Ý tưởng về một Modular Blockchain ngày càng thu hút sự quan tâm của giới mộ điệu. Ý tưởng này được xây dựng dựa trên cơ sở hạ tầng và khả năng mở rộng của Blockchain layer 1. Vậy cụ thể Modular Blockchain là gì, tại sao Mudular Blockchain được coi là tương lai của blockchain? Hãy cùng Ecoinomic.i đi tìm câu trả lời trong bài viết dưới đây.
Modular Blockchain là gì?
Hiểu một cách đơn giản, Modular Blockchain là mạng lưới chia sẻ tất cả các tác vụ (hoạt động được thực hiện) cho nhiều mạng lưới được liên kết với nhau nhằm tối ưu hiệu suất và tăng khả năng mở rộng lên nhiều lần. Các tác vụ trên các lớp blockchain bao gồm:
- Execution: Là layer mà các giao dịch và các thay đổi trạng thái (chẳng hạn như thay đổi số dư ví). Người dùng tương tác với layer này thông qua các thao tác ký quỹ giao dịch, chuyển tiền, triển khai hợp đồng thông minh…
- Settlement: Đây là layer tùy chọn ở Modular Blockchain có nhiệm vụ xác minh và giải quyết các giao dịch rollups.
- Consensus: Layer cung cấp thứ tự và Finality thông qua mạng lưới full note tải xuống và triển khai nội dung của block, đồng thời đạt được sự đồng thuận về tính hợp lệ của các chuyển đổi trạng thái.
- Data Availability: Layer chứa các dữ liệu đã được xác nhận là hợp lệ.
Ở thời điểm hiện tại, chưa có blockchain nào là Modular Blockchain. Tuy nhiên, Ethereum đã có kế hoạch để trở thành một Modular Blockchain trong tương lai.
Vấn đề của blockchain hiện tại – Monolithic Blockchain
Một blockchain thông thường phải đảm bảo ba tính chất sau:
- Scalability (Khả năng mở rộng): Thông lượng của hệ thống, số giao dịch xử lý trên giây (TPS)
- Decentralization (Phi tập trung): Số lượng node trong mạng lưới, không có tình trạng quyền lực tập trung ở một nhóm nhỏ
- Security (Tính bảo mật): Độ khó trong việc tấn công mạng lưới
Tuy nhiên, nếu một blockchain đảm bảo tính phi tập trung và tính bảo mật, nó sẽ không thể được mở rộng do phải duy trì tính bảo mật. Do đó, blockchain này chỉ có thể cung cấp một thông lượng giới hạn.
Tương tự, nếu một blockchain có thể mở rộng và phi tập trung, khả năng cao nó sẽ không an toàn vì sẽ có rào cản đối với hoạt động của các trình xác thực (validators).
Và nếu một blockchain có thể mở rộng và an toàn, thì khả năng cao nó sẽ không phi tập trung.
Các blockchain đa số đều không thể thỏa mãn cả ba vấn đề nêu trên. Kể cả những blockchain lớn như Bitcoin hay Ethereum đều cố gắng duy trì tính phi tập trung và tính bảo mật, và cái giá phải trả là không thể mở rộng quy mô.
Một vấn đề khác trong blockchain hiện tại là chúng không bền vững về mặt kinh tế. Thời điểm chưa diễn ra sự kiện The Merge Ethereum, blockchain này vẫn hoạt động dưới cơ chế PoW và là một mạng lưới thường xuyên bị tắc nghẽn, phí giao dịch cao cũng gây khó khăn cho người dùng.
Một cách đơn giản để giải quyết vấn đề này là mở rộng không gian khối (Blockspace). Nhưng điều này sẽ gây áp lực lên các trình xác thực có trên mạng, do đó ảnh hưởng đến tính phi tập trung. Và khi không có giải pháp nào được thực hiện, người dùng sẽ phải trả phí gas “cắt cổ” cho các giao dịch đơn giản.
Vấn đề này có tính hai mặt:
- Mặt tích cực: Blockchain sẽ hoàn toàn bảo mật và an toàn.
- Mặt tiêu cực: Ảnh hưởng đến khả năng kinh tế của blockchain, khiến người dùng buộc phải tìm kiếm giải pháp thay thế, có thể là một mạng lưới khác.
Việc tối ưu hóa để tạo ra một blockchain đáp ứng cả ba vấn đề trên quá khó khăn. Và đó là lý do vì sao, các nhà phát triển mạng lưới bắt đầu tìm đến những các giải pháp bên ngoài, chẳng hạn như phân đoạn (shard) hay tổng hợp (rollup). Từ đây mà các Modular blockchain ra đời và thay đổi thiết kế của toàn bộ không gian blockchain.
Các yếu tố của một Modular Blockchain
Một trong những điều quan trọng cần lưu ý trong các Modular Blockchain là nó phân hóa ba vấn đề nói trên thay vì thực hiện cùng một lúc trên layer 1. Ý tưởng làm cho hệ thống hoạt động hiệu quả hơn bằng cách mở rộng không gian khối (blockspace), thu hẹp các validator để tập trung vào các shard (phân đoạn) và do đó tăng thông lượng của mạng lưới theo cấp số nhân.
Có thể thấy, các vấn đề của Monolithic Blockchain được giải quyết một cách hiệu quả bằng mô hình Modular Blockchain. Lý thuyết là thế, vậy làm thế nào để biến nó thành hiện thực?
Lớp thực thi (Execution)
Lớp thực thi nhằm mục đích tăng thông lượng cho mạng lưới. Trong Modular Blockchain, Layer 1 không phải nơi duy nhất để thực hiện các giao dịch. Trên thực tế, các giao dịch được phân chia giữa L1 và rollups.
Rollups là một lớp thực thi bổ sung cho L1. Chúng hoạt động với giả định rằng chúng không thể thay đổi cơ sở hạ tầng cơ bản của L1. Tức là nó không tự đảm nhận bất cứ sự bảo mật nào đối với các giao dịch và có thể quyết định gửi lại các giao dịch này theo lô đến L1. Sau đó, mạng lưới sẽ thêm các giao dịch đó vào các khối.
Rollups giúp giảm gánh nặng cho L1 một cách hiệu quả mà không ảnh hưởng đến tính phi tập trung của mạng lưới. Như nhà toán học David Hoffman đã nói, bạn có thể coi chúng như những tác nhân “nén” cho blockchain – tương tự như việc nén các tệp trên máy tính. Điều này làm tăng đáng kể hiệu quả của blockchain.
Dữ liệu sẵn có (Data Availability)
Sharding (phân đoạn) là yếu tố cốt lõi của mạng lưới giúp mở rộng quy mô theo cấp số nhân mà không ảnh hưởng đến tính phi tập trung hay tính bảo mật. Ví dụ trên blockchain Ethereum, khi chia nhỏ lớp dữ liệu, các trình xác thực trên mạng lưới sẽ lan rộng sang các mạng nhỏ hơn.
Các mạng nhỏ hơn này sau đó xác minh các giao dịch khác nhau trên blockchain. Điều này giúp tăng không gian khối trên chuỗi đó một cách hiệu quả, do đó tăng thông lượng tổng thể của mạng.
Khi chia các trình xác thực này thành các nhóm / mạng nhỏ hơn, chúng được gọi là các committee. Vitalik đã nói trong blog của anh ấy về Sharding một cách đơn giản: các trình xác thực được “phân chia ngẫu nhiên” để thực hiện các giao dịch đến.
Ở cấp độ cơ bản, người xác nhận trong toàn bộ mạng lưới PoS chỉ cần xác minh chữ ký mà các validator trong các committee đã xác minh mà không cần xác minh toàn bộ giao dịch. Ví dụ: nếu có 100 nghìn trình xác thực trên mạng và có 100 committee gồm 1 nghìn trình xác thực, sẽ chỉ cần xác minh 100 nghìn chữ ký thay vì xác minh tất cả các khối được ký bởi những trình xác thực đó.
Khi kết hợp sharding với rollups, khả năng mở rộng của mạng lưới sẽ tăng lên. Nếu hàng loạt giao dịch đang được xử lý bằng rollups và được xác minh bởi chúng, không gian khối không chỉ mở rộng một cách nhanh chóng mà TPS cũng tăng lên nhiều. Điều này kết hợp với thông lượng tổng thể của blockchain mà không ảnh hưởng đến tính phi tập trung hay tính bảo mật.
Đồng thuận (Consensus)
Cơ chế Pos hỗ trợ Modular Blockchain theo một cơ chế rất đơn giản:
Trong PoW, tính bảo mật của mạng phụ thuộc vào phần cứng mà các thợ đào sử dụng. Phần cứng càng phức tạp thì càng có nhiều khả năng giải quyết các phép toán thức tạp giúp blockchain tồn tại. Bởi vậy các thợ đào buộc phải đầu tư các thiết bị đắt tiền, nhưng theo thời gian chúng sẽ lỗi thời và buộc phải năng cấp.
Tuy nhiên, trong PoS, bảo mật là yếu tố kinh tế mà người dùng tự quyết định khóa hoặc liên kết với mạng lưới. Ở cơ chế này, người dùng chỉ cần tạo một node và gửi số tiền tối thiểu cần thiết để tham gia vào quá trình staking. Do đó, PoS giúp cho một tập hợp nhiều trình xác thực (validators) tham gia vào cơ chế đồng thuận của mạng lưới một cách dễ dàng hơn nhiều so với PoW.
Xem thêm: Thuật Toán Đồng Thuận Là Gì?
Tại sao Modular Blockchain được coi là tương lai của blockchain?
Như đã đề cập ở trên, một trong những lợi ích lớn nhất của Modular Blockchain là khả năng chia các nhiệm vụ khác nhau thành các phân đoạn. Sự phân chia các nhiệm vụ giúp blockchian mở rộng quy mô mà không ảnh hưởng đến bảo mật. Khi không gian khối tăng lên theo các phân đoạn dữ liệu và rollups làm tăng khả năng mở rộng bền vững của mạng lưới trong bối cảnh đa chuỗi phi tập trung, từ đó thông lượng của mạng lưới cũng tăng lên.
Tất cả những điều này có thể được thực hiện với blockchain PoS, cơ chế làm giảm đáng kể các rào cản tham gia vào chuỗi so với blockchain PoW.
Bên cạnh đó, các Modular Blockchain vẫn có thể sở hữu chủ quyền giống như layer 1 mặc dù vận hành trên nhiều layer. Điều này cho phép mạng lưới phản hồi phản ứng nhanh với các vụ tấn công và cập nhật các bản nâng cấp mà không cần sự cho phép của bất kỳ mạng bên dưới nào. Về cơ bản, các blockchain có chủ quyền sẽ duy trì khả năng đồng thuận để đưa ra các quyết định quan trọng, đây là một trong những khía cạnh quan trọng nhất của mạng lưới.
Hạn chế của Modular Blockchain ở thời điểm hiện tại
Mặc dù có khả năng giải quyết đồng thời cả ba vấn đề của blockchain Monolithic như đã đề cập ở trên, không thể phủ nhận rằng Modular Blockchain vẫn còn tiềm ẩn những rủi ro đáng kể. Quá trình thiết kế lại mạng lưới theo mô hình Modular là một quá trình dài, không thể hoàn thành trong ngày một ngày hai.
Theo kế hoạch, phải đến năm 2023, blockchain dẫn đầu về việc chuyển đổi sang Modular, Ethereum mới tới giai đoạn sharding.
Các giải pháp Rollups của Modular Blockchain vẫn ở giai đoạn đầu và vẫn còn nhiều hạn chế. Bên cạnh đó, tính đến khi mọi hoạt động được thực hiện một cách trơn tru cũng phải tốn một khoảng thời gian đáng kể để thu hút người dùng vào mạng lưới. Quá trình này luôn tồn tại những rủi ro đáng kể có thể phá vỡ sự phát triển của blockchain.
Hơn thế nữa, mọi khả năng của Modular Blockchain kể trên mới chỉ là lý thuyết và chưa thực sự được áp dụng vào thực thế.
Những tranh cãi xoay quanh Monolithic Blockchain và Modular Blockchain
Hai mô hình blockchain này là chủ đề bàn tán của nhiều diễn đàn công nghệ trong thời gian vừa qua. Mỗi người đều có quan điểm và đánh giá của riêng mình. Tuy nhiên, đứng ở vị trí trung lập, chúng ta có thể đánh giá như sau:
- Thuộc tính quan trọng nhất của blockchain là tính phi tập trung, tức là quyền lực thuộc về người dùng chứ không phải một bên thứ ba nào đó. Để đạt được điều này, Modular Blockchain là giải pháp thích hợp nhất ở thời điểm hiện tại.
- Các mạng lưới theo mô hình Monolithic hiện tại vẫn chưa hoàn toàn phi tập trung mà đang tập trung vào việc tối ưu hóa trải nghiệm của người dùng. Và cũng không thể phủ nhận rằng, mạng lưới kiểu này vẫn còn mang nặng yếu tố đầu cơ.
- Trong ngắn hạn, Monolithic blockchain vẫn là mạng lưới chủ yếu và chiếm ưu thế hơn. Hiện tại số lượng người tham gia vào thị trường tiền điện tử cũng chưa nhiều, bất kể mạng lưới nào có hệ sinh thái đa dạng, hấp dẫn sẽ thu hút được đầu tư và dòng tiền.
- Tuy nhiên, trong dài hạn, khi thị trường tiền điện tử ngày càng phát triển và ngày càng có nhiều người tham gia đầu tư, yếu tố phi tập trung được chú trọng đặt lên hàng đầu. Nếu trong quá trình phát triển, Modular Blockchain không gặp phải vấn đề gì thì khả năng cao mô hình blockchain này sẽ là giải pháp thay thế mô hình mạng lưới hiện tại.
Ở thời điểm hiện tại, các Monolithic Blockchain như Solana, Polygon, BSC hay layer 2 Rollups trên mạng Ethereum. Các mạng lưới này vẫn duy trì được những điểm mạng của mạng lưới. Và vấn đề bảo mật sẽ do layer 1 Ethereum chịu trách nhiệm.
Xem thêm: Arbitrum Là Gì? Lá Cờ Đầu Trong Việc Mở Rộng Etherum
Kết luận
Một cách khách quan, tiền điện tử và công nghệ blockchain đã trải qua một hành trình dài phát triển với nhiều khó khăn. Công nghệ càng phát triển, càng có nhiều vấn đề mới nảy sinh và các nhà phát triển blockchain cũng như cộng đồng tiền điện tử vẫn đang nỗ lực tìm kiếm các giải pháp khắc phục các vấn đề đó.
Bởi vậy, chẳng có gì phải tranh cãi khi khẳng định rằng, tương lai của công nghệ blockchain còn ở phía trước với sự hình thành và phát triển của Modular Blockchain và các giải pháp tối ưu hơn nữa. Và các nhà đầu tư cũng chẳng có gì phải chần chừ khi đặt ra mục tiêu dài hạn vào thị trường tiền điện tử.
