Trong công nghệ blockchain, thuật ngữ “mở rộng quy mô blockchain” được sử dụng để mô tả sự gia tăng tốc độ xử lý được đo bằng giao dịch mỗi giây (TPS). Sự phổ biến ngày càng tăng của tiền điện tử đòi hỏi phải tạo ra nhiều Layer để tăng cường bảo mật mạng và cải thiện việc lưu giữ hồ sơ. Đây cũng là lý do tại sao các Layer 1 và Layer 2 blockchain ra đời. Nhưng để hiểu chi tiết layer 1 và layer 2 blockchain là gì thì mời bạn cùng tham khảo ngay bài viết sau đây.
Mục Lục
1. Layer 1 và Layer 2 blockchain là gì?
Layer 1 blockchain là blockchain nền tảng (thuộc hệ sinh thái Defi), đây là mạng chính của hệ sinh thái dùng để thực hiện các giao dịch hoặc làm cơ sở hạ tầng cho các ứng dụng, giao thức, dApps,…. Blockchain Layer 1 sở hữu các native token được dùng làm phí giao dịch.
Layer 2 blockchain là tên gọi cho các giải pháp phát triển và mở rộng cho blockchain nền tảng (Layer 1). Ngoài ra layer 2 có thể phát triển trên bất kỳ một blockchain nào mà không phải cố định một blockchain duy nhất.
2. Tại sao blockchain cần đến công nghệ Layer 2?
Công nghệ blockchain có nhiều ưu điểm như: Tăng cường bảo mật cho các giao dịch dễ dàng và thuận tiện hơn và lưu trữ hồ sơ tốt hơn. Tuy nhiên, khi nó trở nên phổ biến hơn, nhiều vấn đề đã nảy sinh, cụ thể là: quá tải giao dịch, thời gian giao dịch lâu do phải sử dụng smart contract, phí giao dịch cao,…
Chính vì những lý do này, nên giải pháp layer 2 blockchain ra đời nhằm mở rộng hơn và giải quyết những khuyết điểm của layer 1 blockchain.
Xem thêm: Smart Contract là gì?
3. Các vấn đề xảy ra với Layer 1
Mạng Layer 1 là một blockchain nền tảng phi tập trung (DeFi), điển hình là Bitcoin hoặc Ethereum. Dưới đây là một số nhược điểm mà Layer 1 hiện đang gặp phải:
3.1 Giao thức đồng thuận không hiệu quả
Blockchain Layer 1 vẫn sử dụng cơ chế đồng thuận PoW (Proof of Work) cũ và bất tiện.
Mặc dù cơ chế này an toàn hơn các cơ chế khác, nhưng quá chậm so với nhu cầu của hệ thống của bạn. Cơ chế này yêu cầu những người khai thác sử dụng phép tính để giải các thuật toán mật mã. Vì vậy, để vận hành hệ thống này tốn rất nhiều công sức và thời gian.
Giải pháp cho vấn đề này là sử dụng thuật toán đồng thuận Proof of Stake (PoS). Đây cũng là sự đồng thuận được sử dụng trong phiên bản Ethereum 2.0. Cơ chế đồng thuận Proof of Stake này xác thực các khối dữ liệu giao dịch mới khi những người tham gia mạng sử dụng chúng, giúp hoạt động hiệu quả hơn.
3.2 Khối lượng công việc quá tải
Khi số lượng người dùng tiếp tục tăng lên, kéo theo khối lượng công việc trên các blockchain Layer 1 cũng tăng theo. Điều này làm chậm đáng kể tốc độ xử lý và sức mạnh xử lý của hệ thống.
Giải pháp cho quá tải là cơ chế sharding. Nói một cách đơn giản, sharding có nghĩa là chia công việc xác thực và xác nhận giao dịch thành các phần nhỏ hơn có thể quản lý được. Điều này phân phối khối lượng công việc trên mạng, tối đa hóa sức mạnh tính toán của nhiều nút hơn.
Hệ thống sẽ xử lý các phân đoạn song song, vì vậy quá trình này diễn ra tuần tự giúp cho nhiều giao dịch có thể được thực hiện đồng thời.
Xem thêm: Dịch vụ thiết kế website blockchain tại DK Tech
4. Giải pháp mở rộng quy mô layer 2
Layer 2 blockchain hoạt động trên Layer ban đầu (Layer 1) để khắc phục sự cố và nâng cao hiệu quả. Bằng cách giảm tải các giao dịch, Layer 2 chia sẻ một số tải trên chuỗi Layer 1, giảm tải các giao dịch sang một kiến trúc hệ thống riêng biệt. Sau đó, Layer 2 xử lý giao dịch và báo cáo lại cho Layer 1 kết quả sau khi hoàn thành, điều này làm giảm thiểu được tình trạng tắc nghẽn hệ thống mà còn cải thiện được khả năng mở rộng.
Ví dụ: Layer 1 blockchain là Bitcoin và giải pháp mở rộng Layer 2 là Lightning Network. Lightning Network xử lý các giao dịch và báo cáo lại cho Bitcoin. Do đó, Lighting Network sẽ tăng tốc độ xử lý của chuỗi khối Bitcoin. Ngoài ra, Lightning Network mang các smart contract (hợp đồng thông minh) đến chuỗi khối Bitcoin Layer 1.
4.1 State channels
State channels là nơi cho phép giao tiếp hai chiều giữa những người tham gia trong chuỗi khối. Do đó, các kênh này giảm thiểu độ trễ vì không có bên thứ ba nào tham gia vào quy trình.
Cách hoạt động của State channels: Theo cơ chế hợp đồng thông minh, trước tiên những người tham gia đồng ý khóa một phần của Layer cơ sở. Sau đó, họ sẽ có thể tương tác trực tiếp với nhau mà không cần sự hiện diện của những người khai thác. Sau đó gửi lại trạng thái kênh cuối cùng sau khi toàn bộ giao dịch hoàn tất.
Mạng Raiden trên Ethereum và Mạng Lightning trên Bitcoin là hai ví dụ điển hình về State channels. Lightning Network giúp người tham gia hoàn thành một loạt các giao dịch vi mô trong một khoảng thời gian nhất định. Mặt khác, Raiden Network cho phép người dùng thực hiện các hợp đồng thông minh thông qua các kênh riêng tư.
Các state channels này cũng an toàn. Vì chỉ có người tham gia mới có thông tin về giao dịch. Mặt khác, các chuỗi khối Layer 1 ghi lại tất cả hoạt động trong một sổ cái công khai, có thể kiểm tra được.
4.2 Sidechain
Tương tự như các kênh chính phủ và hợp đồng thông minh, sidechains cũng đại diện cho các giải pháp mở rộng quy mô cho công nghệ chuỗi khối Layer 2 và là chuỗi có thể giao dịch cho phép thực hiện số lượng lớn giao dịch. Sidechains cũng có cơ chế đồng thuận độc lập cấp gốc để cải thiện khả năng mở rộng và tốc độ xử lý.
Sidechains khác với State channels ở chỗ chúng ghi lại công khai mọi hoạt động trên sổ cái. Hơn nữa, ngay cả khi vi phạm an ninh xảy ra, chuỗi bên sẽ không ảnh hưởng đến các chuỗi bên khác hoặc chuỗi chính của Layer cơ sở.
4.3 Rollups
Rollups là một giải pháp mở rộng quy mô chuỗi khối Layer 2, thực hiện các giao dịch bên ngoài chuỗi khối Layer 1 và gửi dữ liệu giao dịch trở lại Layer ban đầu. Dữ liệu nằm trong tầng cơ sở, vì vậy các bản tổng hợp có thể được lưu trữ an toàn.
Rollup có hai cơ chế bảo mật khác nhau:
- Optimistic Rollups: Các bản tổng hợp này giả định các giao dịch hợp lệ theo mặc định. Do đó, mô hình chỉ thực hiện các tính toán để phát hiện gian lận và các vấn đề khi cần thiết.
- Zero-Knowledge Rollups: Các bản tổng hợp này thực hiện các tính toán ngoài chuỗi và gửi bằng chứng hợp lệ trở lại Layer cơ sở hoặc chuỗi chính.
Cuối cùng, tất cả các bản tổng hợp đều có thể giúp cải thiện thông lượng giao dịch, tăng cường sự tham gia của mạng và giảm hóa đơn tiền xăng cho người dùng.
5. Những câu hỏi thường gặp về Layer 1 và Layer 2 Blockchain
5.1 Bên thứ ba trong kênh trạng thái là ai?
Các bên thứ ba trong State channels gây ra thời gian chờ giao dịch có thể là những thợ đào.
5.2 Ba vấn đề quan trọng đối với một blockchain là gì?
- Bảo mật
- Mở rộng
- Phân cấp
5.3 Plasma là gì?
Plasma là một blockchain lồng vào nhau, với Layer 2 chạy trên Layer 1.
5.4 Một số giải pháp mở rộng của layer 2 là gì?
Có thể kể đến như: hybrid solutions, validium, sidechains, rollups, plasma, state channels.
Trên đây là những thông tin tổng hợp giải thích về layer 1 và layer blockchain. Nếu bạn còn muốn tìm hiểu thêm nhưng thông tin khác về blockchain hay tiền điện tử thì có thể truy cập vào dk-tech.vn.
- Dịch vụ thiết kế sàn giao dịch tiền ảo tại DK Tech
- Dịch vụ thiết kế website theo yêu cầu tại DK Tech
