Tóm tắt

Sự phổ biến của tiền điện tử và blockchain đang tăng theo cấp số nhân, đồng thời số lượng người dùng và giao dịch cũng tăng lên nhanh chóng. Mặc dù bản chất đột phá của blockchain là rõ ràng nhưng khả năng mở rộng (khả năng phát triển của hệ thống trong khi đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng) sẽ luôn là một thách thức. Các mạng blockchain công cộng có tính phân cấp cao và an toàn thường gặp khó khăn để đạt được thông lượng cao.

Điều này thường được mô tả là bộ ba bất khả thi của blockchain, nghĩa là một hệ thống phi tập trung gần như không thể đạt được mức cao tương tự đồng thời mức độ phân cấp, bảo mật và khả năng mở rộng. Trên thực tế, mạng blockchain chỉ có hai trong ba yếu tố.

Nhưng may mắn thay, hàng ngàn người đam mê và chuyên gia đang nỗ lực tìm ra giải pháp mở rộng quy mô. Một số giải pháp này nhằm mục đích điều chỉnh kiến trúc của blockchain chính (Lớp 1), trong khi các giải pháp khác nhắm vào các giao thức Lớp 2 chạy trên mạng cơ bản.

Giới thiệu

Có rất nhiều chuỗi khối và tiền điện tử có sẵn đến mức bạn có thể không biết mình đang sử dụng chuỗi Lớp 1 hay Lớp 2. Mặc dù việc bỏ qua sự phức tạp của blockchain chắc chắn có những lợi ích, nhưng việc hiểu rõ hệ thống mà bạn đang đầu tư hoặc sử dụng sẽ mang lại lợi ích. Thông qua bài viết này, bạn sẽ tìm hiểu về sự khác biệt giữa chuỗi khối Lớp 1 và Lớp 2 cũng như các giải pháp khả năng mở rộng khác nhau.

Blockchain Lớp 1 và Lớp 2 là gì?

Lớp 1 đề cập đến lớp cơ bản của kiến trúc chuỗi khối. Đây là cấu trúc chính của mạng blockchain. Chuỗi Bitcoin, Ethereum và BNB thuộc chuỗi khối lớp 1. Lớp 2 đề cập đến các mạng được xây dựng dựa trên các chuỗi khối khác. Do đó, nếu Bitcoin thuộc Lớp 1 thì Lightning Network chạy trên Bitcoin là một ví dụ về Lớp 2.

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

Tại sao khả năng mở rộng blockchain lại quan trọng như vậy?

Hãy tưởng tượng một đường cao tốc mới giữa một thành phố lớn và các vùng ngoại ô đang phát triển nhanh chóng của nó. Khi lượng phương tiện đi qua đường cao tốc tăng lên, tình trạng tắc nghẽn trở nên rất phổ biến, đặc biệt là trong giờ cao điểm và thời gian trung bình từ điểm A đến điểm B tăng lên đáng kể. Điều này không có gì đáng ngạc nhiên khi năng lực của cơ sở hạ tầng đường bộ còn hạn chế và nhu cầu ngày càng tăng.

Các nhà chức trách có thể làm gì bây giờ để giúp nhiều hành khách đi lại trên tuyến này nhanh hơn? Một giải pháp là cải thiện đường cao tốc, bổ sung thêm làn đường ở hai bên đường. Nhưng điều này không phải lúc nào cũng thực hiện được vì giải pháp này sẽ tốn kém và gây rắc rối đáng kể cho những người di chuyển trên đường cao tốc này. Một lựa chọn khác là sáng tạo và xem xét các phương pháp tiếp cận không liên quan đến việc thay đổi cơ sở hạ tầng cốt lõi, chẳng hạn như xây dựng thêm các tuyến đường dịch vụ hoặc thậm chí chạy tuyến đường sắt hạng nhẹ dọc theo đường cao tốc.

Trong thế giới công nghệ blockchain, đường cao tốc chính là Lớp 1 (mạng chính) và các đường dịch vụ bổ sung. giải pháp Lớp 2 (mạng thứ cấp giúp tăng công suất tổng thể).

Bitcoin, Ethereum và Polkadot đều được coi là chuỗi khối Lớp 1. Chúng là các chuỗi khối cơ bản xử lý và ghi lại các giao dịch cho hệ sinh thái tương ứng của chúng và có tiền điện tử gốc – thường được sử dụng để trả phí và cung cấp tiện ích rộng hơn. Polygon là một ví dụ về giải pháp mở rộng quy mô Ethereum Lớp 2. Mạng Polygon thường xuyên gửi các điểm kiểm tra tới mạng chính Ethereum để cập nhật trạng thái của nó.

Khả năng thông lượng là một yếu tố quan trọng của blockchain. Nó là thước đo tốc độ và hiệu quả, cho biết có bao nhiêu giao dịch có thể được xử lý và ghi lại trong một khung thời gian nhất định. Khi số lượng người dùng tăng lên và số lượng giao dịch đồng thời tăng lên, việc sử dụng chuỗi khối Lớp 1 có thể chậm và tốn kém. Điều này đặc biệt đúng đối với các chuỗi khối Lớp 1 sử dụng cơ chế bằng chứng công việc thay vì bằng chứng cổ phần.

Các vấn đề hiện tại của Lớp 1

Bitcoin và Ethereum đều là mạng Lớp 1 có vấn đề về khả năng mở rộng. Cả hai đều đảm bảo tính bảo mật của mạng thông qua mô hình đồng thuận phân tán. Điều này có nghĩa là tất cả các giao dịch phải được xác minh bởi nhiều nút trước khi được xác minh. Các nút được gọi là khai thác đều cạnh tranh để giải một câu đố tính toán phức tạp và những người khai thác thành công sẽ được thưởng bằng tiền điện tử gốc của mạng.

Nói cách khác, tất cả các giao dịch đều yêu cầu xác minh độc lập bởi một số nút trước khi được xác nhận. Phương pháp hiệu quả này ghi lại dữ liệu chính xác và được xác minh vào blockchain đồng thời giảm nguy cơ bị tấn công bởi các tác nhân xấu. Tuy nhiên, một khi mạng của bạn trở nên phổ biến như Ethereum hoặc Bitcoin, các yêu cầu về thông lượng sẽ ngày càng trở thành một vấn đề. Khi mạng bị tắc nghẽn, người dùng sẽ phải đối mặt với thời gian xác nhận chậm hơn và phí giao dịch cao hơn.

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

Đối với chuỗi khối Lớp 1, có một số tùy chọn để tăng thông lượng và dung lượng mạng tổng thể. Nếu blockchain sử dụng bằng chứng công việc, việc chuyển sang bằng chứng cổ phần có thể là một lựa chọn, điều này có thể tăng số lượng giao dịch mỗi giây (TPS) đồng thời giảm phí xử lý. Tuy nhiên, cộng đồng tiền điện tử có nhiều quan điểm trái chiều về lợi ích và tác động lâu dài của bằng chứng cổ phần.

Các giải pháp về khả năng mở rộng trên mạng Lớp 1 thường được nhóm phát triển của dự án giới thiệu. Tùy thuộc vào giải pháp, cộng đồng sẽ cần thực hiện phân nhánh cứng hoặc mềm của mạng. Một số thay đổi nhỏ có khả năng tương thích ngược, chẳng hạn như bản cập nhật SegWit của Bitcoin.

Những thay đổi lớn hơn, chẳng hạn như tăng kích thước khối của Bitcoin lên 8MB, sẽ yêu cầu hard fork. Điều này sẽ tạo ra hai phiên bản của blockchain, một phiên bản có cập nhật và một phiên bản không có cập nhật. Một tùy chọn khác để tăng thông lượng mạng là shending. Nó chia các hoạt động của blockchain thành nhiều phần nhỏ hơn, xử lý dữ liệu đồng thời thay vì tuần tự.

Giải pháp mở rộng quy mô Lớp 2 hoạt động như thế nào?

Như đã thảo luận ở trên, các giải pháp Lớp 2 dựa vào các mạng thứ cấp hoạt động song song hoặc độc lập với chuỗi chính.

Tóm tắt

Không Tổng hợp kiến thức (phổ biến nhất) gộp các giao dịch Lớp 2 ngoài chuỗi và gửi chúng đến chuỗi chính dưới dạng một giao dịch. Các hệ thống này sử dụng bằng chứng xác thực để kiểm tra tính toàn vẹn của giao dịch. Tài sản được lưu trên chuỗi ban đầu thông qua các hợp đồng thông minh bắc cầu và hợp đồng thông minh xác nhận rằng chức năng tổng hợp hoạt động như mong đợi. Điều này không chỉ đảm bảo tính bảo mật của mạng ban đầu mà còn giảm mức tiêu thụ tài nguyên tổng hợp.

Chuỗi bên

Sidechains là các mạng blockchain độc lập với bộ trình xác thực riêng. Điều này có nghĩa là hợp đồng thông minh bắc cầu trên chuỗi chính không xác minh tính hợp lệ của mạng chuỗi bên. Do đó, bạn cần tin tưởng rằng sidechain đang hoạt động chính xác vì nó có quyền kiểm soát tài sản trên chuỗi ban đầu.

Kênh trạng thái

Kênh trạng thái là môi trường giao tiếp hai chiều giữa các bên giao dịch. Các bên sắp xếp lại một phần của chuỗi khối cơ bản và kết nối nó với các kênh giao dịch ngoài chuỗi. Điều này thường được thực hiện thông qua các hợp đồng thông minh được thỏa thuận trước hoặc nhiều chữ ký. Sau đó, các bên thực hiện một giao dịch hoặc một loạt giao dịch ngoài chuỗi mà không gửi ngay dữ liệu giao dịch đến sổ cái phân phối cơ bản (tức là chuỗi chính). Sau khi tất cả các giao dịch trong tập hợp được hoàn thành, "trạng thái" cuối cùng của kênh sẽ được phát tới blockchain để xác minh. Cơ chế này cải thiện tốc độ xử lý giao dịch và tăng dung lượng chung của mạng. Các giải pháp như Lightning Network của Bitcoin và Raiden của Ethereum hoạt động trên các kênh trạng thái.

Blockchain lồng nhau

Điều này Giải pháp này dựa vào trên một tập hợp các chuỗi thứ cấp nằm trên blockchain "mẹ" chính. Các chuỗi khối lồng nhau hoạt động theo các quy tắc và tham số do chuỗi gốc đặt ra. Chuỗi chính không tham gia thực hiện các giao dịch và vai trò của nó bị giới hạn trong việc giải quyết tranh chấp khi cần thiết. Công việc hàng ngày được giao cho các chuỗi "phụ", chuỗi này hoàn tất quá trình xử lý trong chuỗi chính và trả lại các giao dịch đã xử lý cho chuỗi chính. Dự án Plasma của OmiseGO là một ví dụ về giải pháp chuỗi khối lồng nhau Lớp 2.

Giải pháp mở rộng Lớp 1 và Lớp 2 Các hạn chế

Cả hai giải pháp Lớp 1 và Lớp 2 đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Tập trung vào Lớp 1 có thể cung cấp giải pháp hiệu quả nhất để cải tiến giao thức quy mô lớn. Tuy nhiên, điều này cũng có nghĩa là người xác nhận phải được thuyết phục để chấp nhận các thay đổi thông qua hard fork.

Người xác thực có thể không muốn thực hiện việc này, chẳng hạn như khi chuyển từ bằng chứng công việc sang bằng chứng cổ phần. Việc chuyển sang một hệ thống hiệu quả hơn sẽ khiến các nhà khai thác mất doanh thu, do đó khiến họ không có động lực để cải thiện khả năng mở rộng.

Lớp 2 cung cấp phương pháp nhanh hơn để cải thiện khả năng mở rộng. Tuy nhiên, tùy thuộc vào phương pháp được sử dụng, tính bảo mật của blockchain ban đầu rất có thể bị xâm phạm. Người dùng tin tưởng các mạng như Ethereum và Bitcoin vì khả năng phục hồi và hồ sơ bảo mật của chúng. Nếu bạn từ bỏ một số khía cạnh nhất định của Lớp 1, bạn thường phải dựa vào các nhóm và mạng của Lớp 2 để cải thiện hiệu quả và bảo mật.

Sau Lớp 1 và Lớp 2 là gì?

Một câu hỏi quan trọng là liệu chúng ta có còn cần các giải pháp Lớp 2 khi Lớp 1 trở nên có khả năng mở rộng cao hơn hay không. Các chuỗi khối hiện tại đã được cải thiện và các mạng mới có khả năng mở rộng tốt đã được tạo ra. Tuy nhiên, việc cải thiện khả năng mở rộng của các hệ thống lớn sẽ mất nhiều thời gian và không được đảm bảo. Tùy chọn khả thi nhất là để Lớp 1 tập trung vào bảo mật và cho phép các mạng Lớp 2 điều chỉnh các dịch vụ cho phù hợp với các trường hợp sử dụng cụ thể.

Rất có khả năng các chuỗi lớn như Ethereum sẽ vẫn chiếm ưu thế trong tương lai gần vì cộng đồng người dùng và nhà phát triển lớn của họ. Nhưng nhóm xác thực lớn, phi tập trung và danh tiếng vững chắc của nó cung cấp nền tảng vững chắc cho các mục tiêu giải pháp Lớp 2 của nó.

Tóm tắt

Suy ngẫm về những cải tiến kể từ khi bắt đầu giao dịch tiền điện tử Việc theo đuổi khả năng mở rộng đã tạo ra cách tiếp cận theo hai hướng: cải tiến Lớp 1 và các giải pháp Lớp 2. Nếu bạn có danh mục các sản phẩm mật mã, rất có thể bạn đã tiếp xúc với mạng Lớp 1 và Lớp 2. Bây giờ bạn đã biết sự khác biệt giữa hai phương pháp này và các phương pháp mở rộng khác nhau mà chúng cung cấp.