Cơ sở hạ tầng lớp 2 của Bitcoin đang trong giai đoạn phát triển mạnh mẽ, phân tích toàn cảnh hệ sinh thái và bản đồ các dự án
Tuyển chọn TechFlowTuyển chọn TechFlow
Cơ sở hạ tầng lớp 2 của Bitcoin đang trong giai đoạn phát triển mạnh mẽ, phân tích toàn cảnh hệ sinh thái và bản đồ các dự án
Thiết kế giới hạn của Bitcoin trở nên rõ rệt đặc biệt trong việc đảm bảo tính an toàn khi rút tiền trên các giải pháp Layer 2.
Chuyên sâu báo cáo Web3Tác giả: Caliber
Biên dịch: TechFlow
Trong lĩnh vực phức tạp của công nghệ tài chính, Bitcoin xuất hiện như một loại tiền điện tử đổi mới, cho phép giao dịch ngang hàng trực tiếp bằng cách bỏ qua các trung gian tài chính truyền thống. Tuy nhiên, khi phát triển, Bitcoin cũng đối mặt với một loạt thách thức nội tại, đặc biệt là những vấn đề liên quan đến khả năng mở rộng và thông lượng giao dịch – những rào cản lớn trên con đường phổ biến hóa.
Những thách thức này không chỉ riêng với Bitcoin; Ethereum, mặc dù được thiết kế linh hoạt hơn cho việc phát triển ứng dụng, cũng gặp phải những vấn đề tương tự. Để giải quyết điều này, nhiều giải pháp đã được đề xuất như sidechain, Layer 2 hoặc mạng kênh thanh toán. Trong hệ sinh thái Ethereum, các giải pháp Layer 2 đang nhanh chóng phát triển, với sự xuất hiện của nhiều phương án khác nhau như EVM rollups, các sidechain chuyển dần sang rollup, hay các dự án theo đuổi mức độ phi tập trung và bảo mật khác nhau. Vấn đề an toàn của các giải pháp Layer 2, đặc biệt là đảm bảo tài sản và khả năng đọc, thích ứng với những thay đổi trên chuỗi khối Ethereum, làm nổi bật một điểm đánh đổi then chốt: tính bảo mật cao thường đi kèm với chi phí về khả năng mở rộng và hiệu quả về chi phí.
Mặc dù Bitcoin đã đạt được tiến bộ đáng kể trong việc cải thiện chức năng, nhưng vẫn còn nhiều thách thức lớn khi phát triển các giải pháp Layer 2 tương tự như trên Ethereum. Giới hạn thiết kế của Bitcoin thể hiện rõ ràng trong việc đảm bảo an toàn rút tiền ở các giải pháp Layer 2. Ngôn ngữ script hạn chế và thiếu tính hoàn chỉnh Turing khiến nó khó thực hiện các phép tính phức tạp hoặc hỗ trợ các tính năng nâng cao. Lựa chọn thiết kế này ưu tiên tính an toàn và hiệu suất của Bitcoin, nhưng lại giới hạn khả năng lập trình so với các nền tảng blockchain linh hoạt hơn như Ethereum. Ngoài ra, tính cuối cùng mang tính xác suất cũng có thể làm suy yếu độ tin cậy và tốc độ cần thiết cho các giải pháp Layer 2, dẫn đến các vấn đề như tái tổ hợp chuỗi (chain reorganization), ảnh hưởng đến tính vĩnh viễn của giao dịch. Mặc dù nguyên tắc thiết kế giúp Bitcoin trở nên đáng tin cậy và an toàn, nhưng những yếu tố này khiến hệ thống Layer 2 của nó khó nhanh chóng thích nghi với những thay đổi mới.
Segregated Witness (SegWit) và Taproot là những bước ngoặt đối với Bitcoin. SegWit tối ưu cơ sở hạ tầng Bitcoin bằng cách tách dữ liệu chữ ký, tăng tốc độ giao dịch và hỗ trợ mạng Lightning Network xử lý thanh toán nhanh. Tiếp nối đó, Taproot cải thiện hiệu quả và quyền riêng tư bằng cách nén dữ liệu giao dịch và che giấu độ phức tạp của giao dịch. Sự kết hợp giữa SegWit và Taproot đã khơi dậy làn sóng đổi mới Layer 2, tạo nền tảng cho thiết kế Layer 2 trong tương lai và mở rộng đáng kể chức năng của Bitcoin như một loại tiền điện tử.
Hiểu về các giải pháp Layer 2 của Bitcoin
Dilemma ba chiều của Layer 2 Bitcoin
Khi mở rộng hệ sinh thái Layer 2 của Bitcoin, chúng ta thấy sự xuất hiện của nhiều hệ thống khác nhau nhằm cải thiện khả năng mở rộng và thúc đẩy áp dụng. Những giải pháp này đưa ra cách tiếp cận độc đáo để vượt qua những hạn chế vốn có của Bitcoin. Trevor Owens đã đề xuất một phương pháp phân loại, nhóm các giải pháp này dựa trên cách chúng giải quyết dilemma ba chiều Layer 2 của Bitcoin thành ba nhóm: mạng off-chain, sidechain phi tập trung và sidechain liên minh. Mỗi loại đều có cách tiếp cận và điểm đánh đổi riêng:
-
Mạng off-chain: Ưu tiên khả năng mở rộng và quyền riêng tư, nhưng có thể gây khó khăn cho trải nghiệm người dùng. Ví dụ: Lightning & RGB.
-
Sidechain phi tập trung: Giới thiệu token mới và cơ chế đồng thuận mới để mở rộng chức năng, nhưng có thể làm phức tạp trải nghiệm người dùng và gia tăng lo ngại về tập trung hóa. Ví dụ: Stacks, Babylon, Interlay, v.v.
-
Sidechain liên minh: Đơn giản hóa vận hành thông qua một hội đồng đáng tin cậy, mang lại hiệu quả, nhưng có thể đánh đổi mất tính phi tập trung cốt lõi của Bitcoin. Ví dụ: Liquid, Rootstock, Botanix.
Dilemma ba chiều này cung cấp một cách hữu ích để phân loại các giải pháp Layer 2 của Bitcoin, nhưng có thể chưa bao quát hết mọi chi tiết thiết kế phức tạp. Hơn nữa, nó chỉ ra những điểm đánh đổi hiện tại chứ không phải những rào cản không thể vượt qua, cho thấy các yếu tố của tam giác dilemma này là một phần trong quá trình ra quyết định của nhà phát triển.
Ví dụ, sidechain phi tập trung phát hành token mới để tăng cường bảo mật và khuyến khích tham gia mạng, điều này có thể làm phức tạp tương tác người dùng và không được lòng các "nguyên giáo" Bitcoin. Ngược lại, sidechain liên minh chọn bỏ qua việc phát hành token mới, giúp trải nghiệm người dùng mượt mà hơn và giảm sự phản kháng trong cộng đồng Bitcoin. Một lựa chọn khác là sử dụng máy ảo toàn cục (full VM/global state), cho phép thực hiện các chức năng phức tạp, bao gồm tạo token mới trên nền tảng hợp đồng thông minh. Tuy nhiên, phương pháp này làm hệ thống phức tạp hơn và thường gia tăng rủi ro bị tấn công.
Phân loại kỹ thuật
Xét từ một góc độ kỹ thuật khác, chúng ta có thể phân loại các giải pháp Layer 2 của Bitcoin dựa trên các đặc điểm kỹ thuật chính. Cách phân loại khác này xem xét các chi tiết và cấu trúc kỹ thuật khác nhau, cung cấp cái nhìn sâu sắc về từng giải pháp đóng góp như thế nào vào việc nâng cao khả năng mở rộng, bảo mật và chức năng của Bitcoin. Mỗi phương pháp đều có mục đích riêng, không xung đột hay tạo ra tam giác dilemma. Tuy nhiên, mỗi phương pháp đều có ưu và nhược điểm riêng về bảo mật và khả năng mở rộng. Do đó, một số hệ thống có thể kết hợp các phương pháp này. Chúng tôi sẽ thảo luận chi tiết hơn ở phần sau. Hãy cùng tìm hiểu các nhóm này:
-
Sidechain sử dụng giao thức neo hai chiều. Những sidechain này kết nối với Bitcoin giống như một Layer 2 thông qua phương pháp gọi là neo hai chiều (two-way peg). Cấu hình này cho phép Bitcoin di chuyển giữa chuỗi chính và sidechain, hỗ trợ thử nghiệm và triển khai các chức năng mà chuỗi chính không hỗ trợ trực tiếp. Phương pháp này tăng khả năng xử lý nhiều giao dịch và nhiều loại ứng dụng khác nhau của Bitcoin bằng cách hỗ trợ phạm vi sử dụng rộng hơn. Cơ chế neo hai chiều đóng vai trò then chốt trong việc chuyển giá trị BTC sang sidechain. Trên các sidechain này, các nhà phát triển thiết lập nhiều môi trường khác nhau; một số chọn sử dụng hệ sinh thái tương thích EVM, trong khi số khác tạo ra môi trường VM với hợp đồng thông minh riêng. Ví dụ: Stacks, Rootstock, Liquid, Botanix , v.v.
-
Blockchain rollups. Phương pháp này sử dụng Bitcoin như một lớp lưu trữ dữ liệu, lấy cảm hứng từ công nghệ rollup. Trong cấu hình này, mỗi UTXO giống như một bức tranh nhỏ, có thể ghi thêm thông tin phức tạp hơn. Hãy tưởng tượng, mỗi Bitcoin có thể lưu trữ một tập dữ liệu chi tiết riêng, điều này không chỉ tăng giá trị mà còn mở rộng loại dữ liệu và tài sản mà Bitcoin có thể xử lý. Nó mở ra vô số khả năng cho tương tác và biểu diễn kỹ thuật số, làm cho hệ sinh thái Bitcoin phong phú và đa dạng hơn. Ví dụ: B2 network, BitVM
-
Mạng kênh thanh toán. Những mạng lưới này giống như các làn đường cao tốc trong cảnh quan rộng lớn của Bitcoin. Chúng giúp tăng tốc xử lý lượng lớn giao dịch bên cạnh Bitcoin, giảm tắc nghẽn, đảm bảo giao dịch vừa nhanh vừa tiết kiệm chi phí. Ví dụ: Lightning & RGB.
Việc phân tích theo cách này giúp chúng ta hiểu rõ hơn từng công cụ hỗ trợ cải thiện Bitcoin như thế nào, làm cho nó khả thi hơn, an toàn hơn và đa năng hơn. Hãy cùng đi sâu vào từng công cụ:
Giao thức Neo Hai Chiều
Neo hai chiều cho phép tài sản di chuyển giữa hai blockchain độc lập (thường là chuỗi chính và sidechain). Hệ thống này khóa tài sản trên một chuỗi, sau đó đúc hoặc mở khóa tài sản tương ứng trên chuỗi kia, duy trì tỷ lệ chuyển đổi cố định giữa tài sản gốc và tài sản neo.
Hiểu quy trình Neo vào (Peg-in)
Hãy tưởng tượng bạn muốn chuyển tài sản từ chuỗi chính (như Bitcoin) sang một sidechain. Quy trình neo vào là điểm khởi đầu. Tại đây, tài sản của bạn được khóa an toàn trên chuỗi chính, giống như gửi vào két sắt để đảm bảo an toàn. Sau đó, một giao dịch được tạo trên chuỗi chính để củng cố việc khóa này. Khi sidechain nhận diện giao dịch này, nó sẽ đúc ra lượng tài sản neo tương đương. Quy trình này giống như nhận được chứng từ có giá trị tương đương trên một vùng đất xa lạ, cho phép bạn sử dụng tài sản trong môi trường mới, trong khi tài sản gốc vẫn được giữ nguyên vẹn và an toàn.
Hướng dẫn quy trình Neo ra (Peg-out)
Khi bạn quyết định đưa tài sản trở lại chuỗi chính ban đầu, quy trình neo ra bắt đầu. Quá trình ngược lại này liên quan đến việc "đốt cháy" hoặc khóa tài sản neo trên sidechain, báo hiệu rằng tài sản này đã bị tạm ngừng và không còn lưu hành. Sau đó, bạn cung cấp bằng chứng về hành động này cho chuỗi chính. Một khi chuỗi chính xác minh yêu cầu của bạn, nó sẽ giải phóng lượng tài sản gốc tương ứng cho bạn. Cơ chế này đảm bảo tính toàn vẹn và cân bằng trong việc phân bổ tài sản giữa hai blockchain, ngăn chặn tình trạng trùng lặp hoặc mất mát.
Triển khai hệ thống Neo Hai Chiều
Rootstock
Hệ thống neo hai chiều của RSK là một khung làm việc tiên tiến, nhằm tích hợp liền mạch Bitcoin với các chức năng hợp đồng thông minh thông qua nền tảng RSK. Bằng cách sử dụng SPV để xác minh giao dịch hiệu quả, áp dụng mô hình liên minh vững chắc để phê duyệt giao dịch, và tích hợp SegWit và Taproot, RSK không chỉ nâng cao hiệu suất giao dịch mà còn sát sao với mô hình bảo mật của Bitcoin. Ngoài ra, phương pháp khai thác sáp nhập (merge mining) còn tăng cường bảo mật cho hệ thống và khuyến khích thêm nhiều thợ đào tham gia.
-
Mô hình liên minh RSK. Pegnatories (một nhóm chức năng được chọn) đóng vai trò là những người canh gác cầu nối hoặc người bảo vệ niềm tin trong mô hình liên minh này, đảm bảo mọi lần neo vào và neo ra đều tuân thủ giao thức. Bạn có thể coi họ như một ủy ban giám sát, mỗi người nắm giữ một chiếc chìa khóa cho một két bạc tập thể. Vai trò của họ rất quan trọng — họ đảm bảo mọi giao dịch chuyển cầu đều tuân thủ tính toàn vẹn và đồng thuận, duy trì dòng chảy an toàn và trật tự của tài sản kỹ thuật số qua hành lang then chốt này.
-
Segwit và Taproot. SegWit giảm kích thước giao dịch và tăng tốc độ xử lý bằng cách tách thông tin chữ ký khỏi dữ liệu giao dịch. Ngoài ra, kết hợp sơ đồ chữ ký Schnorr và các tính năng nâng cao khác của MAST (Cây cú pháp trừu tượng Merkelized) cùng Taproot giúp giao dịch hiệu quả và riêng tư hơn.
-
Khai thác sáp nhập RSK. Trong phương pháp khai thác sáp nhập của RSK, các thợ đào đồng thời bảo vệ mạng Bitcoin và RSK mà không cần thêm yêu cầu tính toán, từ đó nâng cao bảo mật cho RSK. Phương pháp này tận dụng sức mạnh khai thác của Bitcoin, cung cấp phần thưởng bổ sung cho các thợ đào, thể hiện cách sử dụng sáng tạo cơ sở hạ tầng blockchain hiện có. Tuy nhiên, sự thành công của việc tích hợp này phụ thuộc vào việc căn chỉnh chính xác nhãn trong khối Bitcoin với khối RSK, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc thực hiện chi tiết và chính xác để duy trì bảo mật và nhất quán cho các mạng liên kết.
Botanix
Botanix kết hợp cơ chế đồng thuận Proof-of-Stake (PoS) xây dựng trên Bitcoin và mạng EVM phi tập trung Spiderchain với kiến trúc đa chữ ký, nhằm quản lý các hợp đồng thông minh Turing-complete bên ngoài chuỗi chính. Bitcoin đóng vai trò là lớp thanh toán chính, Botanix đảm bảo tính toàn vẹn giao dịch thông qua ví đa chữ ký nâng cao và xác minh mã hóa bên ngoài chuỗi.
-
Spiderchain, là một mạng đa chữ ký phân tán, chịu trách nhiệm quản lý tất cả Bitcoin thực tế trên Botanix.
-
Kiến trúc: Spiderchain gồm một nhóm các nút phối hợp (node operators và nguồn thanh khoản cho toàn bộ chuỗi). Nó được cấu thành từ một chuỗi ví đa chữ ký xếp theo thứ tự, chịu trách nhiệm quản lý việc giữ tài sản trong mạng. Mỗi giao dịch trong ví cần sự chấp thuận của nhiều nút phối hợp, đảm bảo không có điểm lỗi đơn lẻ.
-
Hoạt động động học. Với mỗi khối Bitcoin mới, hàm ngẫu nhiên có thể xác minh (VRF) dựa trên hàm băm khối Bitcoin được sử dụng để xác định các nút phối hợp tương ứng cho "chu kỳ" sắp tới (được định nghĩa trong hệ thống Botanix là khoảng thời gian giữa hai khối Bitcoin). Sau đó, bằng cách băm hàm băm khối với SHA256 rồi áp dụng phép toán modulo với số lượng nút phối hợp đang hoạt động (N), đảm bảo tính công bằng và ngẫu nhiên trong việc chọn nút phối hợp. Điều này đảm bảo phân bổ công việc vận hành một cách công bằng và an toàn, giảm thiểu rủi ro tập trung.
-
-
Hệ thống neo hai chiều. Ví đa chữ ký đóng vai trò then chốt tại đây, yêu cầu sự đồng thuận giữa các nút phối hợp được chọn để thực hiện bất kỳ giao dịch nào.
-
Quy trình neo vào. Người dùng gửi Bitcoin vào một ví đa chữ ký mới, được khóa an toàn. Hành động này sẽ đúc ra lượng BTC tổng hợp tương đương trên chuỗi Botanix. Việc tạo ví này cần nhiều nút phối hợp, tất cả phải đồng ý và ký tên, đảm bảo không ai có thể kiểm soát ví một cách độc lập.
-
Quy trình neo ra. Ngược lại, với neo ra, BTC tổng hợp bị đốt cháy và Bitcoin tương ứng được giải phóng từ ví đa chữ ký về địa chỉ Bitcoin của người dùng. Quy trình này được bảo vệ bởi giao thức đa chữ ký tương tự, yêu cầu nhiều nút phối hợp phê duyệt giao dịch.
-
-
Đồng thuận PoS và triển khai EVM
-
Đồng thuận. Trong hệ thống PoS của Botanix, các nút phối hợp đặt cược Bitcoin của họ để tham gia mạng. Họ chịu trách nhiệm xác minh giao dịch và tạo khối mới trên chuỗi Botanix. Việc chọn các nút phối hợp này dựa trên lượng đặt cược và phương pháp ngẫu nhiên hóa đã nêu ở phần Spiderchain.
-
Triển khai EVM. EVM trên Botanix hỗ trợ tất cả các thao tác tương thích Ethereum, cho phép các nhà phát triển triển khai và thực thi các hợp đồng thông minh phức tạp.
-
Stacks:
Nền tảng Stacks nhằm mở rộng cơ sở hạ tầng Bitcoin thông qua các cơ chế đổi mới như giao thức neo hai chiều sBTC, Proof of Transfer (PoX) và hợp đồng thông minh Clarity, hỗ trợ các hợp đồng thông minh và ứng dụng phi tập trung (dApps).
-
Giao thức neo hai chiều sBTC:
-
Ví chữ ký ngưỡng: Ví này sử dụng sơ đồ chữ ký ngưỡng, yêu cầu một nhóm người ký được định sẵn (Stackers) cùng ký vào giao dịch neo. Các Stackers này được chọn bằng hàm ngẫu nhiên có thể xác minh (VRF) dựa trên số lượng STX mà họ khóa, và được luân phiên mỗi chu kỳ (thường là hai tuần), đảm bảo tư cách thành viên động và luôn phù hợp với trạng thái hiện tại của mạng. Điều này tăng cường đáng kể tính bảo mật và độ bền của cơ chế neo, ngăn chặn hành vi gian lận và âm mưu tiềm tàng, đồng thời đảm bảo tính công bằng và không thể đoán trước trong quá trình lựa chọn.
-
-
Proof of Transfer (PoX):
-
Trong PoX, các thợ đào chuyển BTC sang mạng Stacks để tham gia, thay vì đốt Bitcoin như trong Proof of Burn. Cách này không chỉ khuyến khích tham gia bằng phần thưởng BTC mà còn liên kết trực tiếp sự ổn định vận hành của Stacks với thuộc tính bảo mật xác thực của Bitcoin. Giao dịch Stacks được neo vào khối Bitcoin, mỗi khối Stacks sử dụng mã OP_RETURN để ghi một giá trị băm vào giao dịch Bitcoin, mã này cho phép nhúng tối đa 40 byte dữ liệu tùy ý. Cơ chế này đảm bảo rằng mọi thay đổi trên chuỗi khối Stacks đều cần thay đổi tương ứng trên chuỗi khối Bitcoin, nhờ vậy tận dụng được tính bảo mật của Bitcoin mà không cần thay đổi giao thức của nó.
-
-
Clarity. Ngôn ngữ lập trình hợp đồng thông minh Clarity được sử dụng trên chuỗi khối Stacks, buộc thực thi các quy tắc nghiêm ngặt để đảm bảo mọi thao tác được thực hiện đúng như định nghĩa, tránh kết quả bất ngờ, từ đó mang lại tính dự đoán và an toàn cho nhà phát triển. Nó cung cấp khả năng quyết định được (decidability), kết quả của mỗi hàm đều được biết trước khi thực thi, ngăn ngừa sự cố và tăng độ tin cậy của hợp đồng. Ngoài ra, Clarity tương tác trực tiếp với giao dịch Bitcoin, cho phép phát triển các ứng dụng phức tạp và tận dụng các tính năng bảo mật của Bitcoin. Nó cũng hỗ trợ các đặc điểm (traits) tương tự giao diện trong các ngôn ngữ khác, giúp tái sử dụng mã và duy trì kho mã sạch sẽ.
Liquid:
Mạng Liquid cung cấp một sidechain liên minh cho giao thức Bitcoin, cải thiện đáng kể khả năng giao dịch và quản lý tài sản. Khái niệm cốt lõi trong kiến trúc Mạng Liquid là Liên minh mạnh mẽ, gồm một nhóm các thực thể chức năng đáng tin cậy chịu trách nhiệm xác thực và ký các khối.
-
Watchmen: Watchmen quản lý quy trình neo ra từ Liquid sang Bitcoin, đảm bảo mọi giao dịch đều được ủy quyền và hợp lệ.
-
Quản lý khóa: Module phần cứng bảo mật (HSM) của Watchmen bảo vệ các khóa cần thiết để ủy quyền giao dịch.
-
Xác minh giao dịch: Watchmen xác minh giao dịch bằng cách xác nhận các bằng chứng mã hóa tuân thủ các quy tắc đồng thuận của Liquid, sử dụng sơ đồ đa chữ ký để tăng cường bảo mật.
-
-
Cơ chế neo:
-
Neo vào: Bitcoin bị khóa trên chuỗi khối Bitcoin (bằng cách sử dụng địa chỉ đa chữ ký của Watchmen), tương ứng L-BTC được phát hành trên sidechain Liquid thông qua các phương pháp mã hóa, đảm bảo tính chính xác và an toàn của việc chuyển đổi.
-
Neo ra: Quy trình này liên quan đến việc đốt L-BTC trên sidechain Liquid và giải phóng Bitcoin tương ứng trên chuỗi khối Bitcoin. Cơ chế này được các thực thể chức năng được chỉ định gọi là Watchmen giám sát chặt chẽ, đảm bảo chỉ những giao dịch được ủy quyền mới được thực hiện.
-
-
Proof of Reserves (PoR): Đây là một công cụ quan trọng do Blockstream phát triển, cung cấp tính minh bạch và niềm tin về lượng tài sản nắm giữ của mạng. PoR liên quan đến việc tạo một giao dịch Bitcoin được ký một phần, chứng minh quyền kiểm soát các khoản tiền. Mặc dù giao dịch này không thể phát sóng trên mạng Bitcoin, nhưng nó chứng minh sự tồn tại và quyền kiểm soát lượng dự trữ được tuyên bố. Nó cho phép các thực thể chứng minh lượng tiền họ nắm giữ mà không cần di chuyển tiền.
Babylon:
Babylon được thiết kế để tăng cường bảo mật cho các chuỗi PoS bằng cách cho phép người nắm giữ Bitcoin đặt cược tài sản của họ, tích hợp Bitcoin vào hệ sinh thái PoS, tận dụng vốn hóa khổng lồ của Bitcoin mà không cần thực hiện giao dịch trực tiếp hay chức năng hợp đồng thông minh trên chuỗi khối Bitcoin. Quan trọng là, Babylon duy trì tính toàn vẹn và bảo mật của tài sản đặt cược bằng cách tránh di chuyển hoặc khóa Bitcoin thông qua các cây cầu dễ bị tấn công hoặc bên thứ ba làm trung gian.
-
Mốc thời gian Bitcoin: Babylon sử dụng cơ chế mốc thời gian, nhúng dữ liệu từ chuỗi PoS trực tiếp vào chuỗi khối Bitcoin. Bằng cách neo băm khối PoS và các sự kiện đặt cược quan trọng vào sổ cái bất biến của Bitcoin, Babylon cung cấp mốc thời gian lịch sử được bảo vệ bởi cơ chế Proof-of-Work rộng rãi của Bitcoin. Việc sử dụng chuỗi khối Bitcoin để gắn mốc thời gian không chỉ tận dụng tính bảo mật mà còn tận dụng mô hình niềm tin phi tập trung của nó. Phương pháp này đảm bảo thêm một lớp bảo mật chống lại các cuộc tấn công dài hạn và sự sai lệch trạng thái.
-
Khẳng định có thể truy cứu trách nhiệm: Babylon tận dụng khẳng định có thể truy cứu trách nhiệm để quản lý hợp đồng đặt cược trực tiếp trên chuỗi khối Bitcoin, cho phép hệ thống công khai khóa riêng của người đặt cược nếu xảy ra hành vi sai trái (như ký kép). Thiết kế này sử dụng hàm băm biến sắc (chameleon hash) và cây Merkle để đảm bảo khẳng định của người đặt cược gắn chặt với khoản đặt cược của họ, thực thi tính toàn vẹn giao thức thông qua cơ chế trách nhiệm mã hóa. Nếu người đặt cược lệch hướng, chẳng hạn ký vào các tuyên bố mâu thuẫn, khóa riêng của họ sẽ bị công khai một cách xác định, từ đó kích hoạt hình phạt tự động.
-
Giao thức đặt cược: Một đổi mới quan trọng của Babylon là giao thức đặt cược của nó, cho phép điều chỉnh nhanh chóng phân bổ đặt cược theo điều kiện thị trường và nhu cầu bảo mật. Giao thức hỗ trợ rút đặt cược nhanh, cho phép người đặt cược di chuyển tài sản của họ nhanh chóng mà không cần thời gian khóa dài như trên các chuỗi PoS thông thường. Ngoài ra, giao thức được xây dựng như một plugin mô-đun, tương thích với nhiều cơ chế đồng thuận PoS khác nhau. Cách tiếp cận mô-đun này cho phép Babylon cung cấp dịch vụ đặt cược cho nhiều chuỗi PoS mà không cần sửa đổi đáng kể các giao thức hiện có.
Kênh thanh toán và Mạng Lightning
Kênh thanh toán là công cụ được thiết kế để thực hiện nhiều giao dịch giữa hai bên mà không cần gửi ngay lập tức tất cả giao dịch lên blockchain. Chúng đơn giản hóa giao dịch bằng cách:
-
Ban đầu: Một kênh được mở bằng một giao dịch duy nhất trên chuỗi, tạo ra một ví đa chữ ký do hai bên chia sẻ.
-
Trong quá trình giao dịch: Bên trong kênh, hai bên giao dịch riêng tư, điều chỉnh số dư của nhau thông qua các khoản chuyển tức thì mà không phát sóng lên blockchain.
-
Kết thúc: Kênh được đóng bằng một giao dịch khác trên chuỗi, thanh toán số dư cuối cùng dựa trên giao dịch gần nhất mà cả hai bên đồng ý.
Khám phá Mạng Lightning
Dựa trên nền tảng kênh thanh toán, Mạng Lightning mở rộng khái niệm này thành một mạng lưới, cho phép người dùng gửi thanh toán xuyên suốt blockchain thông qua các đường dẫn kết nối.
-
Tuyến đường: Giống như việc dùng đường hẻm để tìm đường xuyên qua thành phố, mạng lưới này có thể tìm được đường đi cho thanh toán ngay cả khi bạn không có kênh trực tiếp với người nhận cuối cùng.
-
Hiệu quả: Hệ thống liên kết này làm giảm đáng kể phí giao dịch và thời gian xử lý, khiến Bitcoin phù hợp hơn cho các giao dịch hàng ngày.
-
Khóa thông minh (HTLCs): Mạng sử dụng các hợp đồng nâng cao gọi là Hợp đồng khóa thời gian băm (Hash Time-Lock Contracts) để bảo vệ thanh toán giữa các kênh khác nhau. Điều này giống như đảm bảo việc giao hàng của bạn an toàn đến đích qua nhiều điểm kiểm tra. Nó cũng giảm rủi ro vi phạm của bên trung gian, làm cho mạng lưới trở nên đáng tin cậy.
-
Giao thức bảo mật: Nếu xảy ra tranh chấp, blockchain đóng vai trò trọng tài, xác minh số dư đồng thuận mới nhất, đảm bảo công bằng và an toàn.
Taproot và Segwit tăng cường quyền riêng tư và hiệu quả cho mạng Bitcoin, đặc biệt là Mạng Lightning:
-
Taproot: Như một bộ gom giao dịch Bitcoin — gộp nhiều chữ ký thành một. Điều này không chỉ giữ giao dịch off-chain gọn gàng mà còn làm chúng riêng tư và rẻ hơn.
-
Segwit: Thay đổi cách lưu trữ dữ liệu trong giao dịch Bitcoin, cho phép một khối chứa nhiều giao dịch hơn. Đối với Mạng Lightning, điều này có nghĩa việc mở và đóng kênh rẻ hơn và mượt mà hơn, tiếp tục giảm phí và tăng thông lượng giao dịch.
Các giải pháp Layer 2 dựa trên Inscriptions
Inscriptions đã tạo ra làn sóng đổi mới trong hệ sinh thái Layer 2 của Bitcoin. Với hai bản cập nhật đột phá (Segwit và Taproot), giao thức Ordinals được giới thiệu, cho phép bất kỳ ai gắn dữ liệu bổ sung vào script Taproot của UTXO, tối đa 4MB. Phát triển này khiến cộng đồng nhận ra Bitcoin giờ đây có thể đóng vai trò là một lớp sẵn sàng dữ liệu. Về mặt bảo mật, inscriptions mang lại một góc nhìn mới. Dữ liệu, như các cổ vật kỹ thuật số, giờ đây được lưu trữ trực tiếp trên mạng Bitcoin, khiến chúng không thể thay đổi và bảo vệ khỏi bị sửa đổi hay mất do sự cố máy chủ bên ngoài. Điều này không chỉ tăng cường bảo mật tài sản kỹ thuật số mà còn nhúng chúng trực tiếp vào các khối Bitcoin, đảm bảo tính vĩnh viễn và độ tin cậy. Quan trọng nhất, Bitcoin rollups đã trở thành hiện thực, khi inscriptions cung cấp cơ chế để thêm dữ liệu hoặc chức năng bổ sung vào giao dịch. Điều này cho phép thực hiện các tương tác hoặc thay đổi trạng thái phức tạp hơn bên ngoài chuỗi chính, đồng thời vẫn dựa vào mô hình bảo mật của chuỗi chính.
Triển khai các giải pháp Layer 2 dựa trên Inscriptions
BitVM:
BitVM được thiết kế dựa trên sự kết hợp giữa công nghệ optimistic rollup và các bằng chứng mã hóa. Bằng cách chuyển các hợp đồng thông minh Turing-complete ra ngoài chuỗi, BitVM nâng cao đáng kể hiệu suất giao dịch mà không hy sinh bảo mật. Mặc dù Bitcoin vẫn là lớp thanh toán nền tảng, BitVM đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu giao dịch thông qua việc khéo léo tận dụng chức năng script của Bitcoin và xác minh mã hóa bên ngoài chuỗi. Hiện tại, BitVM đang được cộng đồng phát triển tích cực. Ngoài ra, nó còn trở thành nền tảng cho một số dự án hàng đầu như Bitlayer và Citrea.
-
Phương pháp lưu trữ kiểu inscriptions: BitVM tận dụng Taproot của Bitcoin để nhúng dữ liệu vào Tapscript, tương tự khái niệm của giao thức inscriptions. Dữ liệu này thường bao gồm các chi tiết tính toán quan trọng, như trạng thái của máy ảo tại các điểm kiểm tra khác nhau, giá trị băm của trạng thái ban đầu và giá trị băm của kết quả tính toán cuối cùng. Bằng cách neo Tapscript này vào một UTXO được lưu trữ trong địa chỉ Taproot, BitVM hiệu quả tích hợp trực tiếp dữ liệu giao dịch vào chuỗi khối Bitcoin. Phương pháp này đảm bảo tính bền vững và bất biến của dữ liệu, đồng thời tận dụng các tính năng bảo mật của Bitcoin để bảo vệ tính toàn vẹn của các bản ghi tính toán.
-
Bằng chứng gian lận: BitVM sử dụng bằng chứng gian lận để đảm bảo an toàn cho các giao dịch của nó. Tại đây, người chứng minh (prover) cam kết với kết quả tính toán cho một đầu vào cụ thể, và cam kết này sẽ không được thực thi trên chuỗi mà được xác minh gián tiếp. Nếu người xác minh nghi ngờ cam kết là sai, họ có thể cung cấp một bằng chứng gian lận ngắn gọn, sử dụng chức năng script của Bitcoin để chứng minh tính sai lầm của cam kết. Hệ thống này làm giảm đáng kể gánh nặng tính toán của blockchain, tránh việc tính toán hoàn toàn trên chuỗi, phù hợp với triết lý thiết kế của Bitcoin là tối thiểu hóa gánh nặng giao dịch và tối đa hóa hiệu suất. Cốt lõi của cơ chế này là khóa băm và chữ ký số, chúng liên kết các tuyên bố và thách thức với công việc tính toán thực tế bên ngoài chuỗi. BitVM áp dụng phương pháp xác minh lạc quan — các thao tác được giả định là đúng trừ khi được chứng minh ngược lại, điều này nâng cao hiệu quả và khả năng mở rộng. Đảm bảo chỉ những tính toán hợp lệ mới được chấp nhận, bất kỳ ai trong mạng đều có thể độc lập xác minh tính đúng đắn bằng các bằng chứng mã hóa có sẵn.
-
Optimistic rollups: BitVM áp dụng công nghệ optimistic rollup, xử lý hàng loạt giao dịch bên ngoài chuỗi để nâng cao đáng kể khả năng mở rộng của Bitcoin. Những giao dịch này được xử lý bên ngoài chuỗi, định kỳ ghi lại kết quả của chúng vào sổ cái Bitcoin để đảm bảo tính toàn vẹn và khả dụng. Trong thực tế, BitVM xử lý các giao dịch này bên ngoài chuỗi và thỉnh thoảng ghi lại kết quả của chúng lên sổ cái Bitcoin để đảm bảo tính toàn vẹn và khả dụng. Optimistic rollup được sử dụng trong BitVM đại diện cho một phương pháp vượt qua những giới hạn cố hữu về khả năng mở rộng của Bitcoin, tận dụng năng lực tính toán bên ngoài chuỗi, đồng thời đảm bảo tính hợp lệ giao dịch được duy trì thông qua xác minh định kỳ trên chuỗi. Hệ thống này hiệu quả cân bằng tải giữa tài nguyên trên chuỗi và bên ngoài chuỗi, tối ưu hóa tính an toàn và hiệu quả trong xử lý giao dịch.
Nhìn chung, BitVM không chỉ đơn thuần là một công nghệ Layer 2 khác; nó đại diện cho một sự thay đổi nền tảng tiềm tàng về cách Bitcoin mở rộng và phát triển. Nó đưa ra các giải pháp độc đáo cho những hạn chế của Bitcoin, nhưng vẫn cần thêm phát triển và cải tiến để hiện thực hóa đầy đủ tiềm năng và giành được sự công nhận rộng rãi hơn trong cộng đồng.
Mạng B2
Mạng B2, với tư cách là rollup cam kết xác minh bằng chứng kiến thức không (zero-knowledge proof) đầu tiên, tăng tốc độ giao dịch và giảm chi phí cho Bitcoin. Cấu hình này cho phép thực thi các hợp đồng thông minh Turing-complete bên ngoài chuỗi, nâng cao hiệu suất đáng kể. Bitcoin đóng vai trò là lớp thanh toán cơ bản cho mạng B2, lưu trữ dữ liệu rollup B2. Cấu hình này cho phép truy xuất hoặc khôi phục đầy đủ giao dịch rollup B2 thông qua inscriptions của Bitcoin. Ngoài ra, tính hợp lệ tính toán của giao dịch rollup B2 được xác minh thông qua xác minh bằng chứng kiến thức không trên Bitcoin.
-
Vai trò quan trọng của inscriptions: Mạng B2 tận dụng inscriptions của Bitcoin để nhúng dữ liệu bổ sung vào Tapscript, bao gồm đường dẫn lưu trữ dữ liệu rollup, giá trị băm gốc cây Merkle của dữ liệu rollup, dữ liệu bằng chứng kiến thức không và giá trị băm UTXO inscription cha của B2. Bằng cách viết Tapscript này vào một UTXO và gửi đến một địa chỉ Taproot, B2 hiệu quả nhúng trực tiếp dữ liệu rollup vào chuỗi khối Bitcoin. Phương pháp này không chỉ đảm bảo tính bền vững và bất biến của dữ liệu mà còn tận dụng cơ chế bảo mật mạnh mẽ của Bitcoin để bảo vệ tính toàn vẹn của dữ liệu rollup.
-
Bằng chứng kiến thức không để tăng cường bảo mật: Cam kết về bảo mật của B2 được thể hiện rõ hơn qua việc sử dụng bằng chứng kiến thức không. Những bằng chứng này cho phép mạng xác minh giao dịch mà không tiết lộ chi tiết giao dịch, từ đó bảo vệ quyền riêng tư và an toàn. Trong bối cảnh B2, mạng chia nhỏ đơn vị tính toán thành các đơn vị nhỏ hơn, mỗi đơn vị được biểu diễn dưới dạng cam kết giá trị bit trong script tapleaf. Những cam kết này được liên kết trong một cấu trúc taproot, cung cấp phương pháp nhỏ gọn và an toàn để xác minh tính hợp lệ của giao dịch trên Bitcoin và mạng B2.
-
Công nghệ rollup nâng cao khả năng mở rộng: Cốt lõi kiến trúc B2 là công nghệ rollup, đặc biệt là ZK-Rollup, gộp nhiều giao dịch bên ngoài chuỗi thành một. Phương pháp này nâng cao đáng kể thông lượng và giảm phí giao dịch, giải quyết vấn đề khả
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
@CaliberBuild
