Bạn có cảm thấy bực bội mỗi khi gặp phải tình trạng ùn tắc giao thông, đặc biệt là khi đang vội vã hay không? Khi đó, có lẽ bạn tự hỏi có bao nhiêu tuyến đường thực sự giúp giảm thiểu lưu lượng giao thông và phục vụ hàng ngàn phương tiện cũng như người tham gia giao thông mỗi ngày? Thú vị thay, tình trạng tiến thoái lưỡng nan này cũng xảy ra trong thế giới tiền điện tử, được biết tới là vấn đề về khả năng mở rộng.
Tình trạng này xảy ra khi một mạng chuỗi khối đạt tới giới hạn số lượng nhất định. Bạn có thể liên tưởng tới hình ảnh ùn tắc nút giao thông do các tuyến phố bị tắc nghẽn xe cộ. Với tiền điện tử, đó là khi nhiều người cố gắng giao dịch cùng một lúc. Giải pháp cho vấn đề này là Lớp 2, hướng tới việc giải bài toán về khả năng mở rộng trong lĩnh vực tiền điện tử. Tuy nhiên vấn đề về khả năng mở rộng thực sự là gì, và làm thế nào mà mạng Lớp 2 giải quyết được chúng? Hãy cùng tìm hiểu.
Tóm tắt về vấn đề mở rộng của chuỗi khối
Nếu nhìn vào vốn hoá thị trường của tiền điện tử ngày nay, bạn sẽ bất ngờ bởi số lượng người đã mua tiền điện tử, dù để phục vụ mục đích gì đi nữa. Tại thời điểm viết bài (Ngày 25 tháng 1 năm 2022), Bitcoin (BTC) đã đạt mức vốn hoá thị trường trên 686,21 tỉ USD, trong khi đó Ethereum (ETH) sở hữu hơn 286,55 tỉ USD.
Những con số này chứng minh rằng ngày càng có nhiều người bắt đầu khám phá các đồng tiền điện tử khác nhau. Và càng nhiều giao dịch cần hoàn thành thì mạng chuỗi khối càng bận rộn hơn. Đó chính là vấn đề về khả năng mở rộng.
Thử lấy ví dụ về mạng Ethereum. Trên mạng Ethereum, càng nhiều nhu cầu thì tốc độ của giao dịch càng chậm và mức phí gas ETH gần như không bền vững. Chuỗi khối Bitcoin cũng phải xử lý lượng lớn giao dịch cùng một lúc.
Để tăng hiệu suất vận hành của mạng lưới và cải thiện các quy trình, giải pháp mở rộng Lớp 2 đã được phát triển.
Các lớp chuỗi khối là gì và chúng hoạt động ra sao?
Nếu sự tắc nghẽn là vấn đề về khả năng mở rộng thì Lớp 2 chính là khả năng truy cập thông qua các tuyến đường/phố bổ sung. Thuật ngữ này được sử dụng để nói về các giải pháp được tạo và thiết kế để giúp mở rộng một mạng chuỗi khối.
Trong phần trước ta đã đề cập tới việc tốc độ giao dịch và các quy trình có thể chậm hơn, mức phí giao dịch có thể cao hơn khi một mạng trở nên bận rộn hơn. Đây là những vấn đề mà Lớp 2 sẽ cố gắng giải quyết. Để giúp bạn hiểu hơn về cơ chế hoạt động của Lớp 2, trước tiên hãy tìm hiểu về lớp đầu tiên, Lớp 1.
Lớp 1
Trong lĩnh vực tiền điện tử, Lớp 1 hay chuỗi chính là lớp tiêu chuẩn, hoặc lớp đồng thuận cơ sở. Đây là nơi diễn ra và xử lý hầu hết tất cả các giao dịch. Các ví dụ bao gồm mạng Bitcoin, mạng Ethereum và các mạng tiền điện tử khác. Bạn có thể hình dung lớp 1 giống như đường cao tốc, nơi tất cả xe cộ và các phương tiện khác cùng đi theo một hướng.
Vấn đề xảy ra khi số lượng xe và lưu lượng giao thông tăng lên. Vấn đề tương tự cũng xảy ra khi các giao dịch diễn ra trong mạng chuỗi khối quá bận rộn, bởi vậy chúng ta cần tới các giải pháp mở rộng.
Một số giải pháp mở rộng Lớp 1 bao gồm cải tiến giao thức đồng thuận, trong đó bạn có thể gặp thuật ngữ Bằng chứng công việc (PoW) và Bằng chứng cổ phần (PoS) thường xuyên hơn. Ngoài ra còn có một giải pháp khác là sharding, trong đó toàn bộ mạng chuỗi khối sẽ được chia thành các bộ dữ liệu gọi là các “shard”.
Nếu một mạng lưới cần khả năng hoàn thành giao dịch mỗi giây tốt hơn, hoặc mức phí thấp hơn, hoặc cả hai… thì có thể giải pháp Lớp 2 là lựa chọn đúng đắn.
Lớp 2
Lớp 2 chỉ đơn giản là một lớp khác được xây dựng trên Lớp 1. Điều tuyệt vời là giải pháp này không cần can thiệp vào Lớp 1, tức là các hệ thống và quy trình của lớp cơ sở không bị gián đoạn hoặc thay đổi. Mục tiêu của Lớp 2 là giúp tăng cường năng suất của Lớp 1 bằng cách xử lý các giao dịch ngoài chuỗi.
Điều này tức là giải pháp Lớp 2 phải có thể giảm bớt gánh nặng công việc, giảm tắc nghẽn mạng và tránh các điểm thất bại duy nhất. Bằng cách này, ta không phải hi sinh tốc độ giao dịch và trải nghiệm người dùng mà vẫn đam bảo mạng lưới vận hành mượt mà và an toàn như mục tiêu ban đầu của chuỗi khối.
Tìm hiểu sâu hơn về các giải pháp mở rộng Lớp 2
Một mạng chuỗi khối lý tưởng có thể xử lý số lượng giao dịch không giới hạn mỗi giây. Đó là thông lượng hoặc TPS. Tuy nhiên nếu nhìn vào tốc độ xử lý giao dịch của các mạng lưới ngày nay thì dường như tốc độ xử lý số lượng giao dịch không giới hạn vẫn còn khá xa vời.
Chuỗi chính của Bitcoin có thể xử lý khoảng 3 tới 7 TPS, con số quá khiêm tốn so với TPS của Visa vào khoảng 20.000 TPS. Thay vào đó, mạng Bitcoin chắc chắn là có tính bảo mật tốt hơn vì tính phi tập trung và mỗi giao dịch phải được đồng ý, đào, phân phối và xác nhận bởi nhiều nốt hoặc bởi một người lưu giữ dữ liệu của hạ tầng chuỗi khối.
Để cải thiện tốc độ và hiệu suất mà vẫn đảm bảo sự an toàn và tính toàn vẹn của mạng lưới, giải pháp mở rộng Lớp 2 đã được phát triển. Những ứng dụng này bao gồm:
- State channel (Các kênh thanh toán)
State channel sử dụng hợp đồng nhiều chữ ký để tạo điều kiện cho các giao dịch nhanh chóng ngoài chuỗi và hoàn thiện chúng với chuỗi chính. Từ đó làm giảm sự tắc nghẽn trong mạng, phí giao dịch và sự chậm trễ khi xử lý.
- Sidechains (Chuỗi phụ)
Đây là một chuỗi khối độc lập tương thích với Máy ảo Ethereum (EVM) và chạy song song với chuỗi chính. Sidechain hoạt động với Ethereum thông qua cầu nối hai chiều và hoạt động theo cơ chế đồng thuận và các tham số khối của riêng mình.
- Rollup
Giải pháp này thực hiện các giao dịch bên ngoài chuỗi chính và đăng dữ liệu lên Lớp 1 khi đạt được đồng thuận. Có hai loại Rollup: các ZK-rollup và optimistic rollup.
Các rollup ZK (Bằng chứng không kiến thức) tập hợp hàng trăm giao dịch ngoài chuỗi và tạo một kiến thức đối số không tương tác ngắn gọn (SNARK). Với các rollup ZK, ta chỉ cần bằng chứng hợp lệ thay vì dữ liệu giao dịch. Điều này khiến việc xác nhận một khối trở nên nhanh và rẻ hơn.
Optimistic rollup trái lại không thực hiện bất kỳ tính toán nào, tuy nhiên giải pháp này đề xuất trạng thái mới cho chuỗi chính hoặc “công chứng” giao dịch. Tính toán là một phần tốn kém khi sử dụng Ethereum, khiến các optimistic rollup trở thành giải pháp lý tưởng để giảm chi phí gas.
- Plasma
Được thiết kế cho mạng Ethereum và xây dựng bằng cách sử dụng các hợp đồng thông minh và Merkle Trees — một cách tổ chức lượng lớn dữ liệu theo cách đơn giản hơn. Plasma cho phép phát triển số lượng không giới hạn các chuỗi phụ hoặc các bản sao nhỏ hơn của mạng Ethereum.
Các ví dụ về mạng Lớp 2
Giờ khi đã hiểu giải pháp mở rộng Lớp 2 là gì, hãy cùng xem các ví dụ về giải pháp này trong lĩnh vực tiền điện tử.
- Mạng lưới Bitcoin Lightning
Mạng Bitcoin Lightning là một hệ thống phi tập trung cho phép người dùng thực hiện các khoản thanh toán vi mô số lượng lớn, tức thì với chi phí thấp hơn. Giao thức thanh toán này là một trong những kênh được sử dụng rộng rãi để giao dịch Bitcoin nhanh chóng và dễ dàng.
- Loopring
Loopring sử dụng các hợp đồng thông minh mã nguồn mở từ Ethereum để phát triển các dự án của riêng mình. Loopring được tạo ra để giải quyết những thách thức mà sàn giao dịch tập trung và phi tập trung gặp phải bằng cách cho phép các nhà đầu tư lưu trữ các khoản đầu tư trong ví riêng của họ trong khi hoàn thành giao dịch theo phương pháp tập trung.
- Polygon
Polygon cung cấp sự phát triển về khía cạnh bảo mật của mạng Ethereum cũng như cho các nhà phát triển. Polygon cung cấp các công cụ được các nhà phát triển sử dụng để tạo ra công nghệ dựa trên chuỗi Ethereum được tối ưu hóa.
- Optimism
Optimism giúp cải thiện khả năng chi trả của các giao dịch Ethereum. Ngoài ra, Optimism cũng phát triển tốc độ giao dịch cho người dùng Ethereum.
Những phát triển trong tương lai
Không thể phủ nhận Blockchain’s Layer 2 mang lại rất nhiều lợi ích to lớn cho mạng cũng như người dùng. Như chúng ta đã tìm hiểu ở phần trên, sự phát triển của Lớp 2 giải quyết vấn đề quá tải trên các mạng tiền điện tử khác nhau, bao gồm cả Bitcoin và Ethereum.
Khi giao dịch trở nên hiệu quả và nhanh hơn, sẽ ngày càng có nhiều người sẽ muốn sở hữu các đồng tiền kỹ thuật số đầy tiềm năng này. Không có gì bất ngờ nếu chúng ta sớm thấy các mạng khác cung cấp giao dịch tiền điện tử dễ sử dụng, nhanh và rẻ hơn.