Khả năng mở rộng là gì? Giải pháp mở rộng mạng Ethereum
Khả năng mở rộng là khả năng mạng có thể xử lý số lượng giao dịch ngày càng tăng theo thời gian trên chuỗi khối. Nó bao gồm thông lượng, thời gian giao dịch, độ trễ và bảo mật.
Tại sao việc Ethereum mở rộng quy mô lại quan trọng?
Đối với các mạng mang tính phi tập trung như Ethereum, việc mở rộng mạng (tăng khả năng thực hiện nhiều giao dịch hơn) phải đảm bảo được cả tính phi tập trung của nó.
Hiện tại, mạng Ethereum 1.0 chỉ có thể hỗ trợ khoảng 30 giao dịch mỗi giây, nhưng Ethereum 2.0 được kỳ vọng có thể xử lý tới 100.000 giao dịch mỗi giây.
Một điểm khác biệt đáng chú ý khi so sánh Bitcoin và Ethereum chính là Ethereum không giới hạn khối lượng giao dịch bằng cách giới hạn kích thước khối. Kích thước mỗi khối của Bitcoin là 1MB. Ethereum chỉ giới hạn gas cho khối. Tức, mỗi khối chỉ có một lượng gas nhất định.
Thí dụ một khối có giới hạn gas là 100.000 gwei (đơn bị đo gas), thì:
Giao dịch 1 + giao dịch 2 + … + giao dịch n = 100.000 (gwei)
Các giao dịch được thực hiện cùng thời điểm, nhưng vượt ra khỏi giới hạn gas này của khối sẽ phải chờ xử lý ở các khối tiếp theo.
Chính vì giới hạn này của Ethereum, việc mở rộng mạng là vô cùng quan trọng. Nó giúp đảm bảo được lượng giao dịch đi vào các khối được thực hiện nhanh chóng, tránh gây tắc nghẽn hệ thống và giảm trải nghiệm người dùng. Đặc biệt, trong bối cảnh ngày càng có nhiều người sở hữu và trao đổi ETH, Ethereum lại càng cần phải mở rộng quy mô hơn.
Giải pháp mở rộng quy mô?
Ý tưởng của Ethereum Plasma (phương pháp mở rộng mạng cho Ethereum) có những điểm tương đồng với Lightning Network (phương pháp mở rộng mạng của Bitcoin). Để giảm bớt khối lượng công việc của chuỗi chính, các chuỗi con sẽ được tạo ra và thiết kế để hoạt động riêng biệt. Hoạt động diễn ra và được ghi lại trong chuỗi con không cần phải liên quan đến mục tiêu của chuỗi chính.
Ngoài ra, Ethereum Rollup cũng là một giải pháp khác cho khả năng mở rộng của chuỗi Ethereum. Nguyên tắc hoạt động của Rollup có thể được khái quát như sau:
Giao dịch được thực hiện bên ngoài lớp 1
=> dữ liệu hoặc bằng chứng giao dịch nằm ở lớp 1
=> sử dụng dữ liệu ở lớp 1 để làm cơ sở thực thi hợp đồng thông minh ở lớp 2
=> Rollups (những bản cuộn) yêu cầu “người điều hành” đặt cọc một trái phiếu trong hợp đồng rollup. Điều này khuyến khích các nhà khai thác xác minh và thực hiện các giao dịch một cách chính xác.
Có hai loại rollup: Optimistic và ZK Rollup (Zero-Knowledge Proof).
Bộ ba bất khả thi về khả năng mở rộng Blockchain
Khả năng mở rộng, Mức độ bảo mật, và Tính phi tập trung chính là ba yếu tố khó lòng có thể cùng xuất hiện cùng một lúc. Khi mở rộng Blockchain, ba yếu tố trên đều cần phải được đảm bảo. Tuy nhiên, điều này là khá khó khăn vì:
- Mở rộng Blockchain + Bảo mật cao => cần dỡ bỏ giới hạn gas => mất đi tính phi tập trung
Tại sao lại như vậy?
Khi khối lượng giao dịch tăng lên do Blockchain được mở rộng, lượng giao dịch đi qua các khối cũng tăng lên. Để thực hiện được nhiều giao dịch trong cùng một khối, giới hạn gas phải tăng lên. Do đó, việc xác nhận, lưu trữ và broadcast các khối của các node trở nên khó khăn hơn. Vậy, chỉ các node đủ mạnh mới đủ khả năng để tiếp tục công việc. Trong khi đó, các node yếu hơn không thể vượt quá trình đào thải này sẽ bị loại ra khỏi cuộc đua. Điều đó dẫn đến tính tập trung hơn.
- Bảo mật + Phi tập trung => sử dụng thuật toán đồng thuận cho hàng ngàn nút khác nhau trên toàn thế giới => khó hoặc không thể Mở rộng mạng
- Phi tập trung + Mở rộng => từ bỏ thuật toán đồng thuận (các node ở nhiều nơi khác nhau cùng tham gia xác nhận giao dịch) => giảm Bảo mật
Ethereum 2.0 là gì?
Ethereum 2.0 là một bản nâng cấp cho chuỗi khối Ethereum hiện có. Nó nhằm mục đích tăng tốc độ, hiệu quả và khả năng mở rộng của mạng Ethereum, cho phép nó giải quyết các nút thắt cổ chai và tăng số lượng giao dịch.
Ethereum 2.0 có một số thay đổi cơ bản về cấu trúc và thiết kế so với phiên bản trước. Hai thay đổi chính là Proof of Stake (PoS – bằng chứng về cổ phần) và sharding. Chúng ta hãy xem xét cả hai thuật ngữ này để hiểu chức năng của Ethereum 2.0.
Thuật toán Proof of Stake (PoS) của Ethereum là gì?
Trong cơ chế đồng thuận Proof of Stake của Ethereum, có những nhà xác nhận thay vì những người khai thác. Vai trò chính của họ là đề xuất các khối mới, cung cấp sức mạnh tính toán, lưu trữ và băng thông để xác thực các giao dịch. Người xác nhận được cung cấp các khoản thanh toán định kỳ bằng ETH.
Các nhà xác thực giao dịch cần đặt cọc một khoản tiền là 32 ETH. Và khoản đặt cọc này sẽ được giữ lại như một đảm bảo trong trường hợp có sơ suất xảy ra. Khi sơ suất thực sự xảy đến, số cọc này hoặc sẽ bị mất đi hoàn toàn, hoặc bị lấy đi một phần. Tiền ký quỹ này được xem như một giấy đảm bảo nhằm hạn chế những hành vi bất chính.
Ethereum sharding là gì?
Sharding là một kỹ thuật phân vùng cơ sở dữ liệu được sử dụng bởi các công ty blockchain với mục đích mở rộng. Kỹ thuật này cho phép họ xử lý nhiều giao dịch hơn mỗi giây.
Sharding chia toàn bộ mạng của một công ty blockchain thành các phân vùng nhỏ hơn, được gọi là “phân đoạn“. Mỗi phân đoạn bao gồm dữ liệu riêng của nó, làm cho nó trở nên khác biệt và độc lập khi so sánh với các phân đoạn khác.
Sharding có thể giúp giảm độ trễ hoặc độ chậm của mạng vì nó chia mạng blockchain thành các phân đoạn riêng biệt. Tuy nhiên, có một số lo ngại về bảo mật xung quanh sharding trong đó các phân đoạn có thể bị tấn công.
Ethereum 2.0 giúp gì trong tương lai?
Ưu điểm quan trọng nhất của Ethereum 2.0 là khả năng mở rộng của nó. Ethereum 2.0 sẽ có các chuỗi phân đoạn do nó có thể thực hiện tới 10.000 giao dịch mỗi giây trong khi Ethereum chỉ có thể hỗ trợ 30 giao dịch mỗi giây.
Việc triển khai các chuỗi phân đoạn giúp tăng tốc mạng và có thể mở rộng quy mô dễ dàng hơn vì các giao dịch được xử lý trong các chuỗi song song thay vì các chuỗi liên tiếp.
Để đảm hỗ trợ đảm bảo tính an toàn cho mạng sau khi các chuỗi bị phân đoạn, PoS sẽ làm công việc xác minh các giao dịch. Nó giữ cho tính phi tập trung của mạng Ethereum được toàn vẹn.
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
