Tại sao Web3 cần một lớp khả dụng dữ liệu độc lập?
Tuyển chọn TechFlowTuyển chọn TechFlow
Tại sao Web3 cần một lớp khả dụng dữ liệu độc lập?
Dữ liệu là tài sản cốt lõi trong thời đại Web3, việc người dùng sở hữu dữ liệu là đặc điểm chính của Web3.
Chuyên sâu báo cáo Web3Khi nền kinh tế dữ liệu phát triển đến một mức độ nhất định, mọi người đều tham gia rộng rãi và sâu sắc vào đó, mỗi cá nhân không thể tránh khỏi việc tham gia vào các hoạt động lưu trữ dữ liệu khác nhau.
Hơn nữa, cùng với sự xuất hiện của kỷ nguyên Web3, phần lớn các lĩnh vực công nghệ sẽ dần nâng cấp hoặc chuyển đổi trong vài năm tới, và lưu trữ phi tập trung như một cơ sở hạ tầng quan trọng của Web3 sẽ được ứng dụng nhiều hơn trong tương lai. Ví dụ như mạng lưới lưu trữ dữ liệu phía sau các dữ liệu xã hội, video ngắn, livestream, xe thông minh... mà chúng ta đã biết rõ, cũng sẽ áp dụng mô hình lưu trữ phi tập trung trong tương lai.
Dữ liệu là tài sản cốt lõi trong thời đại Web3, người dùng sở hữu dữ liệu là đặc điểm chính của Web3. Việc giúp người dùng sở hữu dữ liệu và tài sản mà dữ liệu đại diện một cách an toàn, loại bỏ mọi lo ngại về bảo mật tài sản đối với người dùng thông thường, sẽ góp phần thu hút thêm 1 tỷ người dùng tiếp theo vào Web. Một lớp khả dụng dữ liệu độc lập sẽ là một phần thiết yếu không thể thiếu trong hệ sinh thái Web3.
Từ lưu trữ phi tập trung đến lớp khả dụng dữ liệu
Trước đây, dữ liệu đều được lưu trữ đám mây theo phương thức tập trung truyền thống, thường được lưu trữ nguyên vẹn trên các máy chủ tập trung.
Amazon Web Services (AWS) là người tiên phong trong lĩnh vực lưu trữ đám mây và hiện tại cũng là nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ đám mây lớn nhất thế giới.
-
Theo thời gian, nhu cầu của người dùng về bảo mật thông tin cá nhân và lưu trữ dữ liệu ngày càng tăng, đặc biệt sau một số vụ rò rỉ dữ liệu nghiêm trọng xảy ra ở các nhà vận hành dữ liệu lớn, những hạn chế của mô hình lưu trữ tập trung bắt đầu bộc lộ rõ ràng, phương thức lưu trữ truyền thống đã không còn đáp ứng được nhu cầu thị trường hiện tại.
-
Cộng thêm quá trình thúc đẩy liên tục của kỷ nguyên Web3, sự phát triển của các ứng dụng blockchain khiến dữ liệu trở nên đa dạng hơn, quy mô dữ liệu không ngừng mở rộng, dữ liệu mạng cá nhân có chiều sâu và giá trị hơn, làm cho an ninh dữ liệu và quyền riêng tư ngày càng quan trọng, yêu cầu về lưu trữ dữ liệu cũng vì thế mà không ngừng gia tăng.
Lưu trữ phi tập trung do đó ra đời.
Lưu trữ phi tập trung là một trong những cơ sở hạ tầng đầu tiên và được quan tâm nhất trong lĩnh vực Web3, giải pháp đầu tiên là Filecoin ra mắt vào năm 2017.
So với AWS, lưu trữ phi tập trung và tập trung có sự khác biệt bản chất. AWS xây dựng và duy trì trung tâm dữ liệu của riêng mình gồm nhiều máy chủ, người dùng cần mua dịch vụ lưu trữ có thể trả phí trực tiếp cho AWS. Trong khi đó, lưu trữ phi tập trung tuân theo nền kinh tế chia sẻ, tận dụng lượng lớn thiết bị lưu trữ biên để cung cấp dịch vụ, dữ liệu thực tế được lưu trữ trên bộ nhớ do các nút Provider cung cấp. Do đó, các dự án lưu trữ phi tập trung không thể kiểm soát dữ liệu này. Sự khác biệt bản chất nhất giữa lưu trữ phi tập trung và AWS là người dùng có thể kiểm soát dữ liệu của chính mình hay không. Trong một hệ thống không có sự kiểm soát tập trung như vậy, mức độ an toàn dữ liệu rất cao.
Lưu trữ phi tập trung chủ yếu là mô hình kinh doanh lưu trữ phân tán, chia nhỏ tệp hoặc tập hợp tệp và lưu trữ trên không gian lưu trữ. Lưu trữ phi tập trung quan trọng bởi vì nó giải quyết được nhiều điểm đau của mô hình lưu trữ đám mây tập trung trong Web2, phù hợp hơn với nhu cầu phát triển trong thời đại dữ liệu lớn, có thể lưu trữ dữ liệu biên phi cấu trúc với chi phí thấp hơn và hiệu quả cao hơn, hỗ trợ mạnh mẽ cho các công nghệ mới nổi. Vì vậy, lưu trữ phi tập trung có thể coi là nền tảng cho sự phát triển của Web3.
Hiện tại, các dự án lưu trữ phi tập trung phổ biến có hai loại:
-
Loại thứ nhất là nhằm mục đích tạo khối, sử dụng lưu trữ để đào coin, mô hình này dẫn đến vấn đề là việc lưu trữ và tải xuống trên chuỗi sẽ làm chậm tốc độ sử dụng thực tế, tình trạng tải xuống một bức ảnh mất vài giờ thường xuyên xảy ra;
-
Loại thứ hai là sử dụng một hoặc vài nút làm nút tập trung, chỉ khi qua xác minh của nút tập trung thì mới có thể tiến hành lưu trữ và tải xuống, nếu nút tập trung bị tấn công hoặc hư hỏng, cũng sẽ dẫn đến mất dữ liệu lưu trữ.
So với loại thứ nhất, cơ chế phân tầng lưu trữ của MEMO đã giải quyết tốt vấn đề tốc độ tải xuống, giúp tốc độ lưu trữ và tải xuống đạt đến cấp độ giây.
So với loại thứ hai, MEMO sử dụng vai trò Keeper để lựa chọn ngẫu nhiên các nút xác minh, tránh được sự xuất hiện của tính tập trung, đồng thời đảm bảo an toàn. Ngoài ra, MEMO sáng tạo ra công nghệ RAFI, cho phép nâng cao khả năng sửa chữa dữ liệu gấp nhiều lần, từ đó nâng cao đáng kể độ an toàn, độ tin cậy và khả dụng của lưu trữ.
Khả năng sẵn có dữ liệu DA (Data Availability) về bản chất là các nút nhẹ không cần tham gia vào cơ chế đồng thuận, không cần lưu trữ toàn bộ dữ liệu và cũng không cần cập nhật trạng thái toàn mạng kịp thời. Đối với các nút này, cần một phương thức hiệu quả để đảm bảo tính sẵn có và độ chính xác của dữ liệu. Bởi vì cốt lõi của blockchain nằm ở tính bất biến của dữ liệu. Blockchain có thể đảm bảo dữ liệu trên toàn mạng là nhất quán. Các nút đồng thuận để đảm bảo hiệu suất có xu hướng tập trung hóa hơn. Các nút khác cần thông qua DA để nhận được dữ liệu khả dụng đã được xác nhận đồng thuận. Lớp khả dụng dữ liệu độc lập hiệu quả ngăn chặn vấn đề lỗi điểm đơn, tối đa hóa bảo vệ an toàn dữ liệu.
Ngoài ra, các giải pháp mở rộng Layer2 như zkRollup cũng cần sử dụng lớp khả dụng dữ liệu. Layer2 với tư cách là lớp thực thi tận dụng Layer1 làm lớp đồng thuận, ngoài việc cập nhật kết quả giao dịch hàng loạt lên Layer1, cũng cần đảm bảo tính sẵn có của dữ liệu giao dịch gốc, nhằm đảm bảo rằng ngay cả khi không có bên nào sẵn sàng tạo bằng chứng, trạng thái mạng Layer2 vẫn có thể được khôi phục, tránh tình huống cực đoan tài sản người dùng bị khóa trên Layer2. Tuy nhiên, nếu lưu trực tiếp dữ liệu gốc trên Layer1 sẽ vi phạm chức năng của Layer1 như một lớp đồng thuận trong mô hình mô-đun hóa mạng blockchain. Do đó, lưu dữ liệu trên một lớp khả dụng dữ liệu chuyên dụng và chỉ ghi lại gốc Merkel của các dữ liệu này vào lớp đồng thuận là thiết kế hợp lý hơn, cũng là xu hướng tất yếu lâu dài.
Hình 1: Mô hình lớp khả dụng dữ liệu độc lập cho Layer2 tổng quát do Fox Tech thiết kế
Phân tích lớp khả dụng dữ liệu độc lập - Celestia
Một lớp khả dụng dữ liệu độc lập là một chuỗi công cộng, ưu việt hơn so với một ủy ban khả dụng dữ liệu do một nhóm người có ý thức chủ quan thành lập. Nếu kẻ tấn công đánh cắp được đủ khóa riêng của các thành viên trong ủy ban (như từng xảy ra với Ronin Bridge và Harmony Horizon Bridge), khiến dữ liệu ngoài chuỗi không còn khả dụng, họ có thể đe dọa người dùng — chỉ khi người dùng trả khoản tiền chuộc lớn mới rút được tiền từ Layer2.
Vì ủy ban khả dụng dữ liệu ngoài chuỗi không đủ an toàn, vậy nếu đưa blockchain vào làm chủ thể tin cậy để đảm bảo khả dụng dữ liệu ngoài chuỗi thì sao?
Celestia làm điều đó bằng cách làm cho lớp khả dụng dữ liệu trở nên phi tập trung hơn — cung cấp một chuỗi công cộng DA độc lập, sở hữu một loạt nút xác minh, nhà sản xuất khối và cơ chế đồng thuận, từ đó nâng cao mức độ an toàn.
Layer2 gửi dữ liệu giao dịch lên chuỗi chính Celestia, các validator của Celestia ký tên vào Merkle Root của DA Attestation, rồi gửi đến Hợp đồng Cầu DA trên chuỗi chính Ethereum để xác minh và lưu trữ. Như vậy, thực tế Merkle Root của DA Attestation đã thay thế để chứng minh toàn bộ tính khả dụng dữ liệu, hợp đồng cầu DA trên chuỗi chính Ethereum chỉ cần xác minh và lưu trữ Merkle Root này, giúp giảm đáng kể chi phí vận hành.
Chứng minh gian lận của Celestia là chứng minh lạc quan (optimistic proof), miễn là không có lỗi xảy ra trong mạng, hiệu suất sẽ rất cao. Nếu không có lỗi, sẽ không có chứng minh gian lận. Các nút nhẹ không cần làm gì cả, chỉ cần nhận dữ liệu, khôi phục theo mã hóa, nếu toàn bộ quy trình diễn ra suôn sẻ, chứng minh lạc quan vẫn rất hiệu quả.
Phân tích lớp khả dụng dữ liệu độc lập - MEMO
MEMO là một mạng lưu trữ doanh nghiệp thế hệ mới, dung lượng lớn, khả dụng cao, được tạo nên bằng cách tập hợp các thiết bị lưu trữ biên toàn cầu thông qua đặc tính thuật toán. Nhóm thành lập vào tháng 9 năm 2017, chuyên nghiên cứu lĩnh vực lưu trữ phi tập trung. MEMO là giao thức lưu trữ dữ liệu phi tập trung quy mô lớn, an toàn cao, đáng tin cậy cao, dựa trên công nghệ điểm-nối-điểm blockchain, có thể thực hiện lưu trữ dữ liệu quy mô lớn.
Khác với lưu trữ tập trung kiểu một-chiều-nhiều, MEMO có thể thực hiện thao tác lưu trữ phi tập trung, nhiều-chiều-nhiều.
Trong chuỗi chính MEMO, chủ yếu lưu trữ các hợp đồng thông minh dùng để ràng buộc tất cả các nút, các thao tác then chốt như tải lên dữ liệu lưu trữ, ghép nối nút lưu trữ, vận hành bình thường của hệ thống, hoạt động của cơ chế xử phạt,... đều được kiểm soát bởi hợp đồng thông minh.
Về mặt kỹ thuật, trong các hệ thống lưu trữ phân tán hiện tại, tiêu biểu là Filecoin, Arweave, Storj,... cho phép tất cả người dùng máy tính kết nối và cho thuê không gian ổ cứng chưa sử dụng để nhận phí hoặc token nhất định. Dù đều là lưu trữ phi tập trung nhưng mỗi hệ thống có đặc điểm riêng biệt. Điểm khác biệt của MEMO nằm ở việc sử dụng mã xóa sửa (erasure coding) và công nghệ sửa chữa dữ liệu để cải thiện chức năng lưu trữ, giúp dữ liệu an toàn hơn, lưu trữ và tải xuống hiệu quả hơn. Bởi vì, xây dựng một hệ thống lưu trữ phân tán thuần túy và thực tiễn hơn là mục tiêu cuối cùng của MEMO.
MEMO không chỉ tăng cường tính dễ sử dụng của lưu trữ mà còn tối ưu hóa cơ chế khuyến khích cho Provider. Ngoài các vai trò User và Provider, MEMO còn giới thiệu thêm vai trò Keeper để ngăn chặn các cuộc tấn công ác ý vào nút. Hệ thống duy trì cân bằng kinh tế thông qua sự ràng buộc lẫn nhau giữa nhiều vai trò, có thể hỗ trợ mục đích lưu trữ thương mại doanh nghiệp dung lượng lớn, khả dụng cao, cung cấp dịch vụ lưu trữ đám mây an toàn, đáng tin cậy cho NFT, GameFi, DeFi, SocialFi,... đồng thời tương thích với WEB2, là sản phẩm hoàn hảo kết hợp giữa blockchain và lưu trữ đám mây.
Chào mừng tham gia cộng đồng chính thức TechFlow
Nhóm Telegram:https://t.me/TechFlowDaily
Tài khoản Twitter chính thức:https://x.com/TechFlowPost
Tài khoản Twitter tiếng Anh:https://x.com/BlockFlow_News
