Blockchain Trilemma là gì? Tìm hiểu chi tiết bộ ba bất khả thi của blockchain

Blockchain Trilemma là gì?

Công nghệ blockchain đang dần chứng minh những tiện ích vượt trội của nó trong hầu hết các lĩnh vực từ tài chính, logistics, thương mại điện tử đến nông nghiệp hay thậm chí cả nghệ thuật. Tuy nhiên, ngay từ những năm 1980, các nhà khoa học máy tính hàng đầu đã chỉ ra rằng, một hệ thống mạng phi tập trung không thể thỏa mãn đồng thời cả ba yếu tố của định lý CAP, đó là: Tính nhất quán, tính khả dụng và dung sai phân vùng.

Còn trong bối cảnh hiện nay, khi áp dụng vào thị trường tiền mã hóa thì định lý này đã phát triển thành bộ ba bất khả thi của blockchain hay còn gọi là Blockchain Trilemma. Chính Vitalik Buterin – nhà sáng lập hệ sinh thái Ethereum đã cho rằng các blockchain công khai phải hy sinh một trong ba yếu tố quan trọng nhất, đó là: Tính phân quyền, bảo mật và khả năng mở rộng.

Các blockchain đảm bảo tính phân quyền và có mức độ bảo mật an toàn cao thì thường có khả năng mở rộng kém, chẳng hạn như blockchain Bitcoin với khả năng xử lý khoảng 7 giao dịch mỗi giây. Còn những blockchain mới, nhất là blockchain Layer 2 có khả năng mở rộng rất tốt nhưng mức độ bảo mật lại kém hơn và có nhiều khả năng trở thành “con mồi béo bở” của những kẻ tấn công. 

Như vậy có thể thấy, đối với công nghệ blockchain, thực sự rất khó khăn để thỏa mãn trọn vẹn cả ba yếu tố kể trên. Tùy thuộc vào từng giai đoạn phát triển mà đội ngũ sáng lập phải lựa chọn đánh đổi một yếu tố để dự án có thể phát triển trong dài hạn. 

Các trụ cột chính trong bộ ba bất khả thi của blockchain

Trước khi phân tích các giải pháp của Blockchain Trilemma, chúng ta hãy cùng tìm hiểu các trụ cột chính trong bộ ba bất khả thi của blockchain. 

Tính phân quyền

Phân quyền là đặc tính trung tâm của công nghệ blockchain. Có thể hiểu đơn giản, phân quyền là cách chuyển quyền kiểm soát từ một thực thể trung tâm như công ty, tổ chức Chính phủ, hay ngân hàng sang tập hợp các cá thể trong mạng lưới. Hay phân quyền chính là sự trao quyền kiểm soát cho toàn bộ người dùng tham gia vào dự án hoặc nền tảng thông qua các node mạng. Những người này được gọi là người xác thực hay validator. 

Có thể thấy, các mạng lưới phi tập trung tạo ra mức độ đồng thuận công khai và minh bạch cao hơn. Bởi không có một thực thể nào có khả năng kiểm soát toàn bộ mạng lưới. Tuy nhiên, việc tối ưu hóa sự phân quyền đã dẫn đến thông lượng của toàn bộ mạng lưới bị giảm xuống, hay chính xác là đề cập đến khả năng mở rộng. 

Tính bảo mật

Bảo mật là một trong những yếu tố được quan tâm hàng đầu bởi cả những nhà phát triển và các nhà đầu tư. Thông thường, để tăng khả năng mở rộng trên mạng lưới cũng như đảm bảo tính phân quyền thì các nhà phát triển thường phải đánh đổi bằng khả năng bảo mật chung của toàn bộ hệ thống. Và vụ tấn công vào sidechain Ronin của Axie Infinity là một trong những ví dụ điển hình. Trung Nguyễn – nhà sáng lập Axie Infinity đã chia sẻ rằng:

“Trong khi chạy đua để phát triển, chúng tôi đã đánh đổi một số thứ, dẫn đến việc bị hacker tấn công.”

Khả năng mở rộng

Khả năng mở rộng của giao thức blockchain đề cập đến các yếu tố cơ bản như tốc độ xử lý giao dịch, thông lượng của mạng lưới… Các blockchain gặp tình trạng tắc nghẽn mạng lưới khi số lượng giao dịch tăng lên là biểu hiện của thiếu khả năng mở rộng.

Blockchain Trilemma hay bộ ba bất khả thi của blockchain cho chúng ta biết rằng khả năng mở rộng lớn hơn là điều hoàn toàn có thể thực hiện được. Tuy nhiên, chúng ta phải đánh đổi về tính phân quyền, tính bảo mật hoặc cả hai đều bị ảnh hưởng. Ở thời điểm hiện tại, khả năng mở rộng là yếu tố cơ bản dễ nhận thấy nhất để các mạng blockchain cạnh tranh trực tiếp với nhau. Mặc dù nhiều nền tảng đã thiết lập tính phân quyền và bảo mật nhưng việc đạt được khả năng mở rộng cao vẫn là thách thức lớn đối với các mạng phi tập trung hàng đầu hiện nay. 

Vậy làm thế nào để giải quyết những vấn đề nan giải trong công nghệ blockchain? Cùng Coinvn tìm hiểu câu trả lời thông qua giải pháp Layer 1 và giải pháp Layer 2. 

Các giải pháp của Blockchain Trilemma

Các giải pháp Layer 1

Trong hệ sinh thái phi tập trung, Layer 1 đề cập đến các giao thức blockchain của Bitcoin, Litecoin và Ethereum. Các giải pháp Layer 1 tập trung cải thiện khả năng mở rộng của mạng lưới blockchain thông qua cải tiến giao thức đồng thuận và cơ chế Sharding (phân đoạn).

• Cải tiến giao thức đồng thuận

Proof of Work (PoW) là giao thức đồng thuận bằng chứng công việc được sử dụng trong mạng blockchain của Bitcoin. Mặc dù PoW rất an toàn nhưng tốc độ xử lý giao dịch lại hạn chế. Đó là lý do vì sao blockchain của hệ sinh thái Ethereum quyết định chuyển dịch sang cơ chế đồng thuận bằng chứng cổ phần Proof of Stake (PoS) thông qua giao thức Casper.

• Sharding (phân đoạn)

Sharding được điều chỉnh từ cơ sở dữ liệu phân tán và đã trở thành một trong những giải pháp mở rộng Layer 1 phổ biến nhất hiện nay. Sharding hỗ trợ mọi node mạng không phải xử lý từng giao dịch mà nó chia nhỏ chuỗi khối thành nhiều phần để xử lý cho các node khác nhau.

Các giải pháp Layer 2

Layer 2 là giải pháp được triển khai để cải thiện khả năng mở rộng của một mạng lưới bằng cách xử lý các giao dịch bên ngoài trong khi vẫn duy trì được tính bảo mật và tính phân quyền. Cho đến thời điểm hiện tại, các giải pháp Layer 2 được coi là phương pháp hiệu quả nhất để vượt qua những thách thức về khả năng mở rộng. Một số dự án Layer 2 nổi bật có thể kể đến như Polygon, Arbitrum, Optimism… 

Một số giải pháp đang được triển khai đó là:

• Plasma

Cấu trúc của Plasma cho phép tạo ra vô số các blockchain con khác nhau có khả năng hoạt động độc lập nhưng vẫn tương tác với blockchain gốc bằng cách sử dụng các hợp đồng thông minh trong mạng lưới. Với Plasma, các giao dịch sẽ được xử lý nhanh chóng mà không ảnh hưởng nhiều đến tính bảo mật và phân quyền. Tuy nhiên, người dùng sẽ phải đánh đổi về thời gian rút tiền từ Layer 2 về địa chỉ ví.

• State Channels

State Channels hay kênh trạng thái cho phép giao tiếp hai chiều giữa các chuỗi khối khác nhau và kênh giao dịch ngoài chuỗi, từ đó giảm thiểu thời gian chờ xử lý vì không có sự tham gia của bên thứ ba. Đây được coi là giải pháp hy sinh một mức độ phân quyền để đạt được khả năng mở rộng lớn hơn. 

• Sidechain

Sidechain là giải pháp mở rộng quy mô Layer 2 sử dụng cơ chế đồng thuận độc lập với cơ chế của chuỗi gốc. Cơ chế này được tối ưu hóa để nâng cao khả năng mở rộng và tốc độ xử lý các giao dịch trong mạng lưới. Trong trường hợp này, việc thiết lập một sidechain đòi hỏi những nỗ lực đáng kể vì cơ sở hạ tầng cần được xây dựng ngay từ đầu.

• Rollup

Rollup là giải pháp mở rộng quy mô Layer 2 được triển khai để thực hiện các giao dịch bên ngoài blockchain Layer 1. Với Rollup, các dữ liệu sẽ được sao lưu an toàn để đảm bảo tính bảo mật chung của mạng lưới. Giải pháp này sẽ hỗ trợ khả năng mở rộng và giảm phí gas cho các giao dịch. 

Tổng kết

Thông qua bài viết này, Coinvn hy vọng bạn đã có những kiến thức cơ bản về Blockchain Trilemma cũng như hiểu biết về bộ ba bất khả thi của blockchain. Trong suốt quá trình phát triển, chắc hẳn câu hỏi về sự hòa hợp giữa tính phân quyền, tính bảo mật và khả năng mở rộng là bài toán khó khăn đối với các nhà phát triển. Tuy nhiên, chính sự mâu thuẫn này lại là tiền đề phát triển cho các dự án tiềm năng khác trong tương lai.