Blockchain Mở Rộng: Cuộc Chiến Giữa Layer 1 và Layer 2

Công nghệ blockchain đã chứng minh khả năng tăng cường tin tưởng, bảo vệ an ninh và cải thiện tính minh bạch trong các giao dịch doanh nghiệp. Tuy nhiên, khi số lượng người dùng tăng lên, vấn đề tắc nghẽn mạng lưới trở nên ngày càng rõ ràng. Để giải quyết điều này, cộng đồng blockchain đang tìm kiếm các giải pháp mở rộng thông qua hai hướng chính: nâng cấp Layer 1 (tầng cơ sở) hoặc xây dựng Layer 2 (tầng phụ). Bài viết này sẽ phân tích chi tiết hai phương pháp này và tác động của chúng đối với tương lai tiền điện tử.

Layer 1 vs Layer 2: Hai Con Đường Khác Nhau

Layer 1 là blockchain cơ sở như Bitcoin hay Ethereum. Các giải pháp mở rộng Layer 1 thay đổi trực tiếp giao thức mạng, bằng cách tăng kích thước block, tăng tốc độ xác nhận hoặc áp dụng cơ chế đồng thuận hiệu quả hơn.

Layer 2 là các mạng lưới hoạt động trên nền tảng Layer 1, cho phép xử lý giao dịch ngoài chuỗi rồi gửi kết quả trở lại để xác nhận. Điều này giữ lại tính bảo mật của Layer 1 mà không cần thay đổi giao thức cơ bản.

Những Phương Pháp Mở Rộng Layer 1 Đang Được Sử Dụng

Sharding: Chia Để Trị

Sharding là kỹ thuật lấy cảm hứng từ cơ sở dữ liệu phân tán. Nó chia mạng blockchain thành các phần nhỏ gọi là “shard,” mỗi shard xử lý giao dịch song song với nhau. Zilliqa là một ví dụ tiêu biểu khi áp dụng sharding để tăng tốc độ xử lý từ hàng chục thành hàng trăm giao dịch mỗi giây.

Proof of Stake (PoS): Tiết Kiệm Năng Lượng

Ethereum đã chuyển đổi từ Proof of Work sang PoS thông qua nâng cấp Ethereum 2.0. Thay vì cần các “thợ mỏ” giải các bài toán phức tạp, PoS cho phép người dùng “cấy” (stake) token của mình để xác nhận giao dịch. Điều này không chỉ giảm tiêu thụ điện năng mà còn tăng tốc độ xử lý.

Cardano với cơ chế Ouroboros PoS, Algorand với pure PoS consensus, và Fantom với aBFT consensus mechanism là những Layer 1 khác đã áp dụng chiến lược này.

SegWit: Tối Ưu Hóa Dữ Liệu

Bitcoin đã áp dụng SegWit (Segregated Witness) để tách chữ ký từ dữ liệu giao dịch. Vì chữ ký chiếm tới 65% không gian của một giao dịch, SegWit cho phép mỗi block chứa nhiều giao dịch hơn mà không cần tăng kích thước block vượt quá 1 MB.

Ưu Và Nhược Điểm Của Layer 1

Ưu điểm:

• Không cần xây dựng cơ sở hạ tầng bổ sung
• Giải pháp bền vững, bảo mật nguyên bản
• Dễ dàng cho người dùng bình thường sử dụng

Nhược điểm:

• Yêu cầu hard fork hoặc soft fork, có thể gây chia rẽ cộng đồng
• Các hạn chế về lưu trữ và băng thông của node cá nhân vẫn tồn tại
• Khi số lượng giao dịch tăng quá cao, tắc nghẽn vẫn có thể xảy ra
• Giao dịch xuyên shard phức tạp, cần thêm thời gian xác nhận

Các Giải Pháp Layer 2 Đang Thất Hành

Rollups: Gộp Giao Dịch

Rollups thực hiện giao dịch ngoài chuỗi, sau đó gộp nhiều giao dịch thành một lô duy nhất và gửi lên blockchain. Điều này giảm tải cho Layer 1 đồng thời hạ đáng kể phí giao dịch.

Optimistic Rollups giả định các giao dịch là hợp lệ trừ khi có bằng chứng chứng tỏ điều ngược lại. Zero-Knowledge Rollups cung cấp bằng chứng toán học mà không cần tiết lộ chi tiết giao dịch.

Arbitrum và Optimism là hai giải pháp Layer 2 phổ biến trên Ethereum, với Arbitrum cung cấp thông lượng tốt hơn và phí thấp hơn nhờ optimistic rollups.

State Channels: Giao Dịch Ngoài Chuỗi

Lightning Network hoạt động trên Bitcoin bằng cách cho phép nhiều bên mở kênh trạng thái để giao dịch mà không cần phát mỗi giao dịch lên mạng chính. Điều này giúp tạo ra hàng triệu giao dịch mỗi giây với phí gần như bằng 0.

Nostr, Strike, THNDR Games và OpenNode là những ứng dụng đang tận dụng Lightning Network để cung cấp thanh toán vi mô, chuyển tiền xuyên biên giới nhanh chóng.

Sidechains: Blockchain Song Song

Polygon, Skale và Rootstock là những sidechain độc lập được kết nối với blockchain chính thông qua cầu nối (bridge). Chúng có giao thức đồng thuận riêng, cho phép giao dịch nhanh hơn và chi phí thấp hơn.

Polygon đặc biệt đáng chú ý: tính đến tháng 6 năm 2023, nó có tổng giá trị khóa (TVL) trong DeFi khoảng 1,3 tỷ USD, được sử dụng bởi các nền tảng lớn như Compound và Aave. Polygon Studios cũng đang chuyển đổi các trò chơi từ Web 2.0 sang Web 3.0.

Ưu Và Nhược Điểm Của Layer 2

Ưu điểm:

• Giao dịch nhanh hơn (hàng nghìn giao dịch mỗi giây)
• Phí rẻ hơn đáng kể so với Layer 1
• Không cần thay đổi giao thức blockchain cơ bản
• Dễ dàng triển khai tính năng mới

Nhược điểm:

• Khả năng kết nối giữa các Layer 2 khác nhau bị hạn chế
• Thanh khoản bị phân tán trên nhiều giao thức
• Quá trình “rút” tài sản từ Layer 2 về Layer 1 có thể mất thời gian
• Người dùng cần quản lý nhiều ví và tài khoản khác nhau

So Sánh Trực Tiếp

Ethereum 2.0: Biến Cuộc Chơi

Ethernet 2.0 hướng tới xử lý lên đến 100.000 giao dịch mỗi giây, tăng từ 30 TPS hiện tại. Tuy nhiên, điều này không làm Layer 2 trở nên “lỗi thời.” Thay vào đó, nó tạo ra một hệ sinh thái mạnh mẽ hơn nơi Layer 1 và Layer 2 hoạt động bổ sung cho nhau.

Các giải pháp Layer 2 vẫn cung cấp những lợi ích độc đáo, đặc biệt là trong DeFi phức tạp và khả năng tương tác giữa các blockchain khác nhau.

Ứng Dụng Thực Tế Ngày Nay

Tài chính: MakerDAO sử dụng Ethereum để tạo ra DAI stablecoin. Lightning Network trên Bitcoin cho phép thanh toán tức thì với phí gần như bằng 0.

NFT: Ethereum là nền tảng chính cho thị trường NFT, trong khi Polygon cung cấp phí giao dịch tối thiểu cho người mua và bán NFT.

Trò chơi: Polygon Studios đang hỗ trợ các dự án GameFi, giúp giải quyết vấn đề độ trễ và tốc độ giao dịch chậm trong blockchain games.

Tương Lai: Phương Pháp Lai

Thay vì chọn một bên, tương lai có thể thuộc về các giải pháp lai kết hợp sức mạnh của cả hai. LayerZero và các dự án khác đang phát triển công nghệ cho phép các blockchain khác nhau giao tiếp một cách liền mạch.

Khi blockchain trở nên dễ mở rộng hơn, chúng sẽ trở thành công cụ thiết thực cho cuộc sống hàng ngày, không chỉ dành cho những người dùng công nghệ cao. Điều này sẽ thúc đẩy việc chấp nhận tiền điện tử trong dòng chính và mở ra vô số ứng dụng mà chúng ta vẫn chưa tưởng tượng được.

Kết luận: Layer 1 và Layer 2 không phải là đối thủ cạnh tranh, mà là những giải pháp bổ sung cho nhau. Sự phát triển liên tục của cả hai sẽ định hình một hệ sinh thái blockchain mạnh mẽ, an toàn và dễ tiếp cận hơn cho tất cả mọi người. Đây thực sự là một thời điểm thú vị để tham gia vào ngành blockchain.