Giới thiệu

Khi công nghệ blockchain tiến triển và đổi mới, câu chuyện modul ngày càng thay thế câu chuyện blockchain công cộng truyền thống, trở thành xu hướng chính trong lĩnh vực blockchain. Sự chuyển đổi này đã thu hút sự chú ý của nhiều dự án và nhà đầu tư, mang lại một làn sóng các giải pháp kỹ thuật và cuộc đua để chiếm lĩnh thị trường trong các mô-đun khác nhau. Trước bối cảnh cạnh tranh ngày càng leo thang trong lĩnh vực blockchain công cộng, chúng ta có thể chứng kiến thuật ngữ “modul” dần trở thành chính thống, mang đến những thay đổi và cơ hội mới cho toàn bộ ngành công nghiệp blockchain.

Câu chuyện mô-đun là gì?

Với sự phát triển liên tục của blockchain (mở rộng chức năng, tăng cường cơ sở người dùng và tăng vận hành trên chuỗi), dữ liệu ngày càng tăng đang bắt đầu áp đảo mainnet Ethereum. Khi hiệu suất của Ethereum tiến gần đến giới hạn, để tối ưu hiệu suất, duy trì lợi thế cạnh tranh và ngăn chặn sự mất đi của người dùng, Ethereum đã khởi động một bản nâng cấp gọi là Danksharding. Bản nâng cấp này bao gồm việc lặp lại, nâng cấp và outsourcing các module khác nhau của Ethereum để tạo điều kiện cho quá trình chuyển từ một chuỗi đơn sang một kiến trúc lớp.

Mở rộng dữ liệu trên chuỗi Ethereum

Sự truy xuất và minh bạch của Blockchain là do mỗi nút đầy đủ đã lưu trữ tất cả dữ liệu lịch sử, đảm bảo rằng mọi giao dịch trong mạng có thể được theo dõi và xác minh. Tuy nhiên, theo thời gian, lượng dữ liệu trong mạng Blockchain đã tăng với tốc độ hình học, dẫn đến sự tăng chi phí phần cứng và vận hành của nút liên tục. Ethereum ban đầu hoạt động như một blockchain duy nhất, với tất cả các nhiệm vụ được hoàn thành bởi các nút đầy đủ. Tuy nhiên, khi hệ sinh thái Ethereum tiếp tục phát triển và phát triển theo quy mô, đã trở cần thiết phải tìm kiếm cải cách để thích ứng với tốc độ phát triển. Với mục đích này, Ethereum đã bắt đầu một lượng lớn khám phá. Ví dụ, các sidechains và Plasma đã được khám phá, cũng như bốn giải pháp Layer2 chính mà mọi người hiện tại đều quen thuộc.

Nhu cầu về khả năng mở rộng của Ethereum

Sự Phát Triển Nhanh Chóng Của Layer2

Khi các nút không thể xử lý tất cả các nhiệm vụ trên blockchain, sẽ có nhu cầu về khả năng mở rộng. Sự bùng nổ của Ethereum trong lĩnh vực DeFi đã đẩy tải mạng lên mức cao chưa từng có, với chi phí giao dịch cao làm tăng ngưỡng nhập cửa cho các quỹ nhỏ, trở thành một trở ngại để thu hút người dùng mới. Lấy các giải pháp Layer2 của Ethereum làm ví dụ, nó đã giao việc lớp hợp đồng thông minh và lớp thực thi cho các dự án Layer2 để hợp tác. Trong mô hình này, các giao dịch được phân phối đến mạng Layer2 để nộp và thực thi, với chuỗi chính Ethereum chỉ chịu trách nhiệm xác minh các hợp đồng thông minh và lưu trữ dữ liệu. Điều này giảm đáng kể sự trùng lặp dữ liệu của Ethereum và làm nhẹ tải mạng. Đồng thời, mô hình hợp tác này cũng chỉ ra một hướng phát triển mới cho các chuỗi công khai khác. Theo dữ liệu từ L2beat, tính đến tháng 3 năm 2024, có 46 mạng Layer2 đã ra mắt mainnet của họ, với hơn 34 mạng Layer2 sắp ra mắt, gần gấp đôi số lượng trong sáu tháng.

Nguồn: L2Beat

Dữ liệu Thu Nhập Layer 2

Lấy ví dụ về Arbitrum, khi người dùng thực hiện một giao dịch trên Layer 2 của Arbitrum, một khoản phí tương ứng sẽ phát sinh. Arbitrum, với tư cách là một giải pháp Layer 2, chịu trách nhiệm thực hiện các giao dịch và thu lệ phí thực hiện tương ứng, trong khi Ethereum, với vai trò là chuỗi cuối cùng xác nhận tính hợp lệ của các giao dịch, cũng tính một khoản phí nhất định. Phần này của khoản phí chiếm phần lớn trong chi phí của L2.

Theo dữ liệu từ Tokenterminal, ARB đã tích lũy doanh thu phí trong ba tháng qua là 47.435 triệu USD, với chi tiêu là 35.1 triệu USD.

Nguồn: Tokenterminal

Cam kết với một cách tiếp cận Rollup-Centric

Sự mở rộng của các mạng blockchain thường được đạt được thông qua hai phương pháp: mở rộng theo chiều ngang thông qua sharding và mở rộng theo chiều dọc thông qua việc xếp lớp. Phương pháp xếp lớp là phức tạp hơn, với Rollups hoạt động như lớp thực thi để giảm áp lực lên Ethereum mainnet. Sharding, åiều này, được coi là hướng đi cuối cùng cho khả năng mở rộng của blockchain, bao gồm cả data sharding và transaction sharding. Vào ngày 20 tháng 12 năm 2020, Ethereum cam kết đến một lộ trình tập trung vào lớp, tập trung vào Rollup, đặt mình làm lớp thanh toán và lớp sẵn có dữ liệu cho Rollups, với mục tiêu cuối cùng là triển khai data sharding. Phương thức này được gọi là “modularization.” Bằng cách áp dụng một phương pháp modul, Ethereum có thể tích hợp nhiều lớp, mỗi lớp có chức năng cụ thể, từ đó tăng cường khả năng mở rộng, hiệu quả và hiệu suất tổng thể.

Nguồn: Vitalik.eth

Tóm tắt

Trong việc tìm kiếm tính mở rộng, Ethereum đã chuyển từ một cốt truyện về sự mở rộng modular. Ethereum đang dần dần phát triển từ một tầng thực thi thành một tầng đồng thuận, với một lộ trình phát triển tập trung vào Rollups chuyển gánh nặng của các hoạt động trên chuỗi sang ngoài chuỗi. Bằng cách di chuyển một phần của tải lực tính toán của mạng chính, nó tăng tốc độ giao dịch, giảm chi phí, và giảm tắc nghẽn mạng, cuối cùng đạt được tính mở rộng hiệu suất, củng cố vị trí của mình, và giữ chân người dùng.

Hệ thống Blockchain Tích hợp so với Hệ thống Blockchain Phân khối

Vào những ngày đầu của các nền tảng blockchain, những người đào cũng thường được gọi là người xác thực, có trách nhiệm duy trì mạng lưới blockchain. Tuy nhiên, mỗi nút thực sự được cấu tạo từ nhiều mô-đun khác nhau, mỗi mô-đun có nhiệm vụ khác nhau như thu thập giao dịch của người dùng, thực thi giao dịch, cập nhật trạng thái, đề xuất khối và bỏ phiếu cho các đề xuất. Thiết lập hiện đại và hiệu quả này hình thành nền tảng của những gì chúng ta gọi là hệ thống blockchain tích hợp ngày nay.

Hệ thống Blockchain tích hợp

Trong các hệ thống blockchain tích hợp truyền thống, thông thường có bốn lớp chính: lớp hợp đồng thông minh, lớp thực thi, lớp thanh toán và lớp khả năng truy cập dữ liệu. Tất cả các chức năng này được thực hiện thông thống bởi một lớp quyết định cơ bản duy nhất. Tuy nhiên, cấu trúc thống nhất này đặt ra một số thách thức. Vì lớp quyết định phải xử lý nhiều nhiệm vụ khác nhau và không thể tối ưu hóa bất kỳ chức năng đơn lẻ nào một cách độc lập, cấu trúc này thường hạn chế khả năng của hệ thống.

Hệ thống Blockchain Linh hoạt

Modularization involves breaking down the various functionalities of a blockchain into independent modules, each responsible for a specific function. Integrated blockchain systems refer to blockchain networks where the consensus layer, data availability layer, settlement layer, and execution layer are integrated and operate together. In contrast, modular blockchain networks decouple these layers and allow them to run in parallel.

Nguồn: Celestia

Theo Celestia, từ quan điểm dữ liệu, các blockchain công cộng chủ yếu cần hoàn thành năm nhiệm vụ liên quan đến dữ liệu:

1. Dữ liệu được nộp ở đâu? (Lớp Hợp Đồng Thông Minh)
2. Dữ liệu được xử lý ở đâu? (Lớp Thực thi)
3. Dữ liệu được xác minh ở đâu? (Lớp Thanh Toán)
4. Dữ liệu được lưu trữ ở đâu? (Lớp Khả Năng Truy Cập Dữ Liệu)
5. Dữ liệu có ảnh hưởng ở đâu? (Tầng Đồng thuận)

Bản chất của việc modul hóa là chuyển đổi phương pháp từ việc có một lớp quyết định duy nhất xử lý xử lý dữ liệu sang một phương pháp cộng tác liên quan đến nhiều bên. Nghiên cứu của Celestia cho thấy trong khi phương pháp tích hợp là phổ quát hơn, phương pháp modul hóa lại chuyên sâu hơn.

Nguồn: Celestia

Tại sao chọn Modularization?

Giới hạn của Hệ thống Đơn chuỗi

Hiện tại, hầu hết các blockchain đều là kiểu khối đơn, có nghĩa là chúng thực hiện tất cả các nhiệm vụ như một tổng thể tích hợp. Các blockchain như Sui và Aptos thuộc loại này. Các blockchain tích hợp đã khám phá các khả năng sử dụng blockchain để xây dựng các ứng dụng phi tập trung mới khác nhau. Tuy nhiên, khi các ứng dụng phi tập trung bắt đầu được xây dựng và sử dụng trên các chuỗi này, một số vấn đề trở nên rõ ràng:

• Không thể xây dựng bất cứ điều gì bạn muốn trên bất kỳ blockchain cụ thể nào.
• Chi phí xây dựng và sử dụng DApps có thể rất đắt đỏ, khiến cho việc duy trì DApps trở nên khó khăn.
• Doanh số giao dịch Giây (TPS) hạn chế, chỉ một số hợp đồng thông minh có thể được thực hiện.
• Hiệu suất của quá trình xác minh dễ dàng bị hạn chế bởi tài nguyên của nút, như băng thông và lưu trữ.
• Lưu trữ dữ liệu trên chuỗi có thể mở rộng một cách mũi nhọn theo thời gian, thách thức yêu cầu về phần cứng của các nút.
• Yêu cầu về phần cứng cho quá trình xác minh trên các nút trở nên ngày càng đòi hỏi, dẫn đến số lượng nút ít đi, gây tổn thương đến sự phân quyền và bảo mật của blockchain.

Những thách thức này làm cho việc sử dụng các khối blockchain tích hợp trở nên khó khăn.

Chi phí cao của việc sử dụng dữ liệu

Theo biểu đồ cho thấy các khoản phí được trả bởi các L2 khác nhau để xuất bản dữ liệu lên Ethereum, chi phí của L2 trong lĩnh vực này là đáng kể. Đến ngày 22 tháng 3 năm 2024, chi phí này đã vượt quá 36,24 triệu USD cho tháng.

Nguồn:Dune

Numia Data đã phát hành một báo cáo có tựa đề “Ảnh hưởng của lớp DA modular của Celestia đối với Ethereum L2s: cái nhìn đầu tiên.” Báo cáo này so sánh các chi phí cần thiết cho các L2 khác nhau để xuất bản callData đến Ethereum trong nửa cuối năm 2023 với các chi phí tiềm năng nếu họ sử dụng Celestia như một lớp DA. Tầm quan trọng của sự khác biệt này cho thấy rằng việc áp dụng modularization, tương tự như Celestia, có thể tiết kiệm đáng kể trên phí Gas của L2.

Nguồn dữ liệu: @numia.data/tầm ảnh hưởng của lớp DA modul của Celestia đối với Ethereum L2s - cái nhìn đầu tiên-8321bd41ff25">Trung bình

Đặc điểm của Blockchain Modular

Bảo mật chia sẻ

Việc thiết lập các nhà xác nhận là một bước quan trọng khi tạo ra một blockchain. Tuy nhiên, không phải tất cả các chuỗi đều có thể tìm thấy một bộ xác nhận đủ lớn để đảm bảo an ninh. Các chuỗi phụ thuộc vào bộ xác nhận lớn đạt được mức an ninh cao, trong khi những chuỗi phụ thuộc vào bộ xác nhận nhỏ có mức an ninh thấp hơn. Bằng cách xây dựng một chuỗi công khai mô-đun để chia sẻ an ninh của nó, triển khai một blockchain mới có thể tránh việc tạo ra một bộ xác nhận mới. Ví dụ, Celestia cung cấp khả năng truy cập dữ liệu, giúp cho các chuỗi khối dễ dàng xác minh xem giao dịch của họ đã được công bố hay chưa. An ninh được chia sẻ cũng cung cấp một cách mở rộng và hiệu quả cho hệ sinh thái blockchain.

Khả năng mở rộng

Các chuỗi khối tích hợp kết hợp lớp hợp đồng thông minh, lớp thực thi, lớp thanh toán và chức năng lớp khả năng truy cập dữ liệu trong một lớp quyết định duy nhất. Phương pháp này làm phức tạp quá trình tạo ra các chuỗi khối và tăng nguy cơ và tắc nghẽn hệ thống vì cố gắng xử lý tất cả chức năng trong một lớp duy nhất. Ngược lại, các chuỗi khối theo kiểu mô-đun phân phối các chức năng khác nhau trên các lớp riêng biệt, nâng cao tính mở rộng của chuỗi. Ví dụ, các L1 mô-đun như Celestia có thể tập trung vào khả năng truy cập dữ liệu (L1 có thể tập trung tất cả tài nguyên để cung cấp dữ liệu cho L2, ví dụ thông qua rollups).

Đơn giản hóa việc tạo Blockchain

Khi phát triển các khối mới, các nhà phát triển có thể tạo chúng nhanh hơn thông qua thiết kế linh hoạt và phát triển theo mô-đun. Điều này có nghĩa là họ có thể chọn các mô-đun chức năng phù hợp dựa trên nhu cầu và mở rộng và nâng cấp dễ dàng khi cần thiết, từ đó tăng cường tính linh hoạt và sự thích ứng của blockchain.

Lin động

Cấu trúc của các blockchain modul linh hoạt và đa dạng hơn so với các blockchain monolithic vì nó cho phép các nhà phát triển lựa chọn, kết hợp và điều chỉnh các module chức năng khác nhau dựa trên nhu cầu. So với một cấu trúc đơn lẻ, các blockchain với thiết kế modul có thể đáp ứng tốt hơn nhu cầu của các người dùng và DApps khác nhau, do đó cung cấp một loạt rộng rãi các chức năng và kịch bản ứng dụng.

Ngoài việc cung cấp một loạt các chức năng rộng hơn, các khối blockchain có cấu trúc cũng mang lại hiệu suất và khả năng mở rộng cao hơn cho các nhà phát triển. Bằng cách chia nhỏ chức năng của blockchain thành các mô-đun độc lập, các nhà phát triển có thể quản lý và bảo trì hệ thống một cách dễ dàng hơn và thực hiện các cập nhật và lặp lại nhanh chóng khi cần thiết. Sự linh hoạt và tính tùy chỉnh này giúp cải thiện hiệu suất và ổn định của các khối blockchain, từ đó cung cấp trải nghiệm người dùng tốt hơn.

Kết luận

Vào năm 2024, modularization dự kiến sẽ trở thành câu chuyện chính thống. Ethereum, với tư cách là một nền tảng hợp đồng thông minh hàng đầu, đã ủng hộ cho sự phát triển modular và liên tục khám phá các con đường phát triển tập trung vào Rollups để giải quyết các thách thức liên quan đến khả năng mở rộng và hiệu suất của blockchain. Tuy nhiên, mặc dù có nhiều thay đổi tích cực mang lại từ các blockchain modular, chúng cũng đưa ra một số quan ngại mới, chẳng hạn như việc xem xét xem blockchain công cộng có cần phải được modular hóa. Trong khi các nhà phát triển thích thú với những tiện ích mà các blockchain modular mang lại, họ cũng nên tích cực tìm hiểu các giải pháp thay thế. Modularization là một giải pháp tốt hiện tại nhưng có thể không nhất thiết là giải pháp tốt nhất trong tương lai.