Khi ngày càng nhiều người và tổ chức áp dụng công nghệ blockchain, khả năng mở rộng trở nên rõ ràng hơn. Bạn có thể đã xem thuật ngữ này như một vấn đề lớn nhất của ngành công nghiệp tiền điện tử.
Nhưng chính xác thì “khả năng mở rộng” nghĩa là gì, đặc biệt là khi nói đến công nghệ blockchain và tại sao nó lại quan trọng đến vậy?
Khả năng mở rộng Blockchain là gì?
“Khả năng mở rộng” đề cập đến khả năng một hệ thống hoặc quy trình tiếp tục hoạt động bất chấp những thay đổi về khối lượng hoặc quy mô. Tương tự, khả năng mở rộng blockchain đề cập đến khả năng giao thức blockchain tiếp tục hoạt động tối ưu – mà không làm tăng chi phí – khi có nhiều giao dịch, dữ liệu và người dùng hơn.
Đề xuất Vitalik Buterin [PDF] các giao thức blockchain cố gắng phi tập trung, an toàn và có thể mở rộng, nhưng chỉ đạt được hai trong số các đặc tính này. Và tính năng thường bị hy sinh nhất là khả năng mở rộng.
Khi blockchain không thể mở rộng, nó xử lý các giao dịch chậm, điều này có thể dẫn đến tắc nghẽn mạng (tồn đọng thanh toán) và phí cao hơn. Trong khi đó, một blockchain có thể mở rộng có thể xử lý một số lượng lớn giao dịch mỗi giây (TPS) mà không ảnh hưởng đến bảo mật, trải nghiệm người dùng và phí hoặc ra quyết định (đạt được sự đồng thuận với một mạng lưới rộng lớn các thực thể ngang hàng).
Ba số liệu chính xác định khả năng mở rộng của giao thức blockchain:
Hầu hết các giao thức blockchain mới hơn như Solana đều có khả năng mở rộng cao hơn các giao thức cũ hơn như Bitcoin; tuy nhiên, họ thường đạt được điều này với cái giá phải trả là hệ thống bảo mật yếu hơn hoặc tính tập trung cao hơn.
Để các blockchain hỗ trợ nền kinh tế và cơ sở người dùng khổng lồ, chúng phải có khả năng mở rộng. Mọi người sẽ không áp dụng các giao thức blockchain nếu chúng chậm và đắt tiền, đặc biệt là khi các tùy chọn truyền thống nhanh và rẻ vẫn tồn tại. Ví dụ: thanh toán pizza bằng thẻ VISA sẽ nhanh hơn và rẻ hơn so với Bitcoin. Do đó tầm quan trọng của khả năng mở rộng blockchain.
3 các phương pháp mở rộng quy mô blockchain chính
Một số giao thức blockchain đã triển khai nhiều kỹ thuật để cải thiện độ trễ, thông lượng và chi phí mà không làm mất đi tính bảo mật và phân quyền. Tuy nhiên, không có giải pháp nào có thể giải quyết được bộ ba bất khả thi của blockchain, đặc biệt là vì nhiều giải pháp được dành cho phân cấp hoặc bảo mật.
Tín dụng hình ảnh: Trikona/Shutterstock
Do đó, các giao thức blockchain thường sử dụng nhiều giải pháp để cải thiện khả năng mở rộng blockchain.
Những kỹ thuật này có thể được chia thành ba giải pháp rộng.
1. Giải pháp lớp 1
Trong trường hợp này, mục tiêu là cải thiện mạng blockchain cơ bản để xử lý các giao dịch đã tiêu thụ. Điều này có thể bao gồm các giải pháp như tăng khối, giảm thời gian giao dịch hoặc thu thập phản hồi nhanh hơn để đạt được sự đồng thuận.
Giải pháp lớp 1 được triển khai trên chuỗi, tập trung vào việc cải thiện giao thức blockchain cốt lõi mà không liên quan đến bất kỳ khuôn khổ bổ sung nào. Thông thường, những cải tiến này được thực hiện bằng cách sử dụng một nhánh blockchain.
Ví dụ: Bitcoin đã kích hoạt Segregated Witness (SegWit) thông qua một soft fork vào năm 2017. Thay đổi này làm tăng giới hạn kích thước khối giao thức và hiệu suất giao dịch. Cùng năm đó, hard fork đã dẫn đến việc tạo ra Bitcoin Cash (BCH), một blockchain thay thế với kích thước khối lớn hơn, thời gian giao dịch ngắn hơn và phí giao dịch thấp hơn.
Chuỗi khối Ethereum cũng đã hoàn thành đợt hard fork vào năm 2022. Điều này đã thay đổi thuật toán đồng thuận của giao thức từ bằng chứng công việc sang bằng chứng cổ phần. Đây là bước đầu tiên trong việc giới thiệu sharding mà Buterin tin rằng sẽ mở rộng mạng lưới hơn nữa.
Phân mảnh chuỗi khối là một giải pháp lớp 1mặc dù nó không cần một cái nĩa. Thay vào đó, nó chia mạng thành các phân vùng nhỏ hơn – phân đoạn – để phân tán và hợp lý hóa quá trình xử lý giao dịch. Trong khi Ethereum đặt mục tiêu triển khai sharding vào năm 2023 thì blockchain của Zilliq đã có 4 phân đoạn, giúp giảm thời gian giao dịch, giảm phí giao dịch và cải thiện sự hài lòng của người dùng.
2. Giải pháp lớp 2
Không giống như các giải pháp lớp 1 được triển khai trong giao thức blockchain chính, các giải pháp lớp 2 chúng tăng khả năng mở rộng của chuỗi khối bằng cách di chuyển một số giao dịch hoặc quy trình ra khỏi chuỗi. Đây là các cấu trúc thứ cấp – kênh trạng thái và tóm tắt – được xây dựng dựa trên giao thức blockchain cơ bản để xử lý khối lượng giao dịch tăng lên.
- Kênh trạng thái: Với kênh trạng thái, hai hoặc nhiều bên có thể giao dịch nhanh chóng, ngoài chuỗi, đồng thời cho phép giải quyết cuối cùng các giao dịch trên chuỗi. Ví dụ: Lightning Network chạy trên blockchain Bitcoin và cho phép giao dịch Bitcoin bên ngoài blockchain chính. Giao dịch được đóng bằng hợp đồng thông minh. Giao dịch và tính hữu hạn của nó sau đó được thêm vào chuỗi khối cơ bản, cho phép giải quyết tranh chấp và đóng kênh. Một ví dụ khác về kênh trạng thái là mạng Raiden được xây dựng trên Ethereum.
- Tuyên bố tích lũy: Trong khi đó, các tuyên bố – chẳng hạn như tuyên bố lạc quan hoặc không có kiến thức – thực hiện các giao dịch ngoài chuỗi và sau đó gửi dữ liệu giao dịch hoặc bằng chứng về tính hợp lệ đến giao thức blockchain chính, nơi sẽ đạt được sự đồng thuận. Loopring và Aztec là những ví dụ điển hình về tổng hợp không có kiến thức, trong khi Arbitrium One và Optimism là những ví dụ về tổng hợp lạc quan.
Ngoài ra, còn có những khác biệt khác giữa các blockchain lớp 1 và các lớp 2.
3. Chuỗi mới
Tín dụng hình ảnh: Ico Maker/Shutterstock
Nhiều dạng chuỗi mới khác nhau có thể được tạo ra – chuỗi bên, chuỗi plasma và chuỗi Validium – để hỗ trợ xử lý giao dịch hiệu quả. Ví dụ: Polygon là một sidechain Ethereum với các thông số kỹ thuật được tùy chỉnh để đáp ứng các nhu cầu cụ thể nhưng vẫn sử dụng và dựa trên nền tảng vững chắc của Ethereum.
Mặc dù các giải pháp này đôi khi được gọi là giải pháp lớp 2chúng khá khác nhau. Giải pháp lớp 2 là phần mở rộng của các đối tác của chúng trong lớp 1 và chúng thường hoạt động phù hợp với cốt lõi của blockchain. Tuy nhiên, chuỗi bên, chuỗi plasma và chuỗi validium là các chuỗi khối độc lập hơn với các kết nối với các đối tác lớp của chúng 1. Họ thường chịu trách nhiệm về tính bảo mật, thuật toán đồng thuận hoặc tham số khối của mình.
Không có khả năng mở rộng chuỗi khối, không được áp dụng hàng loạt
Công nghệ chuỗi khối có tiềm năng thay đổi thế giới như chúng ta biết. Tuy nhiên, nó sẽ không thay đổi thế giới nếu khả năng mở rộng vẫn là một hạn chế vì sẽ không có sự áp dụng đại trà.
Từ việc số hóa tài sản cho đến các công ty sử dụng công nghệ blockchain để tối ưu hóa quy trình, tương lai của công nghệ blockchain sẽ rất tươi sáng nếu có thể mở rộng quy mô một cách bền vững mà không phải hy sinh tính phân cấp và bảo mật.
