Tác giả: Benjamin Simon, Nhà nghiên cứu tại Mechanism Capital
Biên dịch: Perry Wang
Hãy cùng bắt đầu bằng một phép so sánh.
Hãy tưởng tượng chúng ta quay lại tiết học toán trung học. Giáo viên của chúng ta, tàn nhẫn như bất kỳ giáo viên toán trung học nào bạn từng có, đưa ra một danh sách gồm một trăm bài toán chia số lớn và yêu cầu giải càng nhiều càng tốt. Nhưng có một điều kiện! Chúng ta phải viết lời giải cuối cùng cùng toàn bộ các bước tính toán trên một tờ giấy làm bài duy nhất. Chỉ vài phút sau, khi cảm giác buồn nôn dâng lên trong dạ dày, chúng ta nhận ra đây là một nhiệm vụ vô lý đến mức không thể thực hiện được. Trên một trang giấy, chúng ta chỉ có thể ghi được vài lời giải hoàn chỉnh.
Câu chuyện theo kiểu Kafka này liên quan gì đến Rollup?
Trong phép so sánh này, tờ giấy làm bài đại diện cho một khối Ethereum, còn những bài toán chính là các giao dịch hợp đồng thông minh. Hiện tại Ethereum đang rất đông đúc. Có quá nhiều giao dịch cần được đưa vào mỗi khối. Tệ hơn nữa, phần lớn các giao dịch này đều đòi hỏi lượng tính toán lớn, ví dụ như cho vay chớp nhoáng (flash loans) hay các giao dịch định tuyến qua các aggregator. Thời kỳ trước DeFi với những giao dịch đơn giản như chuyển tiền và thanh toán đã trở thành quá khứ.
Đây chính là điểm then chốt. Cũng như người giáo viên toán bắt chúng ta nhét toàn bộ các bước tính toán dài dòng vào một tờ giấy, Ethereum cũng phải xử lý và ghi lại từng dòng lệnh tính toán của mỗi giao dịch.
Và đó là nơi mà giải pháp Rollup xuất hiện.
Rollup di chuyển việc tính toán ra ngoài chuỗi, đồng thời chỉ lưu trữ một lượng dữ liệu giao dịch tối thiểu trên chuỗi. Theo nghĩa cơ bản này, Rollup giống như một cuốn sổ nháp cho Ethereum. Rollup xử lý mọi thứ rắc rối, giúp hàng loạt giao dịch hợp đồng thông minh được gom lại và đưa vào một khối Ethereum duy nhất.
Phép so sánh này giúp hình dung vấn đề mà Rollup muốn giải quyết («tắc nghẽn mạng do quá tải tính toán»). Nó thậm chí giúp ta hiểu sơ bộ về giải pháp Rollup («di chuyển tính toán ra ngoài chuỗi»). Nhưng để hiểu rõ cách Rollup thực sự hoạt động, chúng trông như thế nào, và vì sao nó khiến những người như tôi hào hứng——chúng ta cần đi sâu hơn.
Rollup là gì?
Về bản chất, Rollup là một blockchain riêng biệt, nhưng với một vài thay đổi. Giống như Ethereum, các giao thức Rollup có «máy ảo» (EVM) để thực thi mã hợp đồng thông minh. Máy ảo Rollup chạy độc lập với máy ảo của Ethereum, nhưng lại được quản lý bởi một hợp đồng thông minh trên Ethereum. Mối liên kết này cho phép Rollup và Ethereum giao tiếp với nhau. Rollup thực hiện giao dịch và xử lý dữ liệu, còn Ethereum tiếp nhận và lưu trữ kết quả.
Về mặt kỹ thuật, sự khác biệt then chốt giữa chuỗi Rollup và các blockchain truyền thống khác nằm ở cách tạo ra khối mới.
Thông thường, một blockchain được duy trì bởi mạng lưới phân tán các bên («thợ đào» hoặc «trình xác thực», tùy theo loại chuỗi). Những bên này cùng nhau sản xuất khối thông qua cơ chế đồng thuận. Nói đơn giản, các bên bỏ phiếu để quyết định cách xử lý một nhóm giao dịch——hay nói cách khác là xây dựng khối kế tiếp như thế nào. Khối đạt đa số sẽ được ghi vĩnh viễn vào chuỗi.
Ngược lại, chuỗi Rollup không vận hành theo nguyên tắc thiểu số phục tùng đa số. Thay vào đó, một bên theo dõi trạng thái Rollup có thể gửi lại Ethereum một tuyên bố (assertion) về cách xử lý giao dịch. Quan trọng là, Ethereum có thể chấp nhận hoặc từ chối tuyên bố này, bất kể đa số các bên khác trong Rollup có ủng hộ hay không. Trong thực tế, điều này thường có nghĩa là một bên trong Rollup được chỉ định nhiệm vụ xử lý giao dịch và tạo khối.
Khoan đã... Rollup là giải pháp tập trung?
Tính chất tập trung trong việc sản xuất khối của Rollup là một phần lý do tại sao Rollup có thể xử lý giao dịch hiệu quả đến vậy. Nhưng nó cũng đặt ra một câu hỏi rõ ràng và đáng lo ngại: Nếu không có sự đồng thuận của đa số, làm sao Rollup đảm bảo việc sản xuất khối là đúng? Và nếu nhà sản xuất khối là ác ý thì sao?
Tính chất tập trung này khiến những người dùng tiền mã hóa quen với blockchain dựa trên đồng thuận cảm thấy bối rối. Thực tế, nếu câu chuyện dừng lại ở đây, chúng ta có thể (sai lầm) đi đến kết luận như Kevin Seqniqi, đồng sáng lập Avalanche, gần đây từng nói trên Twitter——rằng Rollup chỉ là «một cơ sở dữ liệu được sao chép bởi một bên duy nhất».
Thực tế, như ta sẽ thấy, cáo buộc về tính tập trung này không hẳn sai, mà là gây hiểu lầm về mặt logic. Thông thường, một blockchain tập trung thiếu cơ chế đồng thuận mạnh mẽ rất dễ bị thao túng và chiếm đoạt ác ý. Tuy nhiên, trong trường hợp đặc biệt của Rollup, việc thiếu phi tập trung thực tế lại không gây ra vấn đề về an ninh hay tính toàn vẹn. Để hiểu tại sao, ta cần đi sâu hơn.
Vai trò quan trọng của khả năng sẵn có dữ liệu
Hãy nhớ lại ví dụ về bài toán toán học lúc đầu. Cứu cánh của chúng ta là một cuốn sổ nháp để tính toán, nhờ đó ta chỉ cần ghi đề bài và đáp án lên tờ giấy nộp bài. Rollup giống như cuốn sổ nháp ấy. Ta nói rằng chúng «di chuyển việc tính toán hợp đồng thông minh ra ngoài chuỗi, đồng thời chỉ lưu trữ tối thiểu dữ liệu giao dịch trên chuỗi.»
Thật ra, yếu tố cuối cùng——việc lưu trữ dữ liệu giao dịch trên chuỗi——là then chốt đối với cách Rollup hoạt động. Trong Rollup, chỉ có tính toán (xử lý dữ liệu) diễn ra ngoài chuỗi. Mọi giao dịch do Rollup xử lý vẫn lưu dữ liệu đầu vào (tên gọi chính thức là «dữ liệu gọi - call data») trên Ethereum.
Tại sao việc lưu dữ liệu giao dịch trên chuỗi lại quan trọng? Trong phép so sánh bài toán toán học, tờ giấy nộp bài cuối cùng mà chúng ta đưa cho giáo viên bao gồm đề bài và đáp án. Dù không có các bước tính riêng biệt, giáo viên vẫn có thể kiểm tra kết quả sau đó. Tương tự, việc dữ liệu luôn sẵn có trên chuỗi nghĩa là lớp nền Ethereum có thể lặp lại mọi tính toán đã thực hiện trên Rollup.
Tóm lại, khả năng sẵn có dữ liệu trên chuỗi của Rollup nghĩa là có một quy trình kiểm tra nội tại. Ethereum có thể «kiểm tra lại» tính toàn vẹn của các giao dịch đã xử lý trên Rollup trước khi ghi vĩnh viễn vào sổ cái——cũng giống như quyền xét xử tư pháp (judicial review) của Tòa án Tối cao Hoa Kỳ.
Sức mạnh của sự giới hạn
Do đó, giá trị cốt lõi của Rollup nằm ở tính bị giới hạn của nó. Rollup chỉ đẩy giao dịch xuống lớp nền; chúng không thể ép chấp nhận, bởi vì Ethereum có thể bác bỏ bất kỳ giao dịch Rollup nào khi cần thiết. Vì bị ràng buộc bởi quy trình kiểm tra này, nên các giao dịch Rollup không có tính cuối cùng thực sự.
Xét đến bản chất bị giới hạn của Rollup, ta có thể quay lại với cáo buộc chưa được giải quyết về tính tập trung. Một nhà sản xuất khối đơn lẻ trong Rollup có thể cố gắng xử lý giao dịch một cách ác ý. Nhưng nếu vậy, Ethereum sẽ đơn giản từ chối batch đó sau khi hoàn tất kiểm tra, và nhà sản xuất khối sẽ bị trừng phạt.
Bây giờ, «quy trình kiểm tra» cụ thể vận hành như thế nào phụ thuộc vào việc Rollup là loại Optimistic hay zero-knowledge. Nhưng với cả hai loại, quy trình kiểm tra này hiệu quả hơn theo cấp số mũ so với việc Ethereum tự xử lý giao dịch mà không có Rollup.
Tóm lại, hệ thống Rollup vận hành theo nguyên tắc «kiểm soát và cân bằng» để đảm bảo Ethereum vẫn là chuỗi chủ quyền; đồng thuận của Ethereum là trọng tài cuối cùng về sự thật. Nhưng điều này khác biệt quan trọng với giải pháp sidechain. Do thiếu quy trình kiểm tra tương tự, sidechain xử lý giao dịch thông qua cơ chế đồng thuận hoàn toàn độc lập của riêng mình. Giao dịch trên sidechain là «cuối cùng», còn giao dịch Rollup thì không (cho đến khi được xác nhận trên Ethereum, mới đạt tính cuối cùng). Do đó, sidechain yêu cầu các giả định tin cậy cao hơn, vì chúng không thể hưởng lợi từ cơ chế an ninh phi tập trung của Ethereum. Thực tế, tôi cho rằng sidechain gần giống với các giải pháp Layer 1 tương thích EVM hơn là Rollup.
Tổng kết
Tóm lại: Giải pháp Rollup di chuyển tính toán ra ngoài chuỗi nhằm giải phóng thêm không gian trên chuỗi. Việc dữ liệu sẵn có trên chuỗi là cực kỳ quan trọng, vì nó nghĩa là Ethereum có thể kiểm tra kỹ lưỡng tính toàn vẹn của các giao dịch Rollup. Ngược lại, quy trình kiểm tra này đóng vai trò như một «ràng buộc» đối với việc sản xuất khối trên Rollup, nhờ đó Rollup không cần cơ chế đồng thuận.
Rollup cuối cùng giúp Ethereum vừa có chiếc bánh đủ lớn, vừa ăn được chiếc bánh đó: chúng giải phóng thêm dung lượng trên chuỗi ở mức độ cấp số nhân, mà không làm tổn hại đến tính an ninh phi tập trung của mạng. Ít nhất theo quan điểm của tôi, đây là một giải pháp mở rộng thanh lịch như chính chúng ta mong đợi.
Cảm ơn t11s và Hasu đã có những bình luận và góp ý mang tính xây dựng.
