Công nghệ Blockchain là một trong những đổi mới vĩ đại nhất của thế kỷ 21. Phương pháp tiếp cận độc đáo của nó về phi tập trung làm cho nó trở thành một khía cạnh quan trọng của tiền điện tử - một phát minh tuyệt vời khác. Tuy nhiên, để một tài sản tiền điện tử được đa số chấp nhận, nó phải vượt qua khái niệm phi tập trung. Nó cũng cần phải có khả năng mở rộng và nhanh chóng đủ để phục vụ sự phát triển mở rộng.

Tuy nhiên, hầu hết các loại tiền điện tử không thể đồng thời xử lý ba đặc điểm này ở mức độ tương tự. Do đó, họ phải thỏa hiệp một điểm để tăng cường hai điểm còn lại. Hiện tượng này được biết đến trong thế giới tiền điện tử là ba khối.

Mặc dù ba thách thức đối với việc áp dụng toàn cầu của tiền điện tử đang gặp phải một thách thức đáng kể, nhưng không phải là không thể chinh phục. Sự lan rộng của các nhà phát triển và tâm huyết tại cảnh tiền điện tử đã dẫn đến một số sáng kiến để giải quyết vấn đề. Chúng tôi sẽ giải thích các sáng kiến như vậy trong bài viết này. Đầu tiên, hãy giải thích chi tiết về vấn đề ba thách thức blockchain.

Ba trụ cột của Công nghệ Crypto

Phân quyền

Sự phi tập trung là điều khiến cho tài sản tiền điện tử trở nên thú vị. Điều đó đơn giản chỉ là lấy quyền kiểm soát khỏi một thực thể trung tâm và chia nhỏ nó cho các thực thể nhỏ khác nhau. Do đó, không ai có độc quyền quyết định trên một nền tảng phi tập trung.

Đó là một sự khác biệt xa với cơ chế hoạt động của nhiều khía cạnh trong thế giới tài chính ngày nay. Ngân hàng, ví dụ, là các nền tảng tập trung hứa hẹn bảo vệ tài sản tiền tệ của bạn đổi lại là việc kiểm soát hoàn toàn chúng. Do đó, một nhóm nhỏ người thiết lập và thực thi các quy tắc. Và thậm chí bạn còn có thể bị từ chối quyền truy cập vào tiền của mình nếu ngân hàng coi thấy như vậy.

Ngược lại, tiền điện tử không hoạt động theo cách đó. Không có một thực thể hoặc nhóm nào chịu trách nhiệm vận hành mạng lưới. Thay vào đó, mọi người trên mạng có thể vận hành một nút và xác nhận giao dịch. Khi giao dịch đã được xác nhận, chúng được thêm vào sổ cái kỹ thuật số và lưu trữ ở đó vĩnh viễn để mọi người có thể xem.

Tuy nhiên, trong khi sự phân quyền của tiền điện tử khiến chúng trở nên hấp dẫn hơn so với ngân hàng, nhưng nó đặt ra một vấn đề độc đáo. Bởi vì mọi người trên mạng (hoặc ít nhất là đa số) cần xác nhận tính xác thực của giao dịch, nên thông tin có thể mất một thời gian để lan truyền.

Do đó, blockchain có thể rất chậm, đặc biệt khi có một lượng giao dịch lớn cần được xử lý. Thông thường, Bitcoin xác nhận giao dịch của mình trên blockchain trong vòng 10 phút. Tuy nhiên, điều này có thể tăng lên đến vài giờ, hoặc thậm chí là vài ngày, khi nhu cầu giao dịch cao làm tắc nghẽn blockchain.

Để giải quyết vấn đề này, blockchain cần mở rộng quy mô để chuẩn bị cho sự tăng cường sử dụng. Làm thế nào họ đạt được điều đó? Hãy để chúng tôi giới thiệu bạn với yếu tố thứ hai của tam giác - tính mở rộng.

Khả năng mở rộng

Khả năng mở rộng của Blockchain đề cập đến khả năng của mạng lưới xử lý một lượng giao dịch tăng lên mà không gây thiệt hại đến hiệu suất. Điều này rất quan trọng để một Blockchain tăng cường khả năng được chấp nhận như một phần quan trọng của xã hội. Tuy nhiên, mặc dù quan trọng như vậy, nhiều Blockchain vẫn gặp khó khăn trong việc mở rộng.

Tính phân quyền của blockchain là một lý do quan trọng cho điều này. Mạng lưới có nhiều người tham gia hơn, thì 'khoảng cách' mà nó đi để xác nhận giao dịch càng xa. Điều này làm cho việc cho ngân hàng và các cơ quan trung ương khác dễ dàng hơn. Bởi vì họ không cần lo lắng về việc chia sẻ thông tin với tất cả các thành viên mạng lưới trước khi đưa ra quyết định, giao dịch nhanh hơn nhiều.

Ví dụ, MasterCard có thể xử lý đến 5.000 giao dịch mỗi giây; trong khi Visa có thể xử lý lên đến 24.000 giao dịch mỗi giây. Ngược lại, Bitcoin chỉ có thể xử lý khoảng bảy giao dịch mỗi giây; và Ethereum hiện tại chỉ có thể mở rộng lên đến 15 giao dịch mỗi giây - rất không ấn tượng!

Một điều khác làm cho việc mở rộng khó khăn đối với nhiều blockchain khác nhau là cơ chế đồng thuận mà chúng sử dụng. Một số, như cơ chế đồng thuận Proof-of-work, tiêu tốn năng lượng và yêu cầu rất nhiều công nghệ tính toán. Do đó, chúng tự nhiên chậm hơn.

Chậm như thế nào đi nữa, cơ chế PoW vẫn rất an toàn. Vậy nên, câu hỏi đặt ra là: Đến đâu là mức độ an toàn phải hy sinh để đạt được tính mở rộng? Hãy thảo luận về đại diện thứ ba của tam giác - sự an toàn của blockchain.

Bảo mật

Bởi vì bất kỳ ai cũng có thể tham gia vào các hệ thống phi tập trung như tiền điện tử, có xu hướng tăng về các cuộc tấn công độc hại. Do đó, các hệ thống Blockchain phải được bảo mật để chống lại những cuộc tấn công này và tạo niềm tin cho người dùng. Làm thế nào để đạt được tính bảo mật này?

Tự trung, việc phân tán chính là một thành phần quan trọng của tính bảo mật này. Mạng phân tán càng nhiều, việc tấn công của những kẻ xấu càng khó hơn. Điều này bởi vì hệ thống phân tán có những người tham gia rải rác trên toàn hành tinh, và mỗi người tham gia liên tục xác nhận tính hiệu quả của mạng.

Ngoài việc phân quyền, mỗi chuỗi khối tiền điện tử đều có các biện pháp bảo mật riêng. Những biện pháp này thường tập trung vào chữ ký số và cơ chế đồng thuận mà nó sử dụng.

Chữ ký số (hoặc hàm băm) là một loại mã toán học để xác định mỗi khối dữ liệu trong một blockchain. Một khi được thiết lập, nó không thể thay đổi. Bất kỳ cố gắng nào để làm điều đó sẽ nhanh chóng được nhận diện bởi phần còn lại của mạng và ngay lập tức bị chống lại. Do đó, blockchain vốn không thể thay đổi và đáng tin cậy.

Cơ chế đồng thuận của một blockchain đề cập đến cách mà nó ra quyết định. Cơ chế đồng thuận Proof-of-work là cơ chế đầu tiên. Nó yêu cầu các thành viên xác minh giao dịch thông qua quá trình được biết đến là đào. Đào đòi hỏi rất nhiều năng lượng và tốn rất nhiều công suất tính toán. Do đó, rào cản cao và cứng nhắc với bất kỳ tên bất lương nào. Điều này phục vụ để bảo vệ toàn bộ mạng lưới.

Tại sao Blockchain Trilemma tồn tại

Một blockchain hoàn hảo không chỉ nên phân quyền mà còn an toàn và có khả năng mở rộng. Tuy nhiên, các nhà phát triển thường phải thỏa hiệp ở một điểm để tăng cường các yếu tố khác để triển khai ba trụ cột đã thảo luận.

Ví dụ, một giải pháp rõ ràng để cải thiện tính mở rộng là giảm số lượng người tham gia để cho phép mạng xử lý tải trọng nhiều hơn. Nhưng điều đó sẽ đe dọa tính phân tán của nó. Nó cũng đe dọa tính bảo mật vì nó giảm bớt rào cản mà hacker phải vượt qua để tấn công blockchain.

Do đó, vấn đề ba khía cạnh tự nhiên hiện ra. Làm thế nào để đạt được blockchain hoàn hảo khi có vẻ ba trụ cột không thể cùng tồn tại một cách hòa hợp?

Giải pháp cho ba khó khăn

Đánh bại khối blockchain không phải là việc của một người. Các nhà phát triển khác nhau đã phát triển các giải pháp giải quyết vấn đề ở các cấp độ khác nhau. Chúng ta có thể chia các giải pháp này thành các giải pháp tầng 1 và tầng 2.

Giải pháp Layer-1

Những giải pháp này nhằm giải quyết vấn đề tam quốc bằng cách thay đổi hoặc chỉnh sửa thiết kế của lớp blockchain gốc. Chúng tôi sẽ xem xét hai giải pháp như vậy.

Sharding

Theo định nghĩa, các khối là những phần nhỏ hơn của một vật liệu lớn hơn. Do đó, việc chia nhỏ liên quan đến việc chia một blockchain thành các đoạn khác nhau, mỗi đoạn có sổ cái riêng có khả năng xử lý giao dịch của nó. Các đoạn khác nhau được kết nối với chuỗi chính, hoạt động ở vị trí quản lý.

Do đó, sharding loại bỏ tải trọng từ một chuỗi duy nhất và chia nó thành các mảnh. Điều này làm cho mạng nhanh hơn. Nó cũng không ảnh hưởng đến tính phân quyền và bảo mật của blockchain vì các giao thức vẫn giữ nguyên. Một ví dụ về dự án triển khai sharding là blockchain NEAR.

Cơ chế đồng thuận có khả năng mở rộng

Ngoài cơ chế cơ bản là bằng chứng công việc, còn có những cơ chế đồng thuận khác. Một số cơ chế này được tạo ra để giải quyết vấn đề tam giác blockchain. Ví dụ về cơ chế Stake (PoS). Trong cơ chế này, người tham gia không cần có sức mạnh tính toán cao. Họ chỉ cần đặt cược hoặc khóa token của mình để xác minh giao dịch.

Điều này dẫn đến khả năng mở rộng lớn hơn nhiều mà không ảnh hưởng đến phân cấp. Nó cũng trở nên an toàn hơn với nhiều người tham gia hơn. Điều này được minh họa trong trường hợp của Ethereum. Trong khi nó hoạt động với cơ chế PoW, nó chỉ có thể xử lý khoảng 20 giao dịch mỗi giây. Tuy nhiên, với việc chuyển đổi sang cơ chế PoS, mạng có thể xử lý tới 100.000 giao dịch mỗi giây trong tương lai!

Giải pháp Layer-2

Những giải pháp này không thay đổi cấu trúc khối nền tảng blockchain. Thay vào đó, chúng tìm cách giải quyết vấn đề bằng cách xây dựng trên cơ sở cấu trúc blockchain hiện tại. Một số giải pháp là:

Sidechains và parachains

Đây là các blockchain thay thế được tạo ra để chạy song song với chuỗi gốc. Chúng khác biệt với các mảnh vì chúng không phải là đoạn của blockchain chính nhưng là các blockchain hoàn toàn khác biệt. Nhưng chúng đạt được mục tiêu giống nhau là giảm bớt gánh nặng của blockchain chính bằng cách xử lý một phần tải của nó.

Sidechains chỉ giao tiếp với chuỗi chính hoặc chuỗi chuyền tiếp, trong khi parachains giao tiếp với nhau ngoài chuỗi chính. Polygon (MATIC) là một ví dụ về sidechain trên blockchain Ethereum. Các dự án parachain ví dụ là mạng Polkadot và Kusama.

Mạng Lightning Bitcoin

Đây là một giao thức tầng 2 chạy trên mạng Bitcoin và cải thiện tốc độ và khả năng tiện ích của nó. Nó được phát triển vào năm 2015 bởi Thaddeus Dryja và Joseph Poon.

The Lightning Network là một kênh thanh toán ngoại chuỗi chỉ có giao dịch đầu tiên và cuối cùng được đăng ký trên blockchain Bitcoin. Tất cả các giao dịch khác ở giữa được xử lý ngoại tuyến và không đóng góp vào tải của blockchain Bitcoin. Do đó, các giao dịch nhanh hơn nhiều và vẫn an toàn vì kênh thanh toán cuối cùng được đăng ký trên blockchain.

Kết quả của sự chuyển hướng ngoại tuyến này, Mạng Lightning Bitcoin vượt trội về khả năng mở rộng, có thể xử lý lên đến một triệu giao dịch mỗi giây. Đó là một con số khổng lồ! Chúng tôi cung cấp một giải thích chi tiết hơn về mạng Lightning trong bài báo.

Kết luận

Công nghệ Blockchain là một phát minh đột phá mà đang cố gắng làm đảo lộn các ngành công nghiệp tài chính và công nghệ. Với việc còn khá mới, nó vẫn phải đối mặt với những thách thức khổng lồ trước khi đạt được sự chấp nhận trên toàn cầu. Một trong những thách thức đó là bài toán tam giác của blockchain. Tuy nhiên, bài viết này đã chỉ ra rằng đó không phải là một vấn đề không thể vượt qua. Với các giải pháp khác nhau được đề xuất, bài toán tam giác có thể tan biến theo thời gian.