Hiểu rõ tính năng module trong một bài viết: Giải pháp cắm-vào-dùng-ngay cho nút thắt hiệu suất blockchain
Tuyển chọn TechFlowTuyển chọn TechFlow
Hiểu rõ tính năng module trong một bài viết: Giải pháp cắm-vào-dùng-ngay cho nút thắt hiệu suất blockchain
Công nghệ mô-đun đại diện cho một cách tiếp cận sản phẩm cắm vào và tháo ra linh hoạt hơn, mang tính "tinh thần" hơn.
Chuyên sâu báo cáo Web3Tác giả: @twilight_momo
Cố vấn: @CryptoScott_ETH
Tóm tắt nhanh
-
Blockchain đơn thể nổi bật với tính toàn diện, tự đảm nhận mọi tầng lớp mạng lưới từ lưu trữ dữ liệu đến xác thực giao dịch. Trong khi đó, blockchain mô-đun phân chia các chức năng khác nhau thành các module riêng biệt, hỗ trợ hiệu suất và trải nghiệm người dùng mượt mà hơn trên từng chức năng cụ thể, giải quyết phần nào bài toán "tam giác bất khả thi".
-
Ethereum, nền tảng blockchain đầu tiên hỗ trợ hợp đồng thông minh, đã tạo ra môi trường màu mỡ cho thiết kế mô-đun. Khi công nghệ blockchain phát triển, hệ sinh thái Bitcoin cũng bắt đầu khám phá khả năng mô-đun hóa, bổ sung các module mới để đạt được chức năng nâng cao như bảo vệ quyền riêng tư tốt hơn, xử lý giao dịch hiệu quả hơn hoặc mở rộng khả năng hợp đồng thông minh.
-
Công nghệ mô-đun đại diện cho một triết lý sản phẩm "cắm vào và sử dụng" linh hoạt hơn, trong tương lai sẽ xuất hiện những giải pháp blockchain tùy chỉnh và linh hoạt hơn, các dịch vụ và chức năng có thể dễ dàng lắp ghép và tháo rời như những khối Lego. Sự linh hoạt này cho phép các nhà phát triển nhanh chóng xây dựng và triển khai giải pháp blockchain phù hợp với nhu cầu ứng dụng cụ thể.
1. Blockchain mô-đun là gì?
Nguồn: Celestia.org
Khi thảo luận về blockchain mô-đun, ta cần hiểu trước khái niệm blockchain đơn thể (Monolithic Blockchain). Các chuỗi đơn thể như Bitcoin, Ethereum nổi tiếng với tính toàn diện, tự đảm nhận mọi tầng lớp của mạng lưới, từ lưu trữ dữ liệu đến xác thực giao dịch, thực thi hợp đồng thông minh. Trong quá trình này, blockchain đơn thể đóng vai trò như một chuyên gia đa nhiệm (generalist), tham gia vào tất cả các khâu.
Lấy ví dụ Ethereum, một blockchain đơn thể trưởng thành thường có thể chia thành bốn kiến trúc chính:
-
Tầng thực thi (Execution Layer)
-
Tầng thanh toán (Settlement Layer)
-
Tầng sẵn sàng dữ liệu / Tầng DA (Data Availability Layer)
-
Tầng đồng thuận (Consensus Layer)
Hình dưới đây so sánh việc ghi sổ trên blockchain với một trận bóng đá, giải thích chi tiết vai trò của từng tầng kiến trúc:
Thông qua phép ẩn dụ này, chúng ta hiểu rõ hơn cách các tầng kiến trúc blockchain phối hợp làm việc. Blockchain đơn thể tập trung mọi chức năng trên cùng một chuỗi, trong khi blockchain mô-đun (Modular Blockchain) là một kiến trúc blockchain mới, chia hệ thống thành nhiều thành phần hoặc tầng chuyên biệt, mỗi thành phần phụ trách một nhiệm vụ cụ thể như đồng thuận, sẵn sàng dữ liệu, thực thi và thanh toán.
Blockchain mô-đun giống như một nhóm chuyên gia (specialists), tập trung sâu vào nghiên cứu và đổi mới công nghệ trong lĩnh vực riêng. Sự tập trung này giúp blockchain mô-đun cung cấp hiệu suất và trải nghiệm người dùng vượt trội trên các chức năng cụ thể, ví dụ như xử lý giao dịch nhanh hơn với chi phí thấp hơn.
Về kiến trúc nút, chuỗi đơn thể phụ thuộc vào các nút đầy đủ (full node), phải tải xuống và xử lý bản sao dữ liệu toàn bộ blockchain. Điều này không chỉ đòi hỏi cao về tài nguyên lưu trữ và tính toán, mà còn giới hạn tốc độ mở rộng mạng. Ngược lại, blockchain mô-đun áp dụng thiết kế nút nhẹ (light node), chỉ cần xử lý thông tin tiêu đề khối, nhờ đó tăng đáng kể tốc độ giao dịch và hiệu quả mạng.
Một lợi thế nổi bật của blockchain mô-đun là tính linh hoạt và hợp tác. Chúng có thể thuê ngoài các chức năng không cốt lõi cho các chuyên gia khác, tạo hiệu ứng cộng hưởng, nâng cao đáng kể hiệu suất tổng thể. Triết lý thiết kế này giống như các khối Lego, cho phép nhà phát triển tự do kết hợp các module khác nhau theo nhu cầu dự án, tạo ra các giải pháp đa dạng.
Mặc dù chuỗi đơn thể có ưu thế về kiểm soát toàn cục, an toàn và ổn định, chúng cũng đối mặt với thách thức về khả năng mở rộng, khó nâng cấp và thích nghi với nhu cầu mới. Blockchain mô-đun nổi bật nhờ tính linh hoạt và tùy biến cao, đơn giản hóa quá trình tạo và tối ưu blockchain mới.
Tuy nhiên, blockchain mô-đun cũng đối diện với những thách thức riêng. Kiến trúc phức tạp làm tăng khối lượng công việc cho nhà phát triển trong thiết kế, phát triển và bảo trì. Là công nghệ mới, blockchain mô-đun chưa trải qua thử nghiệm an toàn toàn diện hay kiểm chứng qua biến động thị trường, tính ổn định dài hạn và an toàn vẫn cần thêm thời gian xác minh.
2. Vì sao cần blockchain mô-đun?
Tại sao công nghệ blockchain mô-đun thu hút sự chú ý rộng rãi và được dự báo là "xu hướng tương lai"? Điều này liên quan mật thiết đến lý thuyết "tam giác bất khả thi" nổi tiếng trong lĩnh vực blockchain.
Nguồn: chainlink
"Tam giác bất khả thi" của blockchain ám chỉ rằng một mạng blockchain khó có thể đạt trạng thái tối ưu đồng thời về ba thuộc tính cốt lõi: an toàn, phi tập trung và khả năng mở rộng.
-
Khả năng mở rộng nói đến khả năng xử lý lượng lớn giao dịch của mạng và duy trì vận hành hiệu quả, chi phí thấp khi số lượng người dùng và giao dịch tăng. Thường được đo bằng TPS (giao dịch mỗi giây) và độ trễ (thời gian xác nhận giao dịch).
-
An toàn liên quan đến chi phí và độ khó để bảo vệ mạng blockchain khỏi bị tấn công. Ví dụ, cơ chế POW của Bitcoin yêu cầu kẻ tấn công nắm giữ hơn 51% sức mạnh băm toàn mạng, trong khi cơ chế POS của Ethereum yêu cầu hơn 1/3 nút cấu kết.
-
Tính phi tập trung mô tả mạng vận hành không phụ thuộc vào một nút trung tâm duy nhất, mà phân bố trên nhiều nút, càng nhiều nút và phân bố địa lý rộng thì mức độ phi tập trung càng cao.
Quan điểm cốt lõi của "tam giác bất khả thi" là một hệ thống blockchain khó có thể tối ưu đồng thời cả ba đặc tính này. Ví dụ, trong nhiều chuỗi công khai, Bitcoin và Ethereum nổi bật về phi tập trung và an toàn nhờ sự phân bố rộng rãi và số lượng nút dồi dào.
Tuy nhiên, họ hy sinh một phần khả năng mở rộng, dẫn đến tốc độ giao dịch chậm và phí giao dịch cao: thời gian tạo khối của Bitcoin khoảng 10 phút, TPS của Ethereum khoảng 13, khi khối lượng giao dịch tăng vọt, phí giao dịch Ethereum có thể lên tới hàng trăm USD.
Chính trong bối cảnh đó, công nghệ blockchain mô-đun ra đời, giải quyết thách thức về khả năng mở rộng và chi phí giao dịch của các chuỗi công khai truyền thống bằng cách phân bổ các chức năng khác nhau cho các module chuyên biệt. Ví dụ, mạng Lightning của Bitcoin và công nghệ Rollup của Ethereum đều là biểu hiện của tư tưởng mô-đun.
Ưu điểm của blockchain mô-đun nằm ở kiến trúc phân tầng, cho phép mỗi tầng được tối ưu cho nhu cầu cụ thể. Tầng dữ liệu có thể tập trung vào lưu trữ và xác minh dữ liệu, trong khi tầng thực thi xử lý logic hợp đồng thông minh. Sự tách biệt này không chỉ nâng cao hiệu suất và hiệu quả mà còn thúc đẩy khả năng tương tác giữa các blockchain khác nhau, tạo nền tảng cho hệ sinh thái mở và liên kết.
Tóm lại, công nghệ blockchain mô-đun cung cấp một con đường mới để giải quyết những hạn chế của các chuỗi công khai truyền thống. Nó đạt được khả năng mở rộng cao hơn và chi phí giao dịch thấp hơn trong khi vẫn duy trì tính phi tập trung và an toàn, mang ý nghĩa sâu sắc đối với việc ứng dụng rộng rãi và phát triển lâu dài của công nghệ blockchain.
3. Phân tích các dự án trong lĩnh vực blockchain mô-đun
Dựa trên đặc điểm kiến trúc, blockchain mô-đun có thể chia thành các loại khác nhau. Trong các loại này, tầng sẵn sàng dữ liệu và tầng đồng thuận thường được thiết kế như một thể thống nhất do sự phụ thuộc chặt chẽ giữa chúng. Bởi vì khi nút nhận dữ liệu giao dịch, thứ tự giao dịch thường cũng được xác định đồng thời – đây là cốt lõi cho tính an toàn và bất biến của blockchain.
Dựa trên nguyên tắc thiết kế này, chúng ta có thể tìm hiểu các dự án blockchain mô-đun khác nhau từ ba khía cạnh: tầng thực thi, tầng sẵn sàng dữ liệu & đồng thuận, và tầng thanh toán.
3.1 Tầng thực thi
Công nghệ Layer 2, như một phần mở rộng của tầng thực thi trong kiến trúc blockchain, là một biểu hiện của khái niệm blockchain mô-đun. Bằng cách xây dựng mạng lưới, hệ thống hoặc công nghệ bên ngoài trên blockchain cơ sở, nó nhằm mục đích nâng cao khả năng mở rộng của chuỗi chính.
Các giải pháp Layer 2 cho phép xử lý giao dịch nhanh hơn và hiệu quả về chi phí, đồng thời duy trì tính an toàn và phi tập trung của blockchain cơ sở. Theo bảng điều khiển Dune do @0xning tạo, chi phí gas dành cho xác minh và thanh toán Layer 2 trên hệ sinh thái Ethereum trung bình thấp hơn 10%, tiết kiệm đáng kể chi phí giao dịch cho người dùng.
Nguồn: https://dune.com/0xning/ethereum-gas-war
Công nghệ Rollup hiện là giải pháp Layer 2 phổ biến nhất, với triết lý cốt lõi là "thực thi ngoài chuỗi, xác minh trên chuỗi", thực hiện tính toán ngoài chuỗi rồi tải dữ liệu calldata lên mạng chính.
Thực thi ngoài chuỗi
Trong mô hình Rollup, giao dịch được thực thi ngoài chuỗi, trong khi blockchain cơ sở chỉ chịu trách nhiệm xác minh bằng chứng giao dịch trong hợp đồng thông minh và lưu trữ dữ liệu giao dịch gốc. Thiết kế này giảm đáng kể gánh nặng tính toán cho chuỗi chính, giảm nhu cầu lưu trữ, từ đó cho phép xử lý giao dịch hiệu quả hơn.
Để tiếp tục giảm chi phí, Rollup sử dụng kỹ thuật đóng gói giao dịch. Có thể so sánh với việc đóng container trong logistics, gửi từng món hàng riêng lẻ sẽ phát sinh chi phí vận chuyển cao. Công nghệ Rollup đóng gói nhiều giao dịch lại, chỉ cần "vận chuyển" một lần, nhờ đó giảm mạnh chi phí mỗi giao dịch.
Xác minh trên chuỗi
Xác minh trên chuỗi là then chốt cho an toàn mạng Layer 2. Mạng Layer 2 phải cung cấp bằng chứng mã hóa để giải quyết các tranh chấp tiềm ẩn trên blockchain cơ sở. Hiện tại, hai cơ chế chứng minh chính là bằng chứng sai sót (fraud proof) và bằng chứng hợp lệ (validity proof), lần lượt hỗ trợ Optimistic Rollups và ZK Rollups.
Bằng chứng sai sót của Optimistic Rollups
Optimistic Rollups áp dụng giả định lạc quan rằng mọi giao dịch mặc định là hợp lệ trừ khi có bằng chứng rõ ràng về lỗi. Mô hình này dựa vào bằng chứng sai sót (bằng chứng gian lận) trong giai đoạn thách thức, bất kỳ người tham gia nào cũng có thể nộp bằng chứng để thách thức trạng thái hợp đồng thông minh, đảm bảo công bằng và minh bạch cho mạng.
Theo dữ liệu L2BEAT, hiện có 16 mạng Layer 2 sử dụng cơ chế Optimistic Rollups, ví dụ: Arbitrum, OP, Base, Blast, v.v.
Nguồn: l2beat.com
Bằng chứng hợp lệ của ZK Rollups
Khác với Optimistic Rollups, ZK Rollups áp dụng phương pháp thận trọng hơn, yêu cầu mọi giao dịch phải trải qua bằng chứng hợp lệ trước khi được chấp nhận. Cơ chế này giống như một quy trình xác minh, đảm bảo mọi giao dịch và tính toán trong mạng Layer 2 đều chính xác.
Tóm lại, bằng chứng hợp lệ là nền tảng của ZK-Rollups, yêu cầu mỗi lô giao dịch đi kèm bằng chứng tương ứng, đảm bảo hợp đồng thông minh trên blockchain cơ sở có thể xác minh và phê duyệt thay đổi trạng thái. Đối với nút xác minh, ZK Rollups cung cấp cơ chế thanh toán không lỗi, vì mỗi giao dịch đều phải trải qua xác minh hợp lệ nghiêm ngặt.
Theo dữ liệu L2BEAT, hiện có 11 mạng Layer 2 sử dụng cơ chế ZK Rollups, ví dụ: Linea, Starknet, zkSync, v.v.
Nguồn: l2beat.com
3.2 Tầng sẵn sàng dữ liệu và tầng đồng thuận
3.2.1 Celestia
Celestia, tiên phong trong lĩnh vực blockchain mô-đun, về bản chất là một tầng sẵn sàng dữ liệu, cung cấp nền tảng vững chắc cho việc phát triển dApp và Rollup. Bằng cách triển khai trên tầng sẵn sàng dữ liệu và đồng thuận của Celestia, các nhà phát triển ứng dụng có thể tập trung tối ưu hóa logic thực thi, trong khi giao phó tính sẵn sàng dữ liệu và độ phức tạp của cơ chế đồng thuận cho Celestia xử lý.
Thiết kế kiến trúc của Celestia cung cấp nhiều giải pháp mở rộng mô-đun, hệ thống chủ yếu gồm ba loại:
-
Rollup chủ quyền: Celestia cung cấp tầng sẵn sàng dữ liệu và đồng thuận, trong khi tầng thanh toán và thực thi do các chuỗi chủ quyền riêng biệt đảm nhận.
-
Rollup thanh toán (ví dụ dự án Cevmos): Trên nền tảng DA và đồng thuận do Celestia cung cấp, Cevmos cung cấp dịch vụ tầng thanh toán, trong khi chuỗi ứng dụng đảm nhận vai trò tầng thực thi.
-
Celestium: Tầng sẵn sàng dữ liệu do Celestia đảm nhận, tầng đồng thuận và thanh toán dựa vào mạng lưới mạnh mẽ của Ethereum, chuỗi ứng dụng tiếp tục tập trung vào tầng thực thi.
Celestia áp dụng nhiều công nghệ đổi mới, giảm đáng kể chi phí lưu trữ dữ liệu và tối ưu hiệu quả lưu trữ.
Công nghệ mã xóa bỏ (Erasure Codes)
Một đổi mới của Celestia là ứng dụng mã xóa bỏ (Erasure Codes). Trong bài báo chung của Mustafa Albasan (một trong những người sáng lập Celestia) và Vitalik Buterin, "Lấy mẫu sẵn sàng dữ liệu và bằng chứng gian lận", họ đề xuất một tư tưởng kiến trúc mới: nút đầy đủ chịu trách nhiệm sản xuất khối, trong khi nút nhẹ chịu trách nhiệm xác minh khối. Công nghệ mã xóa bỏ đưa vào dữ liệu dư thừa trong quá trình truyền, đảm bảo ngay cả khi mất tới 50% dữ liệu, dữ liệu khối gốc vẫn có thể phục hồi hoàn chỉnh.
Cơ chế này có nghĩa là để đảm bảo tính sẵn sàng dữ liệu 100%, người sản xuất khối chỉ cần phát 50% dữ liệu khối lên mạng. Nếu một người sản xuất độc hại muốn sửa đổi 1% dữ liệu khối, họ thực tế phải sửa đổi tới 50% dữ liệu, điều này làm tăng rất lớn chi phí cho hành vi xấu.
Lấy mẫu sẵn sàng dữ liệu
Celestia sử dụng công nghệ lấy mẫu sẵn sàng dữ liệu (Data Availability Sampling - DAS) để giải quyết vấn đề mở rộng blockchain. Quy trình làm việc của DAS gồm các bước chính sau:
-
Lấy mẫu ngẫu nhiên: Nút nhẹ thực hiện nhiều vòng lấy mẫu ngẫu nhiên trên dữ liệu khối, mỗi lần chỉ yêu cầu một phần nhỏ dữ liệu khối.
-
Tăng dần độ tin cậy: Khi nút nhẹ hoàn thành thêm các vòng lấy mẫu, độ tin cậy vào tính sẵn sàng dữ liệu của họ dần tăng lên.
-
Đạt ngưỡng tin cậy: Ngay khi nút nhẹ đạt đến mức tin cậy đặt trước (ví dụ 99%) thông qua lấy mẫu, họ coi dữ liệu khối là sẵn sàng.
Cơ chế này cho phép nút nhẹ xác minh tính sẵn sàng dữ liệu mà không cần tải toàn bộ dữ liệu khối, đảm bảo tính toàn vẹn và sẵn sàng của dữ liệu blockchain. Celestia tập trung cung cấp sẵn sàng dữ liệu chứ không thực thi trạng thái, điều này giúp nâng cao tỷ lệ sản xuất khối, mỗi khối có thêm không gian, chứa được nhiều dữ liệu lấy mẫu hơn, nhờ đó tăng đáng kể TPS (số giao dịch mỗi giây).
3.2.2 EigenLayer
EigenDA là một dịch vụ sẵn sàng dữ liệu an toàn, thông lượng cao và phi tập trung, là dịch vụ xác minh chủ động (AVS) đầu tiên khởi chạy trên EigenLayer. AVS có thể hiểu là nhà vận hành nút, được chọn từ hàng ngàn nhà vận hành nút trên Ethereum, ngoài công việc chính (xác thực đồng thuận Ethereum) còn nhận thêm việc riêng (phục vụ các mạng như rollup có nhu cầu xác minh đồng thuận), từ đó kiếm thêm thu nhập.
Khi số lượng ETH tái đặt cược tăng lên và ngày càng có nhiều AVS tham gia hệ sinh thái EigenLayer, các Rollup có thể đạt được chi phí giao dịch thấp hơn và khả năng tổ hợp an toàn cao hơn trong hệ sinh thái EigenLayer.
EigenLayer là một giao thức tái đặt cược dựa trên Ethereum, tận dụng những người đặt cược trên lớp đồng thuận Ethereum làm người xác minh, tức là tận dụng một phần tính an toàn của Ethereum, tránh rủi ro tin cậy từ nhà cung cấp tập trung hoặc token riêng, do đó giảm ngưỡng phát triển cho các dự án khác. Đồng thời, nó cũng tăng cường mạng tin cậy của Ethereum, làm tăng giá trị và ảnh hưởng của Ethereum.
Về kiến trúc, EigenDA sử dụng công nghệ ZK để xác minh dữ liệu trạng thái mà Layer 2 gửi lên, và mạng EigenDA được đảm bảo an toàn đồng thuận bởi ETH tái đặt cược chịu trách nhiệm về tính cuối cùng, cuối cùng dữ liệu trạng thái Layer 2 được gửi và lưu trữ trên mạng chính Ethereum. Do đó, EigenDA giống như một nhà thầu phụ thực hiện các khâu xác minh và đạt tính cuối cùng trong dịch vụ DA của mạng chính Ethereum, chứ không phải đối thủ cạnh tranh như Celestia.
3.2.3 Avail
Avail là một dự án blockchain mô-đun do đội ngũ Polygon công bố vào tháng 6 năm 2023, và tách ra thành thực thể độc lập vào tháng 3 năm nay. Hiện tại Avail đang vận hành trên mạng thử nghiệm, gần đây vừa huy động thành công 43 triệu USD trong vòng gọi vốn series A, do Dragonfly và Cyber Fund đồng dẫn dắt.
Kiến trúc cốt lõi của Avail chủ yếu gồm ba phần: Avail DA, Avail Nexus, Avail Fusion. Avail DA là tầng sẵn sàng dữ liệu mô-đun, giống Celestia, cung cấp dịch vụ DA cho các blockchain khác. Avail Nexus là bộ giao thức truyền tin nhắn liên chuỗi chuẩn hóa, tương tự giao thức IBC của Cosmos, cung cấp khả năng tương tác giữa các chuỗi khác nhau. Avail Fusion giới thiệu cơ chế đồng thuận POS với việc đặt cược đa tài sản, mục tiêu là đảm bảo an toàn đồng thuận cho toàn bộ mạng Avail.
Về mặt công nghệ, Avail DA sử dụng cam kết đa thức Kate, tránh được bằng chứng gian lận, không cần giả định đa số nút là trung thực, và không phụ thuộc vào nút đầy đủ để có được sẵn sàng dữ liệu. Điều này khác với kiến trúc Celestia, vốn dựa trên bằng chứng gian lận, do đó về mặt kỹ thuật hai bên có sự khác biệt bản chất.
Với sự xuất hiện của các dự án blockchain mô-đun về sẵn sàng dữ liệu như Celestia, Avail, cuộc chiến mô-đun DA sẽ ngày càng gay gắt, chức năng DA của Ethereum cũng sẽ bị phân tán, tương lai rất có thể sẽ hình thành格局 "một siêu cường, nhiều cường quốc".
3.3 Tầng thanh toán
3.3.1 Dymension
Dymension là một nền tảng blockchain mô-đun dựa trên Cosmos, cung cấp khung làm việc đơn giản cho việc phát triển RollApp thông qua công nghệ tổng hợp mở rộng được tích hợp sẵn. Trong kiến trúc Dymension, các nhà phát triển có thể tập trung vào việc hiện thực logic nghiệp vụ, sử dụng bộ công cụ phát triển Rollup (RDK) và tầng thanh toán chuyên biệt để nhanh chóng triển khai Rollup dành riêng cho ứng dụng cụ thể.
Kiến trúc Dymension gồm hai thành phần cốt lõi: RollApp và Dymension Hub.
RollApp là sự kết hợp giữa Rollup và App, là một blockchain mô-đun hiệu suất cao trên Dymension dành riêng cho ứng dụng cụ thể. RollApp có thể tồn tại dưới nhiều hình thức, bao gồm nhưng không giới hạn ở các giải pháp Layer 2 chuyên dụng cho nền tảng DeFi, trò chơi Web3, thị trường giao dịch NFT, v.v.
Trong RollApp, bộ sắp xếp (Sequencer) đóng vai trò then chốt, chịu trách nhiệm xác minh, sắp xếp và xử lý giao dịch cục bộ. Sau khi đóng gói khối, dữ liệu này sẽ được chuyển đến các nút toàn phần đồng đẳng và được công bố trên mạng sẵn sàng dữ liệu mà RollApp lựa chọn (ví dụ như Celestia). Nhận được phản hồi từ Celestia, bộ sắp xếp gửi gốc trạng thái của nó đến Dymension Hub để đạt được đồng thuận và thanh toán.
Dymension Hub, với vai trò trung tâm của toàn bộ hệ sinh thái, đảm nhận chức năng của tầng đồng thuận và thanh toán. Nó nhận gốc trạng thái từ RollApp, cung cấp dịch vụ xác nhận giao dịch cuối cùng và thanh toán cho RollApps.
Thông qua thiết kế này, Rollup có thể giao nhiệm vụ đồng thuận và thanh toán cho Dymension Hub, trong khi giao nhiệm vụ lưu trữ và xác minh dữ liệu cho các mạng DA như Celestia. Như vậy, Rollup có thể chia sẻ đảm bảo an toàn kinh tế từ cả hai mạng, đồng thời tập trung vào nâng cao hiệu quả thực thi và trải nghiệm người dùng của ứng dụng.
3.3.2 Cevmos
Tên Cevmos kết hợp từ Celestia, EVMos và CosmOS, nhằm cung cấp tầng thanh toán cho các rollup tương thích EVM.
Vì Cevmos bản thân đã là một rollup, nên tất cả các rollup được xây dựng trên nó được gọi chung là rollup thanh toán. Mỗi rollup thực hiện triển khai lại các hợp đồng và ứng dụng rollup hiện có trên Ethereum thông qua cầu nối tin cậy hai chiều tối thiểu giữa nó và rollup Cevmos, giảm khối lượng công việc di chuyển. Các rollup trên Cevmos sẽ đăng dữ liệu lên Cevmos, sau đó Cevmos xử lý dữ liệu theo lô và đăng lên Celestia. Giống như Ethereum, Cevmos sẽ thực hiện chứng minh rollup với tư cách là tầng thanh toán.
4. Blockchain mô-đun trong hệ sinh thái Bitcoin
Với hiệu ứng làm giàu từ ghi chú (inscriptions) do giao thức Ordinals mang lại, cùng việc phê duyệt ETF Bitcoin, nhiều yếu tố tích cực hội tụ, thổi luồng sinh khí mới vào hệ sinh thái Bitcoin. Ánh mắt thị trường nhanh chóng đổ dồn về hệ sinh thái Bitcoin, dòng vốn từ các nhà đầu tư tổ chức cũng chảy mạnh vào lĩnh vực này, thể hiện niềm tin và kỳ vọng vào sự phát triển tương lai của hệ sinh thái Bitcoin.
Trong bối cảnh đó, công nghệ Layer 2 của Bitcoin hiện lên một bức tranh phồn vinh, nhiều giải pháp kỹ thuật đua nhau xuất hiện, hình thành một hệ sinh thái công nghệ đa dạng, sôi động. Các sáng kiến đổi mới lần lượt ra mắt, cùng nhau thúc đẩy mở rộng và tối ưu hóa mạng Bitcoin.
Mặc dù hiện tại giới công nghiệp chưa thống nhất định nghĩa chính xác về Layer 2 Bitcoin, bài viết này sẽ mượn tư tưởng blockchain mô-đun của Ethereum, xuất phát từ góc độ mô-đun, thảo luận về khả năng và phương pháp xây dựng Layer 2 Bitcoin.
4.1 Vì sao Bitcoin cần mô-đun hóa?
Mạng Ethereum nổi tiếng với chức năng hợp đồng thông minh đầy đủ Turing, có thể lưu trữ và xác minh trạng thái lịch sử, hỗ trợ các ứng dụng phi tập trung phức tạp (DApps). Trong khi đó, mạng Bitcoin là một mạng không trạng thái, không có hợp đồng thông minh, thiết kế hệ thống không hoàn thiện chủ yếu do hai khía cạnh:
1. Hạn chế của hệ thống tài khoản UTXO
Trong thế giới blockchain, chủ yếu tồn tại hai cách lưu trữ hồ sơ: mô hình tài khoản/dư nợ và mô hình UTXO. Bitcoin sử dụng mô hình UTXO, trái ngược rõ rệt với mô hình tài khoản/dư nợ mà Ethereum sử dụng.
Trong hệ thống Bitcoin, mặc dù người dùng nhìn thấy số dư tài khoản trong ví, thực tế hệ thống Bitcoin do Satoshi Nakamoto thiết kế không bao gồm khái niệm số dư. "Số dư Bitcoin" thực tế là một khái niệm được suy ra bởi ứng dụng ví dựa trên UTXO. UTXO đại diện cho đầu ra giao dịch chưa chi tiêu, là cốt lõi của việc tạo và xác minh giao dịch Bitcoin.
Mỗi giao dịch Bitcoin gồm đầu vào và đầu ra, mỗi giao dịch sẽ tiêu (spend) một hoặc nhiều đầu vào và tạo ra đầu ra mới. Những đầu ra mới này ngay lập tức trở thành UTXO mới, chờ các giao dịch trong tương lai tiêu dùng.
Là một kiến trúc công nghệ chuyển nhượng và thanh toán tài sản tối giản, mô hình UTXO khó mở rộng để hỗ trợ các chức năng phức tạp như hợp đồng thông minh.
2. Ngôn ngữ kịch bản không đầy đủ Turing
Ngôn ngữ kịch bản của Bitcoin không hỗ trợ mọi loại tính toán, do thiếu câu lệnh vòng lặp và điều kiện, khiến nó không đầy đủ Turing. Đặc điểm này tuy giúp giảm thiểu tấn công hacker, nâng cao an toàn mạng, nhưng đồng thời cũng giới hạn khả năng Bitcoin thực thi các hợp đồng thông minh phức tạp.
Do thiết kế hệ thống Bitcoin không hoàn thiện, đối với các chức năng phức tạp hơn, nó cần dựa vào mở rộng mô-đun bên ngoài. Về điểm này, nhu cầu mô-đun hóa của Bitcoin rõ ràng cấp thiết hơn Ethereum. Các chức năng như tầng thực thi, tầng sẵn sàng dữ liệu, tầng đồng thuận và tầng tương tác liên chuỗi trong hệ sinh thái của nó đều cần được đóng gói và mở rộng theo cách mô-đun.
4.2 Phân tích các dự án mô-đun trong hệ sinh thái Bitcoin
4.2.1 Tầng thực thi - Layer 2 Bitcoin
Merlin
Hiện tại trong lĩnh vực Layer 2 Bitcoin, Merlin Chain có TVL cao nhất, đã đạt hàng chục tỷ USD, có thể nói là dự án thu hút sự chú ý nhất trong hệ sinh thái Bitcoin. Với tư cách là một mạng Layer 2 Bitcoin, Merlin Chain hỗ trợ nhiều tài sản Bitcoin gốc đồng thời tương thích EVM, thể hiện sự cân nhắc kép đối với cả hệ sinh thái Bitcoin và Ethereum.
Nguồn: https://defillama.com/chain/Merlin
Các chức năng của Merlin xoay quanh mạng ZK-Rollup, mạng oracle phi tập trung và chống gian lận trên chuỗi.
Mạng ZK-Rollup
Cốt lõi của ZK-Rollup là sử dụng bằng chứng không kiến thức. Bằng chứng không kiến thức là một phương pháp mã hóa trong mật mã học, cho phép một bên (người chứng minh) chứng minh cho bên kia (người xác minh) rằng một tuyên bố nào đó là đúng, mà không tiết lộ bất kỳ thông tin nào khác ngoài việc chứng minh tuyên bố đó đúng.
Merlin Chain xử lý và tính toán giao dịch ngoài chuỗi, tránh phí giao dịch cao và tắc nghẽn mạng trên mạng Bitcoin. Đồng thời, ZK-rollup có thể nén bằng chứng của nhiều giao dịch thành lô, chuỗi chính Bitcoin chỉ cần xác minh bằng chứng đơn lẻ của gói nhiều giao dịch, giảm đáng kể khối lượng công việc cho chuỗi chính, nâng cao hiệu quả giao dịch.
Mạng oracle phi tập trung
Mạng oracle phi tập trung của Merlin đóng vai trò tương đương DAC (Ủy ban sẵn sàng dữ liệu), kiểm tra và đảm bảo bộ sắp xếp trung thực công bố đầy đủ dữ liệu DA ngoài chuỗi. Tính phi tập trung của mạng oracle nằm ở việc nó áp dụng hình thức POS, bất kỳ ai đặt cược đủ tài sản đều có thể vận hành một nút oracle. Cơ chế đặt cược này rất linh hoạt, hỗ trợ tài sản BTC, MERL, cũng hỗ trợ đặt cược ủy thác kiểu Lido.
Chống gian lận trên chuỗi
Merlin tiếp thu tư tưởng BitVM, tương tự áp dụng cơ chế "ZK-Rollup lạc quan", có thể đơn giản hiểu là mặc định tất cả các ZK Proof đều đáng tin cậy, chỉ phạt người vận hành khi xảy ra lỗi. Vì xác minh diễn ra trên mạng chính Bitcoin, trên chuỗi Bitcoin, do giới hạn kỹ thuật không thể xác minh đầy đủ ZK Proof, chỉ có thể xác minh từng bước tính toán của ZK Proof trong trường hợp đặc biệt. Do đó, người ta chỉ có thể chỉ ra rằng trong quá trình xác minh ZKP ngoài chuỗi, một bước tính toán nào đó có lỗi và thách thức thông qua bằng chứng gian lận.
4.2.2 Tầng sẵn sàng dữ liệu & Tầng đồng thuận
Mạng B²
Mạng B² áp dụng thiết kế mô-đun, tầng Rollup (ZK-Rollup) chịu trách nhiệm thực thi, tầng sẵn sàng dữ liệu (B² Hub) chịu trách nhiệm lưu trữ dữ liệu, B² Nodes thực hiện xác minh ngoài chuỗi, cuối cùng tầng thanh toán là mạng chính Bitcoin.
Tầng ZK-Rollup của mạng B² sử dụng giải pháp zkEVM, chịu trách nhiệm thực thi giao dịch người dùng trong mạng lớp 2 và xuất ra các bằng chứng liên quan. Tầng Rollup chịu trách nhiệm gửi và xử lý giao dịch người dùng, trong khi tầng DA chịu trách nhiệm lưu trữ bản sao dữ liệu tổng hợp và xác minh các bằng chứng không kiến thức liên quan.
Nguồn: https://docs.bsquared.network
B² Hub là một mạng DA được xây dựng ngoài chuỗi, hỗ trợ chức năng lấy mẫu dữ liệu, được xem là tiên phong trong các giải pháp mở rộng Bitcoin mô-đun. B² Hub học hỏi tư tưởng thiết kế của Celestia, đưa vào công nghệ lấy mẫu dữ liệu và mã xóa bỏ, nhằm đảm bảo dữ liệu mới có thể nhanh chóng phân phối đến nhiều nút bên ngoài và giảm thiểu rủi ro giữ dữ liệu tối đa. Ngoài ra, Committer trong B² Hub tải lên chuỗi Bitcoin chỉ mục lưu trữ dữ liệu DA và hàm băm dữ liệu, để công chúng truy cập.
Nguồn: https://blog.bsquared.network
Theo kế hoạch tương lai của B² Network, B² Hub tương thích EVM có tiềm năng trở thành tầng xác minh ngoài chuỗi và tầng DA cho nhiều Layer 2 Bitcoin, hình thành một tầng mở rộng chức năng ngoài chuỗi cho Bitcoin. Trước thực tế Bitcoin bản thân không thể hỗ trợ nhiều ứng dụng, phương pháp xây dựng tầng mở rộng chức năng ngoài chuỗi sẽ ngày càng phổ biến trong hệ sinh thái Layer 2.
B² Hub, với tư cách là tầng DA bên thứ ba mô-đun đầu tiên của Bitcoin, có thể giúp các Layer 2 Bitcoin khác sử dụng mạng chính Bitcoin làm tầng thanh toán cuối cùng và kế thừa tính an toàn của Bitcoin, góp phần thúc đẩy mở rộng mạng Bitcoin và tăng cường tính đa dạng ứng dụng.
5. Kết luận
"Modular is the future" – khẩu hiệu này đang dần trở thành hiện thực. Công nghệ blockchain mô-đun, với tính linh hoạt và khả năng mở rộng, cung cấp nền tảng vững chắc để xây dựng thế hệ ứng dụng phi tập trung tiếp theo. Công nghệ này cho phép các nhà phát triển lựa chọn và kết hợp các module khác nhau theo nhu cầu cụ thể, từ đó tạo ra các giải pháp blockchain hiệu quả hơn, an toàn hơn và dễ bảo trì hơn.
Sự trỗi dậy của blockchain mô-đun đại diện cho một tư duy sản phẩm "cắm vào và sử dụng" linh hoạt và sâu sắc hơn. Trong tư duy này, blockchain không còn được xem là một hệ thống đóng kín, mà là một nền tảng mở, có thể mở rộng, nơi các dịch vụ và chức năng có thể dễ dàng lắp ghép và tháo rời như các khối Lego. Sự linh hoạt này cho phép các nhà phát triển nhanh chóng xây dựng và triển khai các giải pháp blockchain phù hợp với nhu cầu ứng dụng cụ thể.
Bắt nguồn từ hệ sinh thái Ethereum, rồi đến hệ sinh thái Bitcoin, công nghệ mô-đun đã thể hiện năng lực trên nhiều lĩnh vực trong
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
@gryphsisacademy
