là một blockchain riêng biệt. Vì vậy, nó sẽ có các khối, nút và cơ chế xác thực khác nhau. Để có được sidecoin của mình, Alice gửi 5 Bitcoin đến một địa chỉ khác. Địa chỉ này có thể là người sẽ gửi 5 sidecoin đến địa chỉ sidechain của Alice sau khi nhận được Bitcoin. Ngoài ra, có thể có một số loại cấu hình làm giảm nhu cầu tin cậy, trong đó sidecoin được tự động ghi có khi phần mềm phát hiện thanh toán.

Alice hiện đã chuyển đổi tiền của mình thành sidecoin, nhưng cô ấy luôn có thể đảo ngược quy trình để lấy lại Bitcoin của mình. Bây giờ nó đã được đưa vào sidechain, bạn có thể giao dịch miễn phí trên blockchain riêng biệt này. Nó có thể gửi sidecoin hoặc nhận chúng từ người khác, giống như trên chuỗi chính.

Ví dụ: cô ấy có thể trả cho Bob một sidecoin để mua một chiếc áo hoodie Binance. Khi cô ấy muốn quay lại Bitcoin, cô ấy có thể gửi bốn sidecoin còn lại đến một địa chỉ đặc biệt. Sau khi giao dịch được xác nhận, bốn bitcoin sẽ được mở khóa và gửi đến địa chỉ Alice trên chuỗi chính.

Tại sao sidechains được sử dụng?

Bạn có thể tự hỏi lý do cho điều này là gì. Tại sao Alice không sử dụng chuỗi khối Bitcoin?

Câu trả lời là sidechain có thể làm được những điều mà Bitcoin không thể làm được. Blockchains là hệ thống đánh đổi được thiết kế cẩn thận. Mặc dù Bitcoin là loại tiền điện tử an toàn và phi tập trung nhất nhưng nó không phải là loại tiền tốt nhất về phí chuyển khoản. Mặc dù giao dịch Bitcoin nhanh hơn các phương pháp thông thường nhưng chúng vẫn tương đối chậm khi so sánh với các hệ thống blockchain khác. Các khối được khai thác mười phút một lần và tốc độ có thể tăng đáng kể khi mạng bị tắc nghẽn.

Có lẽ không cần mức độ bảo mật này đối với các khoản thanh toán nhỏ hàng ngày. Nếu Alice đang trả tiền cà phê, cô ấy sẽ không đợi giao dịch được xác nhận. Cô ấy sẽ xếp hàng và cà phê của cô ấy sẽ nguội khi nó được giao.

Sidechains không tuân theo các quy tắc tương tự. Trên thực tế, họ thậm chí không cần sử dụng Proof of Work để hoạt động. Bạn có thể sử dụng bất kỳ cơ chế đồng thuận nào, tin cậy một trình xác thực duy nhất hoặc điều chỉnh bất kỳ tham số nào. Bạn có thể thêm các bản nâng cấp không tồn tại trên chuỗi chính, tạo ra các khối lớn hơn và tăng tốc quá trình.

Điều thú vị là sidechain thậm chí có thể gây ra các lỗi nghiêm trọng mà không ảnh hưởng đến chuỗi cơ bản. Điều này cho phép chúng được sử dụng làm nền tảng để thử nghiệm và triển khai các tính năng vốn đòi hỏi sự đồng thuận từ phần lớn mạng lưới.

Miễn là người dùng hài lòng với sự đánh đổi, sidechain có thể là một bước quan trọng để mở rộng quy mô hiệu quả hơn. Không có yêu cầu nào đối với các nút chuỗi chính để lưu trữ tất cả các giao dịch từ chuỗi bên. Alice có thể tham gia sidechain với một giao dịch Bitcoin duy nhất, thực hiện hàng trăm giao dịch sidecoin và sau đó rời khỏi sidechain. Từ góc độ của chuỗi khối Bitcoin, nó sẽ chỉ thực hiện hai giao dịch – một giao dịch vào và một giao dịch thoát.

Giao thức Plasma của Ethereum tương tự nhưng có một số khác biệt quan trọng. Đọc thêm về chủ đề: Ethereum Plasma là gì?

Giới thiệu các kênh thanh toán

Kênh thanh toán là gì?

Các kênh thanh toán có cùng mục tiêu với sidechain về khả năng mở rộng, nhưng về cơ bản chúng rất khác nhau. Giống như sidechain, chúng chuyển các giao dịch ra khỏi chuỗi chính để ngăn chặn blockchain bị tắc nghẽn. Tuy nhiên, không giống như sidechain, chúng không cần một blockchain riêng để hoạt động.

Kênh thanh toán sử dụng hợp đồng thông minh để cho phép người dùng giao dịch mà không cần xuất bản giao dịch của họ lên chuỗi khối. Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng hợp đồng được thực thi bằng phần mềm giữa hai người tham gia.

Kênh thanh toán hoạt động như thế nào?

Trong các mô hình như Lightning Network phổ biến, hai bên gửi tiền vào địa chỉ mà họ cùng sở hữu. Loại địa chỉ đa chữ ký này yêu cầu hai chữ ký để chi tiêu tiền. Vì vậy, nếu Alice và Bob tạo địa chỉ này, tiền chỉ có thể được chuyển khi có sự đồng ý của họ.

Giả sử mỗi người gửi 10 BTC vào một địa chỉ hiện chứa 20 BTC. Sẽ thật dễ dàng để giữ một bảng tính theo dõi số dư, cho thấy Alice và Bob mỗi người có 10 BTC. Nếu Alice muốn đưa cho Bob một đồng xu, họ có thể cập nhật bảng tính để hiển thị rằng Alice có 9 BTC và Bob có 11 BTC. Họ sẽ không cần xuất bản lên blockchain khi họ theo dõi số dư. 

Tại bất kỳ thời điểm nào, giả sử Alice có 5 BTC và Bob có 15 BTC. Họ có thể tạo một giao dịch gửi số dư này đến địa chỉ tương ứng của mỗi bên, ký tên và truyền đi.

Alice và Bob có thể đã ghi lại mười, một trăm hoặc thậm chí một nghìn giao dịch trên bảng cân đối kế toán. Nhưng đối với blockchain, họ chỉ thực hiện hai hoạt động trên chuỗi: một cho giao dịch ban đầu và một để hợp nhất số dư được cập nhật. Ngoài hai giao dịch này, tất cả các giao dịch khác đều miễn phí và gần như tức thời vì chúng diễn ra ngoài chuỗi. Không phải trả phí khai thác và không cần phải chờ xác nhận khối.

Rõ ràng, ví dụ được thảo luận ở trên yêu cầu cả hai bên phải hợp tác, đây không phải là tình huống lý tưởng cho những người dùng không biết nhau. Tuy nhiên, các cơ chế đặc biệt có thể được sử dụng để trừng phạt mọi nỗ lực gian lận, để các bên có thể tương tác với nhau một cách an toàn mà không cần đến sự tin tưởng. 

Lộ trình thanh toán

Rõ ràng, các kênh thanh toán thuận tiện cho cả hai bên mong đợi khối lượng giao dịch lớn. Nhưng không chỉ vậy. Mạng lưới các kênh này có thể được phát triển, nghĩa là Alice có thể thanh toán cho một bên không có quan hệ trực tiếp với cô ấy. Nếu Bob có kênh mở với Carol, Alice có thể trả tiền cho cô ấy miễn là có đủ năng lực. Cô ấy sẽ chuyển tiền đến kênh của Bob, Bob sẽ lần lượt gửi tiền đến kênh của Carol. Nếu Carol được kết nối với người tham gia khác, quá trình tương tự có thể được thực hiện. 

Mạng này phát triển thành cấu trúc liên kết phân tán trong đó mọi người kết nối với nhiều đồng nghiệp. Thông thường, sẽ có một số tuyến đường đến cùng một điểm đến và người dùng sẽ có thể chọn tuyến đường hiệu quả nhất. 

Cân nhắc cuối cùng

Chúng tôi thảo luận về hai phương pháp tiếp cận khả năng mở rộng cho phép thực hiện các giao dịch mà không làm quá tải chuỗi khối tương ứng. Sidechains và công nghệ kênh thanh toán vẫn chưa trưởng thành nhưng chúng ngày càng được sử dụng bởi những người dùng muốn tránh những rắc rối của các giao dịch lớp cơ sở.

Khi thời gian trôi qua và ngày càng có nhiều người dùng trở thành một phần của mạng, điều quan trọng là phải duy trì tính phân cấp. Điều này chỉ có thể thực hiện được bằng cách áp dụng các giới hạn cho sự phát triển của chuỗi khối để các nút mới có thể dễ dàng tham gia. Những người ủng hộ các giải pháp ngoài chuỗi cho các vấn đề về khả năng mở rộng tin rằng theo thời gian, chuỗi chính sẽ chỉ được sử dụng để giải quyết các giao dịch có giá trị cao hoặc ghép/tách các chuỗi bên và mở/đóng kênh.