Toàn cảnh không gian các dự án Layer 2 (Phần 1)

Tổng quan

Trong nhiều thời điểm thị trường tăng trưởng hoạt động trên Layer 1 Ethereum đã tăng lên theo cấp số nhân khi các dự án mới, người dùng mới và nguồn vốn dồi dào bắt đầu đổ dồn vào hệ sinh thái này. 

Mặc dù đây có vẻ là một kịch bản hoàn hảo, nhưng nó đã làm cho các vấn đề về mở rộng quy mô, phí cao của Ethereum (và các blockchain L1 khác) ngày càng trở nên nghiêm trọng hơn. 

Nếu bạn tham gia vào thời điểm thị trường tăng giá và hoạt động của người dùng đang ở đỉnh điểm, việc trả phí gas ở mức rất cao có lẽ là rắc rối lớn nhất mỗi khi bạn cố gắng tương tác với nền tảng blockchain này.

Trên thực tế, điều này không tạo điều kiện thuận lợi cho những nhà đầu tư trong thị trường tiền mã hóa nói chung, nhưng cụ thể là những người mới tham gia vào hệ sinh thái của Ethereum. 

Cuối cùng, các ứng dụng phát triển mạnh mẽ của Ethereum bị buộc phải chuyển đi nơi khác. Trải nghiệm tổng thể này dẫn đến sự bùng nổ của Layer 2 (L2) – giải pháp mở rộng quy mô của Ethereum, được xây dựng và áp dụng phổ biến trong không gian blockchain.

L2 là một thuật ngữ chung cho các giải pháp mở rộng quy mô Ethereum xử lý các giao dịch ngoài Ethereum L1, trong khi vẫn tận dụng được tính bảo mật phi tập trung mạnh mẽ của Ethereum L1. L2 là một blockchain riêng biệt đảm nhận vai trò mở rộng cho Ethereum.

Layer 2 (L2) hoạt động như thế nào?

Một blockchain L2 thường xuyên giao tiếp với Ethereum (bằng cách gửi các gói giao dịch) để đảm bảo nó thừa hưởng khả năng bảo mật và phân quyền tương tự. Tất cả điều này không yêu cầu thay đổi đối với giao thức L1 (Ethereum). Điều này cho phép L1 xử lý bảo mật, tính khả dụng của dữ liệu và phân quyền, còn L2 sẽ xử lý việc mở rộng quy mô. Các L2 loại bỏ gánh nặng xử lý giao dịch khỏi L1.Bằng cách loại bỏ gánh nặng giao dịch này khỏi L1, lớp cơ sở sẽ trở nên ít tắc nghẽn hơn và mọi thứ trở nên trơn tru hơn.

Cho đến nay, Rollups là giải pháp Layer 2 phổ biến nhất cho Ethereum.

Rollups sẽ “cuộn” hàng trăm giao dịch thành một giao dịch duy nhất trên L1. Với công nghệ này, phí giao dịch L1 sẽ được phân bổ cho tất cả mọi người trong Rollups, làm cho nó rẻ hơn đối với mỗi người dùng. Các giao dịch tổng hợp được thực hiện bên ngoài L1, nhưng dữ liệu giao dịch vẫn được đăng lên L1. Bằng cách đăng dữ liệu giao dịch lên L1, các giải pháp Rollups kế thừa tính bảo mật của Ethereum.

Các loại giải pháp Rollups

Có một số giải pháp Rollups khác nhau, nhưng trong khuôn khổ bài viết này chúng ta sẽ chủ yếu tập trung vào Optimistic Rollups và ZK Rollups vì chúng được áp dụng nhiều nhất. Ngoài ra, bài viết này cũng sẽ đề cập ngắn gọn đến các loại khác.

Optimistic Rollups

Optimistic Rollups hoạt động theo cách mà giải pháp này cho rằng các giao dịch hợp lệ theo mặc định. Vì thế chúng ta có thể thấy tên giải pháp này mang nghĩa là “Optimistic – lạc quan”. 

Tuy nhiên, trong trường hợp một tác nhân xấu gửi các giao dịch sai, sẽ có những người theo dõi các khối rollup tồn tại để theo dõi gian lận. Nếu gian lận được phát hiện, một bằng chứng gian lận sẽ được tạo và gửi đến L1 để khôi phục các giao dịch được đề cập. Kết quả là người đề xuất giao dịch lỗi đó sẽ bị cắt cổ phần của mình.

Zero-Knowledge (ZK) Rollups

ZK Rollups chạy tính toán phức tạp ngoài chuỗi của họ thông qua một mạch ZK cung cấp bằng chứng hợp lệ (SNARKS, STARKS…). Bằng chứng hợp lệ này sau đó được đăng lên L1 (lớp thanh toán) để chứng minh rằng các bản rollup đã thực hiện các giao dịch một cách chính xác cùng với cập nhật trạng thái, nhưng không thực sự đăng dữ liệu giao dịch.

Validium

Validium là các lớp dữ liệu có sẵn ngoài chuỗi (Data Availability) tồn tại để Rollups gửi dữ liệu giao dịch của họ đến như một giải pháp thay thế rẻ tiền. Tuy nhiên khi làm như vậy, các L2 sẽ đánh đổi khả năng an ninh được chia sẻ. Ví dụ về các loại giải pháp này là các lớp được xây dựng bằng StarkEx như ImmutableX, dYdX, Sorare và DeversiFi.

Enshrined Rollups

Mặt khác, Enshined rollups là các giải pháp Rollups được tích hợp sẵn dưới dạng các ứng dụng của chính blockchain. Các giải pháp này hoạt động đồng bộ với lớp giải quyết, lớp này xác minh các bằng chứng được gửi bởi trình tự. Ví dụ về loại Rollups này là giải pháp Transaction Rollups được xây dựng trên Tezos và giải pháp Enshrined Rollups của dYmension trên Cosmos.

Plasma Rollups

Ngoài ra còn có các giải pháp Plasma Rollups. Đây là giải pháp là giải pháp lưu giữ tất cả dữ liệu giao dịch và tính toán ngoài chuỗi trong khi gửi các bản cập nhật trạng thái cho Ethereum. Các giải pháp Plasma Rollups chủ yếu xử lý các giao dịch thanh toán với thông lượng cao và không xử lý hợp đồng thông minh như những giải pháp khác.

Các dự án Plasma Rollups cũng thường được gọi là các Sidechain của chính Ethereum, giống như OMG và Polygon. Sidechain độc lập và tương tác với Ethereum thông qua một hợp đồng cầu nối giữ cho các khoản tiền bị khóa và sau đó được đúc trên sidechain. 

Đề xuất EIP-4844

EIP là viết tắt của Ethereum Improvement Proposal hay đề xuất cải tiến mạng Ethereum (ETH). Đúng như tên gọi của nó, đây là các đề xuất do lập trình viên đưa ra để cải tiến hệ sinh thái thông qua việc tạo ra các tiêu chuẩn mới hay thêm các tính năng vào mạng Ethereum. Điều thú vị là bất kỳ thành viên nào trong cộng đồng đều có thể tạo EIP.

Lấy ví dụ trong quá trình nâng cấp mạng lưới từ PoW sang PoS (The Merge), sẽ có rất nhiều vấn đề xảy ra, một trong những vấn đề đó là ổn định mức phí gas khi thực hiện giao dịch. Để giải quyết vấn đề này, các thành viên trong cộng đồng đã đưa ra đề xuất đốt một phần phí giao dịch để giúp tạo sự ổn định. Họ xây dựng nên một đề xuất EIP-4488 và đệ trình lên để cộng đồng xem xét. Khi đề xuất này được thông qua, nó sẽ được đưa vào triển khai trong thực tế.

Giải pháp Rollups phụ thuộc vào Calldata để đăng dữ liệu giao dịch và cập nhật trạng thái lên Ethereum, chỉ có một số lượng nhất định cho mỗi khối. Điều này có nghĩa là ngay cả các đợt triển khai ở trạng thái hiện tại của chúng cũng phụ thuộc rất nhiều vào phí gas trên Ethereum và khả năng cạnh tranh của không gian khối. Phí gas có thể khá cao trong thời gian tắc nghẽn và vẫn dao động quanh một USD trong hầu hết các trường hợp.

EIP-4844 sẽ dành phần lớn không gian khối để thực hiện giải pháp Rollups. EIP-4844 là đề xuất được soạn thảo bởi nhiều lập trình viên xây dựng hệ sinh thái Ethereum (trong đó có cha đẻ của mạng lưới này là Vitalik Buterin).

Đề xuất này giúp chia nhỏ dữ liệu cần có trong một giao dịch thành các phần, được gọi là “blob”. Theo lời các tác giả, đây sẽ là bước đầu tiên cho tham vọng Sharding sau này của Ethereum. Ngoài ra, EIP-4844 còn được biết đến với tên gọi là Proto-DankSharding, bản cập nhật này sẽ làm giảm phí Rollups về mức rất thấp. 

Ngoài ra còn có các tối ưu hóa khác được thực hiện để giảm lượng Calldata được gửi đến Ethereum bởi đội ngũ đến từ cả Arbitrum và Optimism, để họ có thể cung cấp mức phí thậm chí thấp hơn trước khi thực hiện các giao dịch blob.

Lộ trình tập trung vào việc tổng hợp từ Ethereum Foundation bao gồm các giao dịch blob, hết hạn trạng thái và phân cấp biểu thị một bước chuyển lớn cho tương lai của Ethereum – một tương lai mà phần lớn việc thực thi trên chuỗi khối Ethereum sẽ được xử lý bởi các đợt tổng hợp ngoài chuỗi trong khi sử dụng Ethereum làm lớp thanh toán và dữ liệu sẵn có.

Tạm kết

Trên đây là phần đầu tiên của bài viết phân tích “Toàn cảnh không gian các dự án Layer 2”. Đội ngũ Coinvn hy vọng qua bài viết trên, bạn đọc có thể hiểu hơn về các giải pháp mở rộng quy mô Layer 2 cho Ethereum.

Trong phần tiếp theo, chúng ta sẽ tiếp tục phân tích bối cảnh hiện tại của giải pháp Layer 2 thông qua một số dữ liệu on-chain và đi sâu hơn vào hệ sinh thái Layer 2. Hãy cùng đội ngũ Coinvn đón chờ phần hai trên website coinvn.com.