Hiểu về mở rộng Blockchain: Giải pháp Layer 1 so với Layer 2 so với Layer 3

Thách thức cốt lõi: Tam giác Blockchain

Mỗi blockchain đều phải đối mặt với một căng thẳng cơ bản: thật gần như không thể đạt được đồng thời ba yếu tố phân quyền, bảo mật và khả năng mở rộng. Hầu hết các mạng cuối cùng phải hy sinh một yếu tố để xuất sắc ở hai yếu tố còn lại. Đó là lúc các giải pháp mở rộng Layer 1, Layer 2 và Layer 3 xuất hiện—mỗi giải pháp đều có cách tiếp cận khác nhau để giải quyết bài toán này.

Những lớp này thực sự là gì?

Hãy nghĩ về kiến trúc blockchain như một tòa nhà. Layer 1 là nền tảng—chuỗi cơ sở nơi mọi giao dịch được ghi lại vĩnh viễn. Bitcoin, Ethereum, BNB Chain, và Solana đều là các blockchain Layer 1.

Layer 2 nằm ở trên cùng, giống như một tầng trung gian. Nó xử lý các giao dịch xa khỏi chuỗi chính để giảm tắc nghẽn, sau đó chuyển kết quả cuối cùng trở lại Layer 1. Các ví dụ bao gồm Lightning Network cho Bitcoin, Arbitrum và Optimism cho Ethereum, và Polygon cho người dùng Ethereum.

Layer 3 đại diện cho các lớp ứng dụng chuyên biệt được xây dựng trên Layer 2, thường được thiết kế cho các trường hợp sử dụng cụ thể thay vì mở rộng mục đích chung.

Giải pháp Layer 1: Xây dựng nền tảng vững chắc

Cải tiến Layer 1 thay đổi cách hoạt động của blockchain cơ bản.

Nâng cấp cơ chế đồng thuận

Nhiều blockchain đang từ bỏ Proof of Work nặng nề về năng lượng (PoW) để chuyển sang Proof of Stake (PoS) nhẹ hơn. Ethereum đã thực hiện sự chuyển đổi này để xử lý dữ liệu nhanh hơn trong khi giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng. Thay vì khai thác tính toán, PoS sử dụng staking—khóa tiền để xác thực giao dịch.

Sharding: Năng Lực Xử Lý Song Song

Hãy tưởng tượng việc chia một cơ sở dữ liệu khổng lồ thành hàng chục phần nhỏ hơn. Đó là sharding. Thay vì mỗi validator xử lý mỗi giao dịch, khối lượng công việc được phân phối qua các khối song song. Điều này có nghĩa là mạng có thể xử lý nhiều giao dịch đồng thời, làm tăng thông lượng mà không làm tăng yêu cầu đối với từng node.

Đơn giản là làm cho các khối lớn hơn

Một số chuỗi tăng kích thước khối để chứa nhiều giao dịch hơn trong mỗi khối. Nhược điểm? Nó trở nên khó khăn hơn cho các máy tính thông thường chạy như các xác nhận viên, điều này có thể làm suy yếu sự phi tập trung mà làm cho blockchain có giá trị ngay từ đầu.

Giải pháp Lớp 2: Giảm tải công việc

Các phương pháp Layer 2 không chạm vào chuỗi cơ sở. Thay vào đó, chúng tạo ra các hệ thống song song xử lý công việc nặng nhọc.

Rollups: Nhà Lãnh Đạo Hiện Tại

Rollups gộp hàng trăm giao dịch off-chain thành các lô đơn trước khi gửi lên chuỗi chính. Chúng có hai loại:

• Optimistic Rollups (Optimism, Arbitrum): Giả định các giao dịch là hợp lệ trừ khi được chứng minh ngược lại. Có một khoảng thời gian tranh chấp mà bất kỳ ai cũng có thể thách thức các giao dịch không hợp lệ bằng các bằng chứng gian lận.
• Zero-Knowledge Rollups (zkSync, Scroll): Sử dụng bằng chứng mật mã để xác minh mỗi giao dịch ngay lập tức. Bảo mật và quyền riêng tư cao hơn mà không cần thời gian chờ.

Sidechains: Độc lập nhưng Kết nối

Các sidechain như mạng PoS của Polygon là các khối độc lập với các validator riêng của chúng. Chúng nhanh hơn và rẻ hơn Layer 1, nhưng chúng quản lý bảo mật của riêng mình thay vì thừa hưởng trực tiếp từ chuỗi chính như các rollup.

Kênh Nhà Nước: Giao Tiếp Hai Chiều Ngoài Chuỗi

Trong mô hình này, người tham gia giao dịch ngoài chuỗi nhiều lần tùy ý. Chỉ có số dư mở và số dư đóng được ghi vào blockchain. Mạng lưới Lightning của Bitcoin hoạt động theo cách này, cho phép thanh toán tức thì, gần như miễn phí.

Blockchain Khối lồng nhau: Kiến trúc Cha-Con

Các đại diện của chuỗi chính làm việc với các chuỗi “con”. Sau khi hoàn thành nhiệm vụ, các chuỗi con báo cáo kết quả trở lại cho cha. Khung Plasma của Ethereum tuân theo mô hình này.

So sánh trực tiếp: Điều gì phân biệt chúng

Những Đánh Đổi Bạn Nên Biết

Thách thức Lớp 1:

Các bản nâng cấp diễn ra chậm chạp và gây tranh cãi. Những thay đổi lớn như điều chỉnh kích thước khối hoặc cơ chế đồng thuận đòi hỏi sự đồng thuận trên toàn mạng và thường kích thích các hard fork có thể làm rạn nứt cộng đồng.

Thách thức Lớp 2:

Trong khi mang lại tốc độ và tiết kiệm chi phí, Layer 2 làm tăng độ phức tạp mới. Người dùng phải chuyển tiền giữa các chuỗi, thanh khoản phân mảnh trên các nền tảng, và một số thiết kế phụ thuộc vào các trình tự hóa tập trung tạo ra các điểm thất bại đơn lẻ—một rủi ro không có ở các lớp cơ sở thực sự phi tập trung.

Tương Lai Lai Ghép

Hệ sinh thái blockchain sẽ không chọn một người chiến thắng. Thay vào đó, hãy mong đợi một phương pháp nhiều lớp trở thành tiêu chuẩn: Các khối Layer 1 xử lý bảo mật và giải quyết cuối cùng, các mạng Layer 2 cho phép các giao dịch hàng ngày ở quy mô lớn, và các giải pháp Layer 3 giải quyết các ứng dụng chuyên biệt. Bitcoin sử dụng Lightning, Ethereum hỗ trợ nhiều Layer 2, và các chuỗi khác theo con đường tương tự.

Hiện tại, những cải tiến Layer 1 như sharding rất quan trọng cho sự bền vững lâu dài. Nhưng các giải pháp Layer 2 mang lại tốc độ và tính khả thi cần thiết cho sự áp dụng chính thống ngày nay. Quyền lực thực sự xuất hiện khi cả hai hoạt động cùng nhau.