Ethereum Layer2: Sự phát triển và cạnh tranh của công nghệ Rollup

Layer2 là một trong những giải pháp then chốt để giải quyết vấn đề mở rộng của Ethereum. Bằng cách xây dựng một lớp mạng bổ sung trên chuỗi chính của Ethereum, có thể xử lý nhiều giao dịch hơn, đồng thời duy trì tính bảo mật và phi tập trung của chuỗi chính.

Rollup là giải pháp mở rộng Layer2 phổ biến nhất hiện nay, nó thông qua việc xử lý giao dịch ngoài chuỗi và sau đó "đóng gói" dữ liệu giao dịch vào chuỗi chính. So với các giải pháp giao dịch ngoài chuỗi khác, Rollup có ba đặc điểm:

1. Layer2 là nền tảng độc lập, người dùng có thể giao dịch trên đó, nhưng việc tương tác với tài khoản Layer1 cần thông qua hợp đồng thông minh.

2. Tất cả thông tin giao dịch đều được ghi lại đầy đủ trên chuỗi chính, giải quyết vấn đề khả năng sử dụng dữ liệu.

3. Giao dịch được thực hiện trên Layer2, nhưng tóm tắt trạng thái được công bố lên Layer1 và bị khóa sau khi xác minh.

Dựa trên cách xác thực hiệu lực dữ liệu khác nhau, Rollups có thể được chia thành Optimistic Rollups và ZK Rollups.

Quá trình phát triển của Rollup

Sidechain là một trong những giải pháp Layer2 đầu tiên, nó là một chuỗi khối độc lập liên kết với chuỗi chính, có mô hình đồng thuận riêng.

Plasma là giải pháp mở rộng Layer2 được đề xuất vào năm 2017, là sự tiến hóa của sidechain. Chuỗi Plasma được xây dựng bên ngoài Ethereum, tạo thành mạng lưới dạng cây, chia nhỏ các nhiệm vụ tính toán lớn cho các chuỗi con xử lý.

Plasma có những nhược điểm như tấn công khả dụng dữ liệu, thời gian thoát lâu, gánh nặng giám sát người dùng, vì vậy từ năm 2019, sự phát triển đã bị cản trở.

Vào thời điểm này, giải pháp Optimistic Rollup đã được đề xuất để giải quyết vấn đề khả năng sử dụng dữ liệu của Plasma. Trong khi đó, ZK Rollup xuất phát từ công nghệ chứng minh không kiến thức được giới thiệu vào năm 2018.

Năm 2019, thuật toán Plonk đã giải quyết vấn đề thiết lập đáng tin cậy của zk-SNARK, tăng tốc sự phát triển của ZK Rollup.

Cạnh tranh trong lĩnh vực Rollup

Hiện tại, Optimistic Rollups chiếm phần lớn TVL, nhưng ZK Rollups ngày càng nhận được sự quan tâm.

Optimistic Rollups

Optimistic Rollups giả định rằng phần lớn các giao dịch là hợp lệ, cho phép thách thức và quay lại khi phát hiện gian lận. Các đại diện của phương án này là Arbitrum và Optimism.

Arbitrum được khởi động mạng chính vào tháng 9 năm 2021, là giao thức Layer 2 có TVL cao nhất. Hệ sinh thái bao gồm ba mạng Arbitrum One, Arbitrum Nova và Arbitrum Orbit.

Optimism đã ra mắt mạng chính vào tháng 8 năm 2021, có TVL Layer2 lớn thứ hai. Bộ công cụ mã nguồn mở OP Stack của nó đã giới thiệu khái niệm chuỗi siêu, đã có hàng chục dự án được xây dựng dựa trên nó.

ZK Rollups

ZK Rollups sử dụng chứng minh không kiến thức để đảm bảo giao dịch ngoài chuỗi có hiệu lực, cung cấp độ an toàn và hiệu quả cao hơn. Các giải pháp tiêu biểu bao gồm zkSync, StarkNet, Polygon zkEVM và Scroll.

zkSync là dự án zkEVM đầu tiên ra mắt trên mạng chính, sử dụng chuyển khoản "lạc quan" để tăng tốc giao dịch.

StarkNet áp dụng giải pháp zkSTARK và công nghệ phân mảnh, nâng cao tính riêng tư và thông lượng.

Polygon zkEVM tương thích với Ethereum ở cấp độ bytecode, giúp giao dịch nhanh hơn và rẻ hơn.

Scroll tương thích với EVM, hỗ trợ các ngôn ngữ lập trình và hợp đồng thông minh giống như Ethereum.

Tóm tắt

Công nghệ Rollups hy vọng sẽ giải quyết vấn đề hiệu suất của blockchain. Trong ngắn hạn, Optimistic Rollups có thể vượt trội trong tính toán EVM chung, trong khi ZK Rollups thì phù hợp với các tình huống thanh toán đơn giản.

Về lâu dài, với sự cải tiến công nghệ, ZK Rollups có khả năng vượt trội trong mọi tình huống, trở thành giải pháp mở rộng cuối cùng cho Ethereum.