Cách Kiến Trúc Mô-đun Đang Định Hình Lại Khả Năng Mở Rộng Blockchain

Kiến trúc blockchain mô-đun là một triết lý thiết kế mới mang đến tầm nhìn tương lai về các mạng lưới chuyên biệt, có khả năng mở rộng cao với khả năng tương tác liền mạch bằng cách tách rời các chức năng cốt lõi của blockchain thành các lớp chuyên biệt, có thể hoán đổi cho nhau.

Cách tiếp cận mô-đun hoàn toàn khác với thiết kế nguyên khối mà các blockchain đời đầu từng có, mặc dù an toàn và đơn giản, nhưng lại mang đến cảm giác rằng không thể đạt được tính phi tập trung, bảo mật và khả năng mở rộng cùng một lúc.

Nó đề xuất "phân tách" các chức năng của blockchain thành các lớp khác nhau, với một lớp quản lý đồng thuận, một lớp khác đảm bảo tính khả dụng của dữ liệu và một lớp thứ ba thực hiện các giao dịch.

Sự tách biệt này mở khóa khả năng mở rộng, hiệu suất và tính linh hoạt mà không phải hy sinh tính phi tập trung hoặc bảo mật.

Sự Tách Rời Của Ngăn Xếp Blockchain

Kiến trúc mô-đun về cơ bản là chuyên môn hóa thông qua phân chia, vì nó chia các khái niệm hoặc cấp độ chuyên biệt tạo nên sự tách rời của ngăn xếp blockchain thành các lớp khác nhau, mỗi lớp tập trung vào một hoặc hai trách nhiệm chính. Bốn lớp tách rời chính là:

Lớp Thực thi (Execution Layer): Lớp này là động cơ nơi quá trình tính toán diễn ra và nơi người dùng tương tác với các dApp. Các hợp đồng thông minh được thực thi và xử lý giao dịch được thực hiện trong lớp này, với hình thức chiếm ưu thế của nó (rollup) thực hiện các giao dịch ngoài chuỗi trước khi đăng kết quả lên Lớp Thanh toán. Nó xác định trạng thái mới của blockchain dựa trên các giao dịch.
Lớp Đồng thuận (Consensus Layer): Đây là "hệ thống tòa án" của blockchain. Nó chủ yếu chịu trách nhiệm sắp xếp các giao dịch theo thứ tự và đảm bảo rằng tất cả các bên trong mạng đạt được sự đồng thuận về thứ tự cập nhật trạng thái và tính hợp lệ của chúng. Nó cung cấp cơ chế bảo mật chính của mạng.
Lớp Khả dụng Dữ liệu (Data Availability Layer): Lớp này đảm bảo rằng tất cả dữ liệu giao dịch của khối được công bố và dễ dàng truy cập cho tất cả người dùng của mạng. Điều này rất quan trọng trong việc cho phép các nút đầy đủ và nút nhẹ (đặc biệt là những nút xác minh Rollup) thực hiện xác minh chính xác trạng thái chuỗi và phát hiện gian lận. Nếu không có DA đáng tin cậy, các nút không thể xác minh trạng thái của chuỗi, từ đó dẫn đến các vấn đề về độ tin cậy.
Lớp Thanh toán (Settlement Layer): Lớp này đóng vai trò là một trung tâm chuyên biệt, tùy chọn nơi các lớp thực thi (như rollup) hoàn tất giao dịch, xác minh bằng chứng mật mã (ví dụ: bằng chứng gian lận hoặc tính hợp lệ), xử lý tranh chấp và kết nối tài sản một cách an toàn. Lớp này không cần phải tự mình xử lý đồng thuận hoặc khả dụng dữ liệu, nhưng nó sẽ cung cấp một môi trường đáng tin cậy nơi các chuỗi thực thi có thể neo các cập nhật trạng thái để tăng khả năng tương tác, từ đó nâng cao bảo mật và tính hoàn thiện mà không nhân đôi cơ sở hạ tầng lớp cơ sở.

Ưu Điểm Của Kiến Trúc Mô-đun

Khả năng mở rộng:

Kiến trúc mô-đun mang đến cơ hội mở rộng và tối ưu hóa các lớp riêng lẻ một cách độc lập (ví dụ: thêm nhiều lớp thực thi/Rollup) mà không gây thêm tải cho lớp cơ sở hoặc ảnh hưởng đến bảo mật của nó, từ đó dẫn đến tốc độ giao dịch cao hơn.

Tính linh hoạt:

Kiến trúc mô-đun giúp các nhà phát triển có thể tùy chỉnh môi trường thực thi cụ thể của họ mà không ảnh hưởng đến bảo mật của lớp cơ sở.

Họ được phép chọn các lớp khác nhau; ví dụ, một rollup được thiết kế cho giao dịch tần suất cao có thể tối ưu hóa máy ảo của nó để tăng tốc độ, nhưng một rollup tập trung vào trò chơi có thể ưu tiên các giao dịch NFT.

Chủ quyền:

Trong khi vẫn tận dụng cơ sở hạ tầng chung, các dự án có thể triển khai các chuỗi chủ quyền, chuyên biệt của riêng họ (còn gọi là AppChain hoặc RollApp) với cơ chế quản trị và cấu trúc phí tùy chỉnh phù hợp với ứng dụng cụ thể của họ.

Hiệu quả về chi phí:

Với kiến trúc mô-đun, không phải mọi chuỗi đều bắt buộc phải chạy bộ xác thực riêng. Việc gộp giao dịch và sử dụng các cấp độ khả dụng dữ liệu rẻ hơn giúp giảm đáng kể phí giao dịch cho người dùng cuối.

Nhược Điểm Của Kiến Trúc Mô-đun

Độ phức tạp của hệ thống:

Trở ngại lớn của cách tiếp cận kiến trúc mô-đun là sự gia tăng đáng kể về độ phức tạp của hệ thống so với một chuỗi nguyên khối đơn giản. Xây dựng một hệ thống mô-đun đòi hỏi phải điều phối nhiều thành phần độc lập thường được quản lý bởi các nhóm hoặc giao thức khác nhau, điều này tạo ra nhiều điểm lỗi mới và đòi hỏi các cơ chế nhắn tin liên chuỗi phức tạp. Ngay cả các nhà phát triển cũng phải hiểu rõ những sắc thái của toàn bộ ngăn xếp, từ quy tắc đồng thuận của L1 đến hệ thống bằng chứng của L2 và các chi tiết cụ thể của lớp DA. Điều này đòi hỏi trình độ chuyên môn cao hơn.

Bảo mật có điều kiện:

Trong kiến trúc mô-đun, bảo mật của một L2 (lớp Thực thi) phụ thuộc vào việc L1 (lớp Đồng thuận/Thanh toán) thực hiện đúng nhiệm vụ của nó và L2 sử dụng đúng các cơ chế bảo mật của L1. Bảo mật dựa vào một "thiểu số người xác thực trung thực" để đăng bằng chứng gian lận trong một cửa sổ thử thách. Nếu không ai đăng bằng chứng, một chuyển đổi trạng thái gian lận có thể không bị phát hiện.

Rủi ro tương tác:

Kiến trúc mô-đun đương nhiên dẫn đến một hệ sinh thái các chuỗi đa dạng, chuyên biệt, điều này có thể dẫn đến sự phân mảnh. Chúng dựa vào các cầu nối liên chuỗi phức tạp để di chuyển tài sản và dữ liệu giữa các lớp. Những cầu nối này nổi tiếng là phức tạp và trong lịch sử đã là mục tiêu của các cuộc tấn công bảo mật lớn nhất trong không gian crypto.

Sự phù hợp về kinh tế:

Việc tách rời các chức năng có thể tạo ra thách thức trong việc điều chỉnh các ưu đãi giữa các lớp khác nhau. Một lớp chỉ tập trung vào một chức năng tiện ích như Khả dụng Dữ liệu có thể gặp khó khăn trong việc tích lũy giá trị cao cho token gốc của nó so với một lớp Thực thi thu giữ giá trị phí ứng dụng, khiến việc khuyến khích một bộ xác thực đủ lớn và an toàn cho mạng lưới DA/Đồng thuận cốt lõi trở nên khó khăn.

Kết luận

Mặc dù tính mô-đun hiện tại không phải là một giải pháp vạn năng, nhưng động lực của nó là rõ ràng. Tương lai của blockchain đã có sự chuyển dịch từ thiết kế nguyên khối và không còn là một chuỗi khổng lồ duy nhất cai trị tất cả, mà là một hệ sinh thái mô-đun gồm các mạng lưới chuyên biệt, có khả năng tương tác, mỗi mạng xuất sắc trong nhiệm vụ của mình, được bảo vệ bởi cơ sở hạ tầng chung và mở rộng quy mô đồng bộ.

Giống như nhà đồng sáng lập Celestia Mustafa Al-Bassam đã nói:

"Tính mô-đun đối với blockchain giống như ngăn xếp TCP/IP đối với internet."

— Mustafa AI-Bassam

Khi các dự án và số lượng công ty tập trung vào rollup ngày càng tăng tiến, luận điểm mô-đun sẵn sàng định hình thế hệ cơ sở hạ tầng blockchain tiếp theo, cuối cùng tạo điều kiện cho tương lai Web3 có khả năng mở rộng và phi tập trung.

Bài viết này được đóng góp bởi một cây bút bên ngoài: Premalynn.

Disclaimer: Nội dung do LBank Creators tạo ra thể hiện quan điểm cá nhân của họ. LBank không chứng thực bất kỳ nội dung nào trên trang này. Người đọc nên tự nghiên cứu trước khi thực hiện bất kỳ hành động nào liên quan đến công ty và chịu hoàn toàn trách nhiệm về các quyết định của mình, cũng như bài viết này không thể được coi là lời khuyên đầu tư.