Phân tích sâu về mô-đun hóa: Giải pháp có thể cắm để khắc phục các nút thắt hiệu suất của Blockchain
Blockchain mô-đun hóa thông qua việc tách các chức năng khác nhau của blockchain thành các mô-đun độc lập, có thể cung cấp hỗ trợ hiệu suất và trải nghiệm người dùng mượt mà cho các chức năng cụ thể, giải quyết một phần vấn đề "tam giác không thể".
Ethereum như là nền tảng Blockchain đầu tiên hỗ trợ hợp đồng thông minh, đã cung cấp một môi trường màu mỡ cho thiết kế mô-đun. Theo sự phát triển của công nghệ Blockchain, hệ sinh thái Bitcoin cũng bắt đầu khám phá khả năng mô-đun, thông qua việc thêm các mô-đun mới để đạt được các chức năng nâng cao hơn, chẳng hạn như cải thiện bảo mật riêng tư, xử lý giao dịch hiệu quả hơn hoặc tăng cường chức năng hợp đồng thông minh.
Công nghệ mô-đun đại diện cho một tư duy sản phẩm "có linh hồn" có thể cắm vào, trong tương lai sẽ xuất hiện các giải pháp blockchain linh hoạt và tùy chỉnh hơn, các dịch vụ và chức năng khác nhau có thể dễ dàng được cắm vào và rút ra như các khối Lego. Sự linh hoạt này cho phép các nhà phát triển nhanh chóng xây dựng và triển khai các giải pháp blockchain dựa trên nhu cầu của các tình huống ứng dụng cụ thể.
Blockchain đơn thể và Blockchain mô-đun
Khi chúng ta thảo luận về blockchain mô-đun, trước tiên cần hiểu khái niệm blockchain đơn thể (Monolithic Blockchain). Các chuỗi đơn thể, như Bitcoin, Ethereum, nổi tiếng với tính toàn diện của chúng, đảm nhận độc lập mọi khía cạnh của mạng, từ lưu trữ dữ liệu đến xác minh giao dịch, rồi đến thực thi hợp đồng thông minh. Trong quá trình này, chuỗi đơn thể đóng vai trò như một người đa năng (generalist), có liên quan đến mọi khâu.
Lấy Ethereum làm ví dụ, một blockchain đơn thể trưởng thành thường có thể được chia thành bốn kiến trúc chính.
Lớp thực thi (Execution Layer)
Lớp thanh toán (Settlement Layer )
Tầng khả năng dữ liệu/ Tầng DA (Data Availability Layer)
Lớp đồng thuận (Consensus Layer)
Thông qua phép so sánh này, chúng ta có thể hiểu rõ hơn cách các kiến trúc khác nhau của blockchain hoạt động cùng nhau. Blockchain đơn thể là việc tập trung tất cả các chức năng thực hiện trên một chuỗi, trong khi blockchain mô-đun (Modular Blockchain) là một kiến trúc blockchain mới, phân chia hệ thống blockchain thành nhiều thành phần hoặc lớp chuyên biệt, mỗi thành phần chịu trách nhiệm xử lý các nhiệm vụ cụ thể như đồng thuận, tính khả dụng của dữ liệu, thực thi và thanh toán.
Blockchain mô-đun giống như một nhóm các chuyên gia (specialists), tập trung vào việc khai thác sâu và đổi mới công nghệ trong các lĩnh vực của họ. Sự tập trung này cho phép blockchain mô-đun cung cấp hiệu suất và trải nghiệm người dùng vượt trội trong các chức năng cụ thể, chẳng hạn như chúng có thể cung cấp tốc độ xử lý giao dịch nhanh hơn với chi phí thấp hơn.
Trong kiến trúc nút, chuỗi đơn thể phụ thuộc vào các nút đầy đủ, những nút này phải tải xuống và xử lý bản sao dữ liệu của toàn bộ blockchain. Điều này không chỉ đặt ra yêu cầu cao về tài nguyên lưu trữ và tính toán, mà còn hạn chế tốc độ mở rộng của mạng. Ngược lại, blockchain mô-đun áp dụng thiết kế nút nhẹ, chỉ cần xử lý thông tin tiêu đề khối, từ đó cải thiện đáng kể tốc độ giao dịch và hiệu quả mạng.
Một lợi thế nổi bật của blockchain mô-đun là tính linh hoạt và khả năng hợp tác của nó. Chúng có thể thuê ngoài các chức năng không cốt lõi cho những chuyên gia khác, tạo ra một hiệu ứng hợp tác, đạt được sự cải thiện đáng kể về hiệu suất tổng thể. Triết lý thiết kế này tương tự như khối LEGO, cho phép các nhà phát triển tự do kết hợp các mô-đun khác nhau theo nhu cầu của dự án, tạo ra các giải pháp đa dạng.
Mặc dù chuỗi đơn thể có những ưu điểm về kiểm soát toàn cầu, an ninh và tính ổn định, chúng cũng phải đối mặt với thách thức về khả năng mở rộng, độ khó trong việc nâng cấp và thích ứng với những nhu cầu mới. Chuỗi khối mô-đun nổi bật với sự linh hoạt cao và khả năng tùy chỉnh, đơn giản hóa quá trình tạo và tối ưu hóa chuỗi khối mới.
Tuy nhiên, blockchain mô-đun cũng phải đối mặt với những thách thức riêng của nó. Kiến trúc phức tạp của nó làm tăng khối lượng công việc của các nhà phát triển trong thiết kế, phát triển và bảo trì. Là một công nghệ mới nổi, blockchain mô-đun chưa trải qua kiểm tra an toàn toàn diện và thử thách từ sự biến động của thị trường, tính ổn định và an toàn lâu dài của nó vẫn cần được xác minh thêm.
Blockchain mô-đun và "Tam giác không thể"
Tại sao công nghệ blockchain mô-đun lại nhận được sự chú ý rộng rãi và được dự đoán là "xu hướng tương lai"? Điều này liên quan chặt chẽ đến lý thuyết "tam giác không thể" nổi tiếng trong lĩnh vực blockchain.
"Tam giác không thể" của blockchain đề cập đến việc một mạng lưới blockchain khó có thể đạt được trạng thái tối ưu cho cả ba thuộc tính cốt lõi: an toàn, phi tập trung và khả năng mở rộng cùng một lúc.
Khả năng mở rộng đề cập đến khả năng của mạng trong việc xử lý một lượng lớn giao dịch, cũng như khả năng duy trì hoạt động hiệu quả và chi phí thấp khi người dùng và khối lượng giao dịch tăng lên. Thông thường được đo bằng TPS (số lượng giao dịch mỗi giây) và độ trễ (thời gian xác nhận giao dịch).
An toàn đề cập đến chi phí và độ khó của việc bảo vệ mạng blockchain khỏi các cuộc tấn công. Ví dụ, cơ chế POW của Bitcoin yêu cầu kẻ tấn công nắm giữ hơn 51% sức mạnh tính toán của toàn mạng, trong khi cơ chế POS của Ethereum yêu cầu hơn ⅓ các nút phải thông đồng.
Tính phi tập trung mô tả cách mà mạng hoạt động không phụ thuộc vào một nút trung tâm đơn lẻ, mà phân tán trên nhiều nút, càng nhiều nút và phân bố địa lý càng rộng, mức độ phi tập trung của mạng càng cao.
Quan điểm cốt lõi của "Tam giác không thể" là một hệ thống blockchain rất khó đạt được tối ưu hóa trên cả ba đặc tính này. Ví dụ: Trong số nhiều chuỗi công khai, Bitcoin và Ethereum nổi bật về tính phi tập trung và an ninh nhờ vào sự phân bố nút rộng rãi và số lượng nút dồi dào.
Tuy nhiên, chúng hy sinh một phần khả năng mở rộng, dẫn đến tốc độ giao dịch chậm và chi phí giao dịch cao: thời gian tạo khối của Bitcoin khoảng 10 phút, TPS của Ethereum khoảng 13, và khi khối lượng giao dịch tăng vọt, chi phí giao dịch của Ethereum có thể lên đến hàng trăm đô la.
Chính trong bối cảnh như vậy, công nghệ blockchain mô-đun ra đời, nó giải quyết các thách thức về khả năng mở rộng và chi phí giao dịch của chuỗi công khai truyền thống bằng cách phân bổ các chức năng khác nhau cho các mô-đun chuyên biệt. Ví dụ, mạng Lightning của Bitcoin và công nghệ Rollup của Ethereum đều là minh chứng cho tư duy mô-đun.
Lợi thế của Blockchain mô-đun nằm ở kiến trúc phân tầng của nó, cho phép mỗi tầng tối ưu hóa cho các nhu cầu cụ thể. Tầng dữ liệu có thể tập trung vào lưu trữ và xác minh dữ liệu, trong khi tầng thực thi có thể xử lý logic hợp đồng thông minh. Sự tách biệt này không chỉ nâng cao hiệu suất và hiệu quả mà còn thúc đẩy khả năng tương tác giữa các Blockchain khác nhau, tạo nền tảng cho việc xây dựng một hệ sinh thái mở và liên kết.
Tóm lại, công nghệ blockchain mô-đun cung cấp một cách tiếp cận mới để giải quyết những hạn chế của chuỗi công khai truyền thống. Nó đạt được khả năng mở rộng cao hơn và chi phí giao dịch thấp hơn trên nền tảng duy trì tính phi tập trung và an ninh, có ý nghĩa sâu sắc đối với việc ứng dụng rộng rãi và phát triển lâu dài của công nghệ blockchain.
Phân loại Blockchain mô-đun
Blockchain mô-đun có thể được phân loại thành các loại khác nhau dựa trên đặc điểm kiến trúc của nó. Trong số các loại này, lớp khả dụng dữ liệu và lớp đồng thuận thường được thiết kế như một thể thống nhất do sự phụ thuộc chặt chẽ lẫn nhau của chúng. Điều này là do khi các nút nhận được dữ liệu giao dịch, thường thì chúng cũng xác định thứ tự của giao dịch, đây là cốt lõi của tính an toàn và không thể thay đổi của blockchain.
Dựa trên nguyên tắc thiết kế này, chúng ta có thể hiểu các dự án blockchain mô-đun từ ba khía cạnh: lớp thực thi, lớp khả dụng dữ liệu và lớp đồng thuận, lớp thanh toán.
Tầng thực thi
Công nghệ Layer 2, như một sự mở rộng của lớp thực thi trong kiến trúc blockchain, là một biểu hiện của khái niệm blockchain mô-đun. Nó nhằm nâng cao khả năng mở rộng của chuỗi chính thông qua việc xây dựng các mạng, hệ thống hoặc công nghệ ngoài chuỗi được xây dựng trên blockchain cơ sở.
Giải pháp Layer 2 cho phép xử lý giao dịch nhanh hơn và tiết kiệm chi phí hơn, đồng thời giữ nguyên tính bảo mật và phi tập trung của Blockchain nền tảng. Dựa trên bảng điều khiển dune do @0xning tạo ra, có thể thấy tỷ lệ gas tiêu thụ cho xác thực và thanh toán Layer 2 trên hệ sinh thái Ethereum trung bình dưới 10%, giúp tiết kiệm đáng kể chi phí giao dịch cho người dùng.
Công nghệ Rollup là giải pháp Layer 2 phổ biến nhất hiện nay, với ý tưởng cốt lõi là "thực hiện ngoài chuỗi, xác thực trên chuỗi", thực hiện các công việc tính toán ngoài chuỗi và sau đó tải dữ liệu calldata trở lại mạng chính.
Thực thi ngoài chuỗi
Trong mô hình Rollup, giao dịch được thực hiện bên ngoài chuỗi, trong khi blockchain cơ sở chỉ chịu trách nhiệm xác minh bằng chứng giao dịch trong hợp đồng thông minh và lưu trữ dữ liệu giao dịch gốc. Thiết kế này giảm nhẹ đáng kể gánh nặng tính toán của chuỗi chính, giảm nhu cầu lưu trữ, từ đó cho phép xử lý giao dịch hiệu quả hơn.
Để giảm chi phí hơn nữa, Rollup đã áp dụng công nghệ đóng gói giao dịch. Nó có thể được so sánh với việc đóng gói hàng hóa trong logistics, việc gửi riêng từng món hàng sẽ tạo ra chi phí vận chuyển cao. Trong khi đó, công nghệ Rollup bằng cách đóng gói nhiều giao dịch lại với nhau, chỉ cần một lần "vận chuyển", từ đó giảm đáng kể chi phí cho mỗi giao dịch.
Xác thực trên chuỗi
Xác minh trên chuỗi là chìa khóa cho tính bảo mật của mạng Layer 2. Mạng Layer 2 phải cung cấp chứng minh mã hóa để giải quyết những bất đồng tiềm ẩn trên chuỗi khối cơ sở. Hiện tại, hai cơ chế chứng minh chính là chứng minh lỗi và chứng minh hiệu lực, chúng lần lượt hỗ trợ cho Optimistic Rollups và ZK Rollups.
Bằng chứng lỗi của Optimistic Rollups
Optimistic Rollups áp dụng một giả định lạc quan, tức là tất cả các giao dịch đều mặc định là hợp lệ, trừ khi có bằng chứng rõ ràng cho thấy có sai sót. Mô hình này dựa vào chứng minh sai sót trong thời gian thách thức (chứng minh gian lận), bất kỳ người tham gia mạng nào cũng có thể gửi bằng chứng để thách thức trạng thái của hợp đồng thông minh, đảm bảo tính công bằng và minh bạch của mạng.
Theo dữ liệu của L2BEAT, hiện có 16 Layer 2 sử dụng cơ chế Optimistic Rollups, chẳng hạn như: Arbitrum, OP, Base, Blast, v.v.
Chứng minh tính hợp lệ của ZK Rollups
Khác với Optimistic Rollups, ZK Rollups áp dụng một phương pháp thận trọng hơn, yêu cầu tất cả các giao dịch phải trải qua chứng minh hiệu lực trước khi được chấp nhận. Cơ chế chứng minh này tương tự như một quy trình xác thực, đảm bảo rằng mọi giao dịch và tính toán trong mạng Layer 2 đều chính xác.
Nói ngắn gọn, chứng minh tính hợp lệ là nền tảng của ZK-Rollups, nó yêu cầu mỗi lô giao dịch phải kèm theo chứng minh tương ứng, từ đó đảm bảo rằng các hợp đồng thông minh trên blockchain cơ sở có thể xác nhận và phê duyệt sự thay đổi trạng thái. Đối với các nút xác thực, ZK Rollups cung cấp một cơ chế thanh toán không có lỗi, vì mỗi giao dịch phải trải qua quá trình xác minh tính hợp lệ nghiêm ngặt.
Theo dữ liệu từ L2BEAT, hiện tại có 11 Layer 2 sử dụng cơ chế ZK Rollups, chẳng hạn như: Linea, Starknet, zkSync, v.v.
lớp khả năng truy cập dữ liệu và lớp đồng thuận
Celestia
Celestia là một người tiên phong trong lĩnh vực blockchain mô-đun, bản chất của nó là một lớp khả dụng dữ liệu, cung cấp nền tảng vững chắc cho việc phát triển dApps và Rollup. Bằng cách triển khai trên lớp khả dụng dữ liệu và lớp đồng thuận của Celestia, các nhà phát triển ứng dụng có thể tập trung vào việc thực thi.
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
chuỗi khối mô-đun破解Bộ ba tàn ác 提升性能重塑行业格局
Phân tích sâu về mô-đun hóa: Giải pháp có thể cắm để khắc phục các nút thắt hiệu suất của Blockchain
Blockchain mô-đun hóa thông qua việc tách các chức năng khác nhau của blockchain thành các mô-đun độc lập, có thể cung cấp hỗ trợ hiệu suất và trải nghiệm người dùng mượt mà cho các chức năng cụ thể, giải quyết một phần vấn đề "tam giác không thể".
Ethereum như là nền tảng Blockchain đầu tiên hỗ trợ hợp đồng thông minh, đã cung cấp một môi trường màu mỡ cho thiết kế mô-đun. Theo sự phát triển của công nghệ Blockchain, hệ sinh thái Bitcoin cũng bắt đầu khám phá khả năng mô-đun, thông qua việc thêm các mô-đun mới để đạt được các chức năng nâng cao hơn, chẳng hạn như cải thiện bảo mật riêng tư, xử lý giao dịch hiệu quả hơn hoặc tăng cường chức năng hợp đồng thông minh.
Công nghệ mô-đun đại diện cho một tư duy sản phẩm "có linh hồn" có thể cắm vào, trong tương lai sẽ xuất hiện các giải pháp blockchain linh hoạt và tùy chỉnh hơn, các dịch vụ và chức năng khác nhau có thể dễ dàng được cắm vào và rút ra như các khối Lego. Sự linh hoạt này cho phép các nhà phát triển nhanh chóng xây dựng và triển khai các giải pháp blockchain dựa trên nhu cầu của các tình huống ứng dụng cụ thể.
Blockchain đơn thể và Blockchain mô-đun
Khi chúng ta thảo luận về blockchain mô-đun, trước tiên cần hiểu khái niệm blockchain đơn thể (Monolithic Blockchain). Các chuỗi đơn thể, như Bitcoin, Ethereum, nổi tiếng với tính toàn diện của chúng, đảm nhận độc lập mọi khía cạnh của mạng, từ lưu trữ dữ liệu đến xác minh giao dịch, rồi đến thực thi hợp đồng thông minh. Trong quá trình này, chuỗi đơn thể đóng vai trò như một người đa năng (generalist), có liên quan đến mọi khâu.
Lấy Ethereum làm ví dụ, một blockchain đơn thể trưởng thành thường có thể được chia thành bốn kiến trúc chính.
Thông qua phép so sánh này, chúng ta có thể hiểu rõ hơn cách các kiến trúc khác nhau của blockchain hoạt động cùng nhau. Blockchain đơn thể là việc tập trung tất cả các chức năng thực hiện trên một chuỗi, trong khi blockchain mô-đun (Modular Blockchain) là một kiến trúc blockchain mới, phân chia hệ thống blockchain thành nhiều thành phần hoặc lớp chuyên biệt, mỗi thành phần chịu trách nhiệm xử lý các nhiệm vụ cụ thể như đồng thuận, tính khả dụng của dữ liệu, thực thi và thanh toán.
Blockchain mô-đun giống như một nhóm các chuyên gia (specialists), tập trung vào việc khai thác sâu và đổi mới công nghệ trong các lĩnh vực của họ. Sự tập trung này cho phép blockchain mô-đun cung cấp hiệu suất và trải nghiệm người dùng vượt trội trong các chức năng cụ thể, chẳng hạn như chúng có thể cung cấp tốc độ xử lý giao dịch nhanh hơn với chi phí thấp hơn.
Trong kiến trúc nút, chuỗi đơn thể phụ thuộc vào các nút đầy đủ, những nút này phải tải xuống và xử lý bản sao dữ liệu của toàn bộ blockchain. Điều này không chỉ đặt ra yêu cầu cao về tài nguyên lưu trữ và tính toán, mà còn hạn chế tốc độ mở rộng của mạng. Ngược lại, blockchain mô-đun áp dụng thiết kế nút nhẹ, chỉ cần xử lý thông tin tiêu đề khối, từ đó cải thiện đáng kể tốc độ giao dịch và hiệu quả mạng.
Một lợi thế nổi bật của blockchain mô-đun là tính linh hoạt và khả năng hợp tác của nó. Chúng có thể thuê ngoài các chức năng không cốt lõi cho những chuyên gia khác, tạo ra một hiệu ứng hợp tác, đạt được sự cải thiện đáng kể về hiệu suất tổng thể. Triết lý thiết kế này tương tự như khối LEGO, cho phép các nhà phát triển tự do kết hợp các mô-đun khác nhau theo nhu cầu của dự án, tạo ra các giải pháp đa dạng.
Mặc dù chuỗi đơn thể có những ưu điểm về kiểm soát toàn cầu, an ninh và tính ổn định, chúng cũng phải đối mặt với thách thức về khả năng mở rộng, độ khó trong việc nâng cấp và thích ứng với những nhu cầu mới. Chuỗi khối mô-đun nổi bật với sự linh hoạt cao và khả năng tùy chỉnh, đơn giản hóa quá trình tạo và tối ưu hóa chuỗi khối mới.
Tuy nhiên, blockchain mô-đun cũng phải đối mặt với những thách thức riêng của nó. Kiến trúc phức tạp của nó làm tăng khối lượng công việc của các nhà phát triển trong thiết kế, phát triển và bảo trì. Là một công nghệ mới nổi, blockchain mô-đun chưa trải qua kiểm tra an toàn toàn diện và thử thách từ sự biến động của thị trường, tính ổn định và an toàn lâu dài của nó vẫn cần được xác minh thêm.
Blockchain mô-đun và "Tam giác không thể"
Tại sao công nghệ blockchain mô-đun lại nhận được sự chú ý rộng rãi và được dự đoán là "xu hướng tương lai"? Điều này liên quan chặt chẽ đến lý thuyết "tam giác không thể" nổi tiếng trong lĩnh vực blockchain.
"Tam giác không thể" của blockchain đề cập đến việc một mạng lưới blockchain khó có thể đạt được trạng thái tối ưu cho cả ba thuộc tính cốt lõi: an toàn, phi tập trung và khả năng mở rộng cùng một lúc.
Quan điểm cốt lõi của "Tam giác không thể" là một hệ thống blockchain rất khó đạt được tối ưu hóa trên cả ba đặc tính này. Ví dụ: Trong số nhiều chuỗi công khai, Bitcoin và Ethereum nổi bật về tính phi tập trung và an ninh nhờ vào sự phân bố nút rộng rãi và số lượng nút dồi dào.
Tuy nhiên, chúng hy sinh một phần khả năng mở rộng, dẫn đến tốc độ giao dịch chậm và chi phí giao dịch cao: thời gian tạo khối của Bitcoin khoảng 10 phút, TPS của Ethereum khoảng 13, và khi khối lượng giao dịch tăng vọt, chi phí giao dịch của Ethereum có thể lên đến hàng trăm đô la.
Chính trong bối cảnh như vậy, công nghệ blockchain mô-đun ra đời, nó giải quyết các thách thức về khả năng mở rộng và chi phí giao dịch của chuỗi công khai truyền thống bằng cách phân bổ các chức năng khác nhau cho các mô-đun chuyên biệt. Ví dụ, mạng Lightning của Bitcoin và công nghệ Rollup của Ethereum đều là minh chứng cho tư duy mô-đun.
Lợi thế của Blockchain mô-đun nằm ở kiến trúc phân tầng của nó, cho phép mỗi tầng tối ưu hóa cho các nhu cầu cụ thể. Tầng dữ liệu có thể tập trung vào lưu trữ và xác minh dữ liệu, trong khi tầng thực thi có thể xử lý logic hợp đồng thông minh. Sự tách biệt này không chỉ nâng cao hiệu suất và hiệu quả mà còn thúc đẩy khả năng tương tác giữa các Blockchain khác nhau, tạo nền tảng cho việc xây dựng một hệ sinh thái mở và liên kết.
Tóm lại, công nghệ blockchain mô-đun cung cấp một cách tiếp cận mới để giải quyết những hạn chế của chuỗi công khai truyền thống. Nó đạt được khả năng mở rộng cao hơn và chi phí giao dịch thấp hơn trên nền tảng duy trì tính phi tập trung và an ninh, có ý nghĩa sâu sắc đối với việc ứng dụng rộng rãi và phát triển lâu dài của công nghệ blockchain.
Phân loại Blockchain mô-đun
Blockchain mô-đun có thể được phân loại thành các loại khác nhau dựa trên đặc điểm kiến trúc của nó. Trong số các loại này, lớp khả dụng dữ liệu và lớp đồng thuận thường được thiết kế như một thể thống nhất do sự phụ thuộc chặt chẽ lẫn nhau của chúng. Điều này là do khi các nút nhận được dữ liệu giao dịch, thường thì chúng cũng xác định thứ tự của giao dịch, đây là cốt lõi của tính an toàn và không thể thay đổi của blockchain.
Dựa trên nguyên tắc thiết kế này, chúng ta có thể hiểu các dự án blockchain mô-đun từ ba khía cạnh: lớp thực thi, lớp khả dụng dữ liệu và lớp đồng thuận, lớp thanh toán.
Tầng thực thi
Công nghệ Layer 2, như một sự mở rộng của lớp thực thi trong kiến trúc blockchain, là một biểu hiện của khái niệm blockchain mô-đun. Nó nhằm nâng cao khả năng mở rộng của chuỗi chính thông qua việc xây dựng các mạng, hệ thống hoặc công nghệ ngoài chuỗi được xây dựng trên blockchain cơ sở.
Giải pháp Layer 2 cho phép xử lý giao dịch nhanh hơn và tiết kiệm chi phí hơn, đồng thời giữ nguyên tính bảo mật và phi tập trung của Blockchain nền tảng. Dựa trên bảng điều khiển dune do @0xning tạo ra, có thể thấy tỷ lệ gas tiêu thụ cho xác thực và thanh toán Layer 2 trên hệ sinh thái Ethereum trung bình dưới 10%, giúp tiết kiệm đáng kể chi phí giao dịch cho người dùng.
Công nghệ Rollup là giải pháp Layer 2 phổ biến nhất hiện nay, với ý tưởng cốt lõi là "thực hiện ngoài chuỗi, xác thực trên chuỗi", thực hiện các công việc tính toán ngoài chuỗi và sau đó tải dữ liệu calldata trở lại mạng chính.
Thực thi ngoài chuỗi
Trong mô hình Rollup, giao dịch được thực hiện bên ngoài chuỗi, trong khi blockchain cơ sở chỉ chịu trách nhiệm xác minh bằng chứng giao dịch trong hợp đồng thông minh và lưu trữ dữ liệu giao dịch gốc. Thiết kế này giảm nhẹ đáng kể gánh nặng tính toán của chuỗi chính, giảm nhu cầu lưu trữ, từ đó cho phép xử lý giao dịch hiệu quả hơn.
Để giảm chi phí hơn nữa, Rollup đã áp dụng công nghệ đóng gói giao dịch. Nó có thể được so sánh với việc đóng gói hàng hóa trong logistics, việc gửi riêng từng món hàng sẽ tạo ra chi phí vận chuyển cao. Trong khi đó, công nghệ Rollup bằng cách đóng gói nhiều giao dịch lại với nhau, chỉ cần một lần "vận chuyển", từ đó giảm đáng kể chi phí cho mỗi giao dịch.
Xác thực trên chuỗi
Xác minh trên chuỗi là chìa khóa cho tính bảo mật của mạng Layer 2. Mạng Layer 2 phải cung cấp chứng minh mã hóa để giải quyết những bất đồng tiềm ẩn trên chuỗi khối cơ sở. Hiện tại, hai cơ chế chứng minh chính là chứng minh lỗi và chứng minh hiệu lực, chúng lần lượt hỗ trợ cho Optimistic Rollups và ZK Rollups.
Bằng chứng lỗi của Optimistic Rollups
Optimistic Rollups áp dụng một giả định lạc quan, tức là tất cả các giao dịch đều mặc định là hợp lệ, trừ khi có bằng chứng rõ ràng cho thấy có sai sót. Mô hình này dựa vào chứng minh sai sót trong thời gian thách thức (chứng minh gian lận), bất kỳ người tham gia mạng nào cũng có thể gửi bằng chứng để thách thức trạng thái của hợp đồng thông minh, đảm bảo tính công bằng và minh bạch của mạng.
Theo dữ liệu của L2BEAT, hiện có 16 Layer 2 sử dụng cơ chế Optimistic Rollups, chẳng hạn như: Arbitrum, OP, Base, Blast, v.v.
Chứng minh tính hợp lệ của ZK Rollups
Khác với Optimistic Rollups, ZK Rollups áp dụng một phương pháp thận trọng hơn, yêu cầu tất cả các giao dịch phải trải qua chứng minh hiệu lực trước khi được chấp nhận. Cơ chế chứng minh này tương tự như một quy trình xác thực, đảm bảo rằng mọi giao dịch và tính toán trong mạng Layer 2 đều chính xác.
Nói ngắn gọn, chứng minh tính hợp lệ là nền tảng của ZK-Rollups, nó yêu cầu mỗi lô giao dịch phải kèm theo chứng minh tương ứng, từ đó đảm bảo rằng các hợp đồng thông minh trên blockchain cơ sở có thể xác nhận và phê duyệt sự thay đổi trạng thái. Đối với các nút xác thực, ZK Rollups cung cấp một cơ chế thanh toán không có lỗi, vì mỗi giao dịch phải trải qua quá trình xác minh tính hợp lệ nghiêm ngặt.
Theo dữ liệu từ L2BEAT, hiện tại có 11 Layer 2 sử dụng cơ chế ZK Rollups, chẳng hạn như: Linea, Starknet, zkSync, v.v.
lớp khả năng truy cập dữ liệu và lớp đồng thuận
Celestia
Celestia là một người tiên phong trong lĩnh vực blockchain mô-đun, bản chất của nó là một lớp khả dụng dữ liệu, cung cấp nền tảng vững chắc cho việc phát triển dApps và Rollup. Bằng cách triển khai trên lớp khả dụng dữ liệu và lớp đồng thuận của Celestia, các nhà phát triển ứng dụng có thể tập trung vào việc thực thi.