Tác giả: Bill Buchanan, Nguồn: Medium, Biên dịch: Shaw Jinse Caijing
Không lâu sau đó, chúng ta cần nhận thức rằng chúng ta đang vận hành một thế giới tài chính truyền thống và cần phải xây dựng một cơ sở hạ tầng kỹ thuật số đáng tin cậy hơn. Thực tế, những gì chúng ta cần cải cách không chỉ là lĩnh vực tài chính, mà còn bất kỳ lĩnh vực nào cần sự tin cậy cao, an ninh và tính phân tán. Để đạt được điều này, chúng ta có thể áp dụng các phương pháp blockchain Layer 1 như Ethereum, nhưng nó đã bộc lộ vấn đề mở rộng, với sổ cái chính và cơ sở hạ tầng tính toán không thể xử lý hơn 15 đến 30 giao dịch mỗi giây. Tuy nhiên, ngày nay có những phương pháp mới đang được áp dụng để giảm bớt gánh nặng cho Ethereum - trong khi vẫn duy trì độ tin cậy và tính phân tán của nó. Các phương pháp này bao gồm các triển khai Layer 1 dùng chung, cũng như việc chuyển sang (PoS). Tuy nhiên, những tiến bộ đáng chú ý nhất xảy ra trong các phương pháp Layer 2, những phương pháp này được xây dựng trên mạng Ethereum cốt lõi (mainnet).
Layer 2: Kênh trạng thái
Kênh trạng thái ban đầu được triển khai trong mạng lưới Lightning của Bitcoin, sau đó được mở rộng trên Ethereum. Bằng cách này, chúng ta cơ bản có hai bản ghi trên sổ cái mạng chính, trong đó các bên liên quan phải cam kết một số tiền, số tiền này có thể được sử dụng hoặc không được sử dụng. Ví dụ, giả sử Bob muốn tạo một kênh phụ để thanh toán phí cho khách hàng và cam kết thanh toán 10 ETH. Sau đó, anh ấy sẽ tạo một hợp đồng kênh. Số ETH cam kết sẽ bị khóa trong thời gian hiệu lực của kênh và không thể sử dụng. Bob có thể cho Alice 2 ETH, cho Carol 3 ETH. Sau khi hoàn tất, anh ấy sẽ gửi giao dịch đã hoàn thành, Bob sẽ thu hồi lại 5 ETH, và Alice cùng Carol sẽ lần lượt nhận 2 ETH và 3 ETH. Cuối cùng, Bob chỉ cần công bố dữ liệu tóm tắt và chỉ phải trả phí giao dịch cho hai lần cam kết trên sổ cái mạng chính. Việc triển khai kênh trạng thái được cung cấp bởi Polygon, nó thực hiện tính tương thích EVM đầy đủ và phí giao dịch thấp. Dưới đây là một ví dụ:
Lớp 2: Roll-ups
Một trong những cơ chế tốt nhất để mở rộng quy mô Ethereum là chuyển giao giao dịch ra khỏi chuỗi thông qua Roll-ups và sidechains.
Cuộn lạc quan
Các cơ chế này xử lý giao dịch ngoại tuyến và giả định rằng giao dịch là hợp lệ (về bản chất là một phương pháp "tin tưởng và xác minh"). Chỉ khi giao dịch có tranh chấp, chúng mới chiếm dụng tài nguyên tính toán trên mạng chính. Do đó, trước khi giao dịch được xác nhận thực sự trên mạng chính, cần có một khoảng thời gian trễ "thách thức".
Trong Arbitrum, các quan sát viên gian lận sẽ phân tích giao dịch, nếu phát hiện giao dịch gian lận, các quan sát viên sẽ công bố chứng cứ gian lận lên mạng chính. Trên thực tế, Arbitrum có thể nhận diện các dòng mã liên quan đến phân tích gian lận và sau đó công bố chúng lên mạng chính. Mạng chính sau đó có thể quyết định về chứng cứ gian lận và quyết định xem có thực hiện mã cần thiết hay không. Arbitrum có thời gian rút tiền là bảy ngày.
Optimism cũng áp dụng phương pháp ngoài chuỗi, và kết hợp với Optimism Roll-up, và giả định rằng giao dịch là hợp lệ. Nó sử dụng người quan sát (hoặc người xác thực) để xác định xem có giao dịch gian lận hay không, một khi phát hiện ra giao dịch như vậy, người quan sát có thể nộp bằng chứng gian lận, giao dịch tương ứng sẽ bị hủy. Người quan sát sẽ nhận được phần thưởng vì đã phát hiện giao dịch gian lận. Tổng thể, thời gian nghi vấn khoảng bảy ngày. Nếu bằng chứng gian lận là chính xác, giao dịch liên quan sẽ bị quay ngược.
Roll-ups không biết (zk-Rollups)
Các công nghệ này chuyển giao tính toán và lưu trữ trạng thái ra khỏi chuỗi, và áp dụng một cách thức không cần tin cậy. Khi trạng thái được cập nhật trở lại mạng chính, chỉ cần một vài cập nhật là đủ để hoàn tất việc thay đổi trạng thái và các chứng cứ liên quan. Do chúng tôi sở hữu chứng cứ ở định dạng nén, nên có thể xác minh các giao dịch đã cập nhật một cách nhanh chóng, đồng thời bảo đảm tính riêng tư của giao dịch. Với công nghệ này, khác với Optimistic Rollups cần vài ngày để nộp, sử dụng zk-Rollups (dựa trên zkSnarks), chúng tôi chỉ cần khoảng một giờ để xác minh chứng cứ. Điều này đảm bảo không có việc thanh toán kép và tất cả các giao dịch đều có khả năng thanh toán.
Sử dụng zk-Rollups, tính hợp lệ của giao dịch có chứng minh mã hóa và kết nối với mạng chính. Do đó, việc thực hiện giao dịch gian lận sẽ cực kỳ khó khăn. Sử dụng Optimistic Rollups, do thiếu chứng minh mã hóa, nên có sự trì hoãn trước khi cam kết quay lại mạng chính, từ đó có thể phát hiện giao dịch gian lận.
chuỗi bên
Đây là một chuỗi bên độc lập, là một blockchain độc lập kết nối với mạng chính. Khác với phương pháp roll-up, các giao dịch đã cập nhật có thể được phản ánh về mạng chính khi cần thiết. Nói chung, chúng có blockchain và cơ chế đồng thuận riêng, chẳng hạn như Bằng chứng ủy quyền (PoA). Polygon là một ví dụ về cơ sở hạ tầng chuỗi bên. Điểm yếu tổng thể của chuỗi bên là mô hình bảo mật của chúng có thể khác với mạng chính Ethereum.
Kết luận
Theo tôi, việc sử dụng bằng chứng không kiến thức trong chuỗi ngoại tuyến là giải pháp tốt nhất, vì nó cho phép xác minh nhanh chóng các giao dịch trên chuỗi chính và bảo vệ quyền riêng tư của hai bên giao dịch. Chúng ta cũng có thể sử dụng việc tiết lộ có chọn lọc trong bằng chứng không kiến thức, điều này rất hữu ích khi tiết lộ thông tin quan trọng, chẳng hạn như một người có quyền truy cập vào một tài nguyên nào đó hay không.
Đối với Optimistic Rollups, chúng tôi giả định rằng giao dịch là hợp lệ, trừ khi có bằng chứng ngược lại, và cần một khoảng thời gian thách thức, trong thời gian đó giao dịch có thể bị nghi vấn trước khi được xác nhận cuối cùng. Còn với zk-Rollups, giao dịch của chúng tôi là hợp lệ vì có bằng chứng liên quan, và có thể được gửi nhanh chóng đến mạng chính. Thật không may, zk-Rollups cần có sự hiểu biết sâu sắc về mật mã và blockchain, điều này có thể làm chậm tiến trình phát triển.
Rõ ràng, Ethereum không phải là lựa chọn duy nhất, Polygon, Solana, Cardano và Polkadot cung cấp các giải pháp thay thế có khả năng mở rộng hơn Ethereum. Tuy nhiên, chúng tôi yêu thích blockchain đã mang đến cho chúng tôi hợp đồng thông minh và máy ảo Ethereum (EVM), nhiều người hy vọng nó có thể vượt qua vấn đề khả năng mở rộng trong khi vẫn giữ được mức độ phi tập trung và an toàn tương tự.
Nội dung chỉ mang tính chất tham khảo, không phải là lời chào mời hay đề nghị. Không cung cấp tư vấn về đầu tư, thuế hoặc pháp lý. Xem Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm để biết thêm thông tin về rủi ro.
Từ on-chain đến off-chain: kênh trạng thái và Roll-ups
Tác giả: Bill Buchanan, Nguồn: Medium, Biên dịch: Shaw Jinse Caijing
Không lâu sau đó, chúng ta cần nhận thức rằng chúng ta đang vận hành một thế giới tài chính truyền thống và cần phải xây dựng một cơ sở hạ tầng kỹ thuật số đáng tin cậy hơn. Thực tế, những gì chúng ta cần cải cách không chỉ là lĩnh vực tài chính, mà còn bất kỳ lĩnh vực nào cần sự tin cậy cao, an ninh và tính phân tán. Để đạt được điều này, chúng ta có thể áp dụng các phương pháp blockchain Layer 1 như Ethereum, nhưng nó đã bộc lộ vấn đề mở rộng, với sổ cái chính và cơ sở hạ tầng tính toán không thể xử lý hơn 15 đến 30 giao dịch mỗi giây. Tuy nhiên, ngày nay có những phương pháp mới đang được áp dụng để giảm bớt gánh nặng cho Ethereum - trong khi vẫn duy trì độ tin cậy và tính phân tán của nó. Các phương pháp này bao gồm các triển khai Layer 1 dùng chung, cũng như việc chuyển sang (PoS). Tuy nhiên, những tiến bộ đáng chú ý nhất xảy ra trong các phương pháp Layer 2, những phương pháp này được xây dựng trên mạng Ethereum cốt lõi (mainnet).
Layer 2: Kênh trạng thái
Kênh trạng thái ban đầu được triển khai trong mạng lưới Lightning của Bitcoin, sau đó được mở rộng trên Ethereum. Bằng cách này, chúng ta cơ bản có hai bản ghi trên sổ cái mạng chính, trong đó các bên liên quan phải cam kết một số tiền, số tiền này có thể được sử dụng hoặc không được sử dụng. Ví dụ, giả sử Bob muốn tạo một kênh phụ để thanh toán phí cho khách hàng và cam kết thanh toán 10 ETH. Sau đó, anh ấy sẽ tạo một hợp đồng kênh. Số ETH cam kết sẽ bị khóa trong thời gian hiệu lực của kênh và không thể sử dụng. Bob có thể cho Alice 2 ETH, cho Carol 3 ETH. Sau khi hoàn tất, anh ấy sẽ gửi giao dịch đã hoàn thành, Bob sẽ thu hồi lại 5 ETH, và Alice cùng Carol sẽ lần lượt nhận 2 ETH và 3 ETH. Cuối cùng, Bob chỉ cần công bố dữ liệu tóm tắt và chỉ phải trả phí giao dịch cho hai lần cam kết trên sổ cái mạng chính. Việc triển khai kênh trạng thái được cung cấp bởi Polygon, nó thực hiện tính tương thích EVM đầy đủ và phí giao dịch thấp. Dưới đây là một ví dụ:
Lớp 2: Roll-ups
Một trong những cơ chế tốt nhất để mở rộng quy mô Ethereum là chuyển giao giao dịch ra khỏi chuỗi thông qua Roll-ups và sidechains.
Cuộn lạc quan
Các cơ chế này xử lý giao dịch ngoại tuyến và giả định rằng giao dịch là hợp lệ (về bản chất là một phương pháp "tin tưởng và xác minh"). Chỉ khi giao dịch có tranh chấp, chúng mới chiếm dụng tài nguyên tính toán trên mạng chính. Do đó, trước khi giao dịch được xác nhận thực sự trên mạng chính, cần có một khoảng thời gian trễ "thách thức".
Trong Arbitrum, các quan sát viên gian lận sẽ phân tích giao dịch, nếu phát hiện giao dịch gian lận, các quan sát viên sẽ công bố chứng cứ gian lận lên mạng chính. Trên thực tế, Arbitrum có thể nhận diện các dòng mã liên quan đến phân tích gian lận và sau đó công bố chúng lên mạng chính. Mạng chính sau đó có thể quyết định về chứng cứ gian lận và quyết định xem có thực hiện mã cần thiết hay không. Arbitrum có thời gian rút tiền là bảy ngày.
Roll-ups không biết (zk-Rollups)
Các công nghệ này chuyển giao tính toán và lưu trữ trạng thái ra khỏi chuỗi, và áp dụng một cách thức không cần tin cậy. Khi trạng thái được cập nhật trở lại mạng chính, chỉ cần một vài cập nhật là đủ để hoàn tất việc thay đổi trạng thái và các chứng cứ liên quan. Do chúng tôi sở hữu chứng cứ ở định dạng nén, nên có thể xác minh các giao dịch đã cập nhật một cách nhanh chóng, đồng thời bảo đảm tính riêng tư của giao dịch. Với công nghệ này, khác với Optimistic Rollups cần vài ngày để nộp, sử dụng zk-Rollups (dựa trên zkSnarks), chúng tôi chỉ cần khoảng một giờ để xác minh chứng cứ. Điều này đảm bảo không có việc thanh toán kép và tất cả các giao dịch đều có khả năng thanh toán.
chuỗi bên
Đây là một chuỗi bên độc lập, là một blockchain độc lập kết nối với mạng chính. Khác với phương pháp roll-up, các giao dịch đã cập nhật có thể được phản ánh về mạng chính khi cần thiết. Nói chung, chúng có blockchain và cơ chế đồng thuận riêng, chẳng hạn như Bằng chứng ủy quyền (PoA). Polygon là một ví dụ về cơ sở hạ tầng chuỗi bên. Điểm yếu tổng thể của chuỗi bên là mô hình bảo mật của chúng có thể khác với mạng chính Ethereum.
Kết luận
Theo tôi, việc sử dụng bằng chứng không kiến thức trong chuỗi ngoại tuyến là giải pháp tốt nhất, vì nó cho phép xác minh nhanh chóng các giao dịch trên chuỗi chính và bảo vệ quyền riêng tư của hai bên giao dịch. Chúng ta cũng có thể sử dụng việc tiết lộ có chọn lọc trong bằng chứng không kiến thức, điều này rất hữu ích khi tiết lộ thông tin quan trọng, chẳng hạn như một người có quyền truy cập vào một tài nguyên nào đó hay không.
Đối với Optimistic Rollups, chúng tôi giả định rằng giao dịch là hợp lệ, trừ khi có bằng chứng ngược lại, và cần một khoảng thời gian thách thức, trong thời gian đó giao dịch có thể bị nghi vấn trước khi được xác nhận cuối cùng. Còn với zk-Rollups, giao dịch của chúng tôi là hợp lệ vì có bằng chứng liên quan, và có thể được gửi nhanh chóng đến mạng chính. Thật không may, zk-Rollups cần có sự hiểu biết sâu sắc về mật mã và blockchain, điều này có thể làm chậm tiến trình phát triển.
Rõ ràng, Ethereum không phải là lựa chọn duy nhất, Polygon, Solana, Cardano và Polkadot cung cấp các giải pháp thay thế có khả năng mở rộng hơn Ethereum. Tuy nhiên, chúng tôi yêu thích blockchain đã mang đến cho chúng tôi hợp đồng thông minh và máy ảo Ethereum (EVM), nhiều người hy vọng nó có thể vượt qua vấn đề khả năng mở rộng trong khi vẫn giữ được mức độ phi tập trung và an toàn tương tự.