Trong bài viết này, Team AZ sẽ bàn về khả năng mở rộng của blockchain nói chung và khả năng mở rộng của Bitcoin nói riêng. Hãy cùng khám phá thêm về cách thức hoạt động của blockchain qua bài lý thuyết này của chuỗi bài liên quan đến đồng tiền điện tử lớn nhất thế giới – Bitcoin nhé!
Khả năng mở rộng là gì?
Theo định nghĩa cơ bản nhất của nó, khả năng mở rộng là khả năng của mạng có thể xử lý số lượng giao dịch ngày càng tăng. Trong bối cảnh chi tiết hơn, các yếu tố khả năng mở rộng bao gồm thông lượng, thời gian giao dịch, độ trễ và bảo mật.
Những vấn đề về khả năng mở rộng mà Blockchain đang vướng phải?
Hiện tại, một trong những lý do chính khiến cho blockchain khó có thể thay thế cho hệ thống tiền tệ truyền thống chính là khả năng mở rộng của nó. Nhiều nhà nghiên cứu đang dốc sức nỗ lực để tìm ra giải pháp cho vấn đề này. Khi có nhiều nút được thêm vào mạng, blockchain sẽ trở nên yếu hơn, và độ trễ giữa các nút tăng lên. Vậy nên, một giải pháp mà nhiều nhà nghiên cứu đang hướng đến chính là cải thiện khả năng và tốc độ xử lý của các nút mạng. Nhưng, điều này thật sự là không dễ, hoặc thậm chí có thể coi là không thể khi blockchain là một mạng phi tập trung, và mỗi nút không bị bất kỳ một cơ quan hay tổ chức nào quản lý. Dẫn đến, việc tăng hiệu năng đồng loạt cho toàn bộ mọi nút trên hệ thống gần như là điều không thể. Ngược lại, điều này vô cùng đơn giản đối với hệ thống tiền tệ truyền thống, nơi mà chỉ cần thêm vài máy chủ hoạt động với công suất cao vào hệ thống là vấn đề đã được giải quyết.
Vậy liệu còn cách nào để mở rộng blockchain hay không?
Có, nhưng lại một lần nữa, câu chuyện mở rộng blockchain hoàn toàn không đơn giản. Có ý kiến cho rằng, ta có thể hạn chế số lượng nút tham gia vào hệ thống. Từ đó ngăn chặn sự yếu đi của blockchain. Tuy nhiên, việc này phải đảm bảo được tính toàn vẹn của thông tin khi mỗi giao dịch được thực hiện, và niềm tin của người dùng được giữ vững.
- Mạng Bitcoin chỉ có thể xử lý một số lượng giao dịch nhất định trong một khung thời gian nhất định, chẳng hạn như mỗi khối. Và do mỗi nút sẽ chỉ xác thực một lượng giao dịch nhất định, nên bằng cách nào đó chúng ta đảm bảo rằng giao dịch trong các block khác (mà chúng không xác thực) là hợp lệ.
- Phải có một số cách để đảm bảo tính sẵn có (availability) của dữ liệu. Có một số lý do khiến một nút có thể ngoại tuyến, bao gồm cả tấn công độc hại và mất điện.
- Các giao dịch cần được xử lý song song bởi các nút khác nhau để đạt được khả năng mở rộng. Tuy nhiên, việc chuyển đổi trạng thái trên blockchain cũng có một số phần không thể xử lý song song, vì vậy chúng ta phải đối mặt với một số hạn chế về cách chúng ta có thể chuyển đổi trạng thái trên blockchain nhằm cân bằng cả tính song song (parallelizability) và tiện ích (utility).
Bitcoin là tiền điện tử lớn nhất và phổ biến nhất trên thị trường, nó chiếm hơn 40% thị phần của toàn bộ thị trường tiền điện tử. Bitcoin hiện đang xử lý khoảng 7 giao dịch mỗi giây và mất khoảng 25 phút để các giao dịch được xác nhận trên Bitcoin Blockchain.
Ethereum, đồng tiền điện tử lớn thứ hai xử lý 15 giao dịch mỗi giây (hơn gấp đôi Bitcoin) và thời gian giao dịch của nó trên Trạm ETH Gas được đặt ở tốc độ 2 phút (nhanh gấp hơn 10 lần so với Bitcoin). Không giống như Bitcoin với kích thước khối được mặc định là 1 MB, Ethereum có kích thước khối điều chỉnh được. Tuy nhiên, việc tăng hiệu quả là việc của khối vẫn là cần thiết, nhất là đối với hoạt động của các doanh nghiệp.
Tại sao việc mở rộng quy mô của Bitcoin lại quan trọng?
Khả năng mở rộng đề cập đến khả năng của blockchain trong việc cung cấp trải nghiệm phong phú cho người dùng độc lập và số lượng người dùng ngày càng tăng theo thời gian. Chính vì vậy, để tồn tại trên thị trường tài chính, blockchain nói chung và bitcoin nói riêng phải có khả năng mở rộng. Bằng không, việc bị loại đào thải khỏi thị trường sẽ chỉ là câu chuyện sớm muộn.
Đồng thời, nhờ tính minh bạch, bảo mật, và độ tin cậy, khả năng ứng dụng, tính thanh khoản nhanh của bitcoin cũng như hệ thống blockchain, bitcoin ngày càng được nhiều người tin dùng. Vậy nên, để đáp ứng lượng người dùng tăng lên nhanh chóng, hệ thống tiền điện tử, đặc biệt là Bitcoin, không thể nào làm cho người dùng thất vọng với tốc độ xử lý quá chậm.
Ngoài ra, việc blockchain mở rộng còn đem lại một lợi ích to lớn khác đến cho người dùng. Khi bitcoin được sử dụng rộng rãi, nó mang tính công chúng hơn, và nhờ đó về mặt lý thuyết, chi phí sử dụng và giao dịch sẽ giảm đi.
Mạng Lightning (Lightning Network) là gì và tại sao nó lại quan trọng với Bitcoin?
Khi tham gia giao dịch Bitcoin, người dùng phải trả một khoản phí. Phí này được dùng như một phần thưởng khuyến khích các thợ đào, người đang tham gia vào việc xác thực các giao dịch. Khoản phí mà người giao dịch Bitcoin phải trả hiện tại là khá cao. Tuy nhiên, thời gian đợi hoàn tất một giao dịch lại khá chậm. Hơn thế nữa, nếu bạn thực hiện muốn giao dịch của bạn được ưu tiên thực hiện trước, bạn phải chấp nhận thực tế rằng bạn phải tự tăng tiền phí giao dịch của mình lên. Bằng không, bạn vẫn sẽ mãi đứng đợi tới khi những người tình nguyện trả phí cao hơn bạn được duyệt giao dịch trước. Thời gian chờ có thể là vài phút, vài giờ, và có khi cũng có thể là cả ngày. Và Lightning Network là một giải pháp cho vấn đề này.
Với Lightning Network, không phải tất cả các giao dịch đều được ghi lại. Tức là, để hạn chế lượng thông tin quá tải được mà blockchain phải xử lý và ghi lại, Lightning Network đề xuất việc thay thế hình thức ghi lại giao dịch của blockchain. Đối với những cá nhân hoặc tổ chức thường xuyên giao dịch, trao đổi bitcoin với nhau, với Lightning Network, người dùng có thể mở một kênh thanh toán. Và việc này sẽ được ghi lại trên hệ thống blockchain. Hai bên có thể thực hiện giao dịch với nhau bất cứ khi nào. Và blockchain sẽ chỉ một lần nữa ghi lại lịch sử giao dịch, thanh toán khi bạn đóng kênh thanh toán đó. Đó chính là lúc blockchain ghi lại trạng thái cuối cùng của các giao dịch thông qua kênh thanh toán.
Hình ảnh dưới đây sẽ cho bạn một cái nhìn rõ nét hơn về hình thức hoạt động của các kênh thanh toán như mô tả ở trên.
Trong chiếc hộp này sẽ dự trữ một khoản BTC nhất định sau khi hai người gửi tiền vào, và được khóa lại. Không có bất kỳ ai có thể sử dụng số BTC trong đó khi chưa có sự đồng ý của người kia. Khi cần đặt lệnh chuyển tiền, giả sử Xan muốn gửi 3 BTC cho Yelena, Xan sẽ yêu cầu lệnh rút 7 BTC. Lúc này, Yelena sẽ yêu cầu lệnh rút 13 BTC. Khi cả hai bên cùng đồng ý thực hiện giao dịch, chiếc hộp lúc này sẽ mở ra và họ sẽ rút được lượng BTC đã giao kèo ra khỏi chiếc hộp. Tuy nhiên, trong trường hợp cả hai bên đều mong muốn tiếp tục thực hiện giao dịch, hộp sẽ không mở ra sau mỗi lần hai bên đồng ý thỏa thuận chuyển BTC. Lượng Bitcoin được giữ nguyên trong hộp và số BTC của mỗi bên được điều chỉnh lên xuống, qua lại sau mỗi lần có thỏa thuận chuyển Bitcoin giữa hai bên. Cuối cùng, khi Xan và Yelena quyết định không tiếp tục giao dịch với nhau trong tương lai nữa, họ sẽ cùng yêu cầu mở khóa hộp và rút toàn bộ số Bitcoin là kết quả cuối cùng của toàn bộ quá trình giao dịch trong thời gian trước đó.
Đối với trường hợp có 3 người cùng góp mặt vào một kênh thanh toán, và giữa họ có hai người không được kết nối với nhau, thì người còn lại sẽ là nơi thực hiện lời hứa mang tính trung gian để hỗ trợ thanh toán giao kèo giữa hai bên còn lại.
Chia tách (Fork) trên mạng Bitcoin là gì?
Fork là một dạng cập nhật phần mềm dành cho blockchain, và tất nhiên, bao gồm cả Bitcoin. Có hai dạng chia tách là Soft Fork (Chia tách Mềm) và Hard Fork (Chia tách Cứng). Mặc dù fork, đặc biệt là hard fork, có thể gây ra nhiều gián đoạn, nhưng chúng rất cần thiết để khắc phục các vấn đề bảo mật và giúp tiền điện tử hoạt động tốt hơn.
– Chia tách cứng (Hard Fork)
Các bản cập nhật phần mềm thường tạo ra Hard fork vì một số lý do hợp lệ. Hard fork dùng để làm cho hệ thống blockchain hoạt động hiệu quả hơn, cạnh tranh hơn, hoặc thậm chí là tương thích chéo với các blockchain khác. Nó có thể thêm các chức năng và tính năng mới vào giao thức blockchain.
Hard fork là một bản cập nhật phần mềm mới được thực hiện bởi các nút mạng của blockchain hoặc tiền điện tử không tương thích với giao thức blockchain hiện tại. Bản cập nhật này gây ra sự chia tách vĩnh viễn thành hai mạng riêng biệt chạy song song. Hard fork thiết lập sự thay đổi vĩnh viễn trong các quy tắc của giao thức blockchain, với mỗi phiên bản tuyên truyền các giao dịch và khối của riêng chúng.
Đợt hard fork nổi tiếng nhất chắc chắn là đợt hard fork 2017 của Bitcoin, nó đã tạo ra Bitcoin Cash. Một cuộc tranh cãi cộng đồng kéo dài đã xảy ra khi các thợ đào Bitcoin Cash cập nhật lên phiên bản giao thức giúp tăng kích thước khối từ 1MB lên 8MB. Do đó, Bitcoin và Bitcoin Cash hiện tồn tại dưới dạng hai blockchain cực kỳ khác nhau, phục vụ cho các cộng đồng khác nhau với các quy tắc và mục tiêu riêng của họ.
Do các quy tắc xung đột của các mạng này, các nút của blockchain triển khai phần mềm được nâng cấp sẽ ngừng sử dụng phiên bản trước đó, gây ra các vấn đề không tương thích và buộc các thợ đào phải lựa chọn giữa cập nhật lên phiên bản mới và các quy tắc của nó hoặc tiếp tục trên một phiên bản lỗi thời phiên bản.
– Chia tách mềm (Soft Fork)
Soft fork đề cập đến những thay đổi được áp dụng cho một blockchain để sửa đổi hoặc thêm bất kỳ chức năng nào mà không gây ra bất kỳ thay đổi cơ bản nào về cấu trúc. Nó chấm dứt hiệu lực của các giao dịch hoặc khối cũ hơn đối với các node. Tuy nhiên, nó vẫn cho phép các nút tuân theo các quy tắc đồng thuận cũ coi các giao dịch hoặc khối mới hơn là hợp lệ. Do đó, một soft fork có tính tương thích ngược. Trong khi đó, hard fork lại kết thúc khả năng tương thích đối với tất cả các nút tuân theo đồng thuận cũ.
Một phần nổi bật của soft fork tiền điện tử là chúng có thể được triển khi khi phần đông các thợ đào cùng đồng tình. Cho dù không phải tất cả mọi thợ đào đều đồng ý với thay đổi này thì nó vẫn tiếp tục diễn ra. Điều này cho phép việc nâng cấp mạng được thực hiện nhanh hơn và tránh gây ra sự rạn nứt đáng kể trong cộng đồng. Nó cũng có thể trở thành của sai lầm của người khai thác, nếu các nút cũ vô tình vi phạm các quy tắc mới. Cách duy nhất để đảo ngược một soft fork là thông qua một hard fork. Tuy nhiên, các blockchain của Bitcoin và Ethereum, trong những năm qua, đã ban hành một số soft fork để nâng cấp mạng, khắc phục sự cố hoặc nâng cao chức năng, mà không cần thực hiện lộ trình hard fork gây tranh cãi hơn là buộc tất cả các thợ đào phải đồng ý về các quy tắc đồng thuận mới do nguy cơ chia tách mạng. Một ví dụ thường được biết đến và điển hình của một soft fork là nâng cấp Bitcoin Segwit, cho phép tăng dung lượng khối bằng cách xóa dữ liệu chữ ký khỏi các giao dịch.
Lời kết
Team AZ rất mong qua bài viết này các bạn đã bổ sung thêm được một số kiến thức bổ ích phục vụ cho việc tìm hiểu chuyên sâu và phân tích, đánh giá đầu tư tiền kỹ thuật số. Để liên tục cập nhật tin tức và xu hướng của thị trường crypto, các bạn có thể:
- Theo dõi website của AZcoinvest
- Tham gia nhóm các nhóm Telegram
- Follow
