Layer 1, layer 2 blockchain là gì? Tổng quan về layer trong blockchain

Khi nhắc đến việc mở rộng quy mô trong các dự án blockchain, không thể bỏ sót khái niệm layer 1 và layer 2. Đây sẽ là nhân tố quyết định phần nào sự thành bại trong việc phân mở rộng dự án. Vậy layer 1, layer 2 blockchain là gì? Hãy cùng CryptoX100.com tìm hiểu nhé!

Giới thiệu chung về layer 1 và layer 2

Layer 1, layer 2 blockchain là gì?

Trong nền tài chính phi tập trung (DeFi – Decentralized FinanceLà tài chính phi tập trung (thường được gọi là DeFi), một hình thức tài chính dựa trên blockchain, không phụ thuộc vào các bên trung gian tài chính trung ương như người môi giới, sàn giao dịch hoặc ngân hàng để cung cấp các công cụ tài chính truyền thống, mà thay vào đó sử dụng các hợp đồng thông minh trên blockchain, loại phổ biến nhất là Ethereum.), layer 1 chính là nền tảng blockchain. Layer 2Là các ‘giải pháp mở rộng quy mô lớp thứ hai’ cho các blockchain, ví dụ như Sharding, Lightning Network, Plasma, Sidechain, Optimistic Rollups,… là sự kết hợp giữa layer 1 và một bên thứ ba nhằm gia tăng số lượng node cũng như thông lượng hệ thống. Trên thị trường crypto hiện đang có rất nhiều dự án đã và đang ứng dụng layer 2.

“Đơn giản – an toàn – tiện lợi – tối ưu” là những từ khóa chính khi nhắc đến lợi ích công nghệ blockchain mang lại. Thế nhưng, khi ngày càng có nhiều người sử dụng, việc có vấn đề phát sinh dường như là điều không thể tránh khỏi, đặc biệt là khả năng mở rộng của nền tảng.

Những giao dịch trong nền tài chính phi tập trung đều mất rất nhiều thời gian cũng như một thông lượng lớn để xử lý, nên đôi khi sẽ dẫn đến tình trạng tắc ngẽn. Nhằm giải quyết vấn đề này, các nhà phát triển đã ứng dụng layer 2 vào nền tảng .

Lý do ra đời của layer 2 trên nền tảng blockchain

Có ba lý do để lý giải cho sự ra đời của layer 2: nhu cầu mở rộng, nhu cầu sử dụng và tiết kiệm chi phí giao dịch.

Quá trình sau đây sẽ lý giải rõ hơn về ba lý do trên. Khi có quá nhiều giao dịch diễn ra cùng lúc, mạng blockchain sẽ bị tắc nghẽn do vượt ngưỡng giới hạn thông lượng. Những giao dịch chờ xử lý sẽ được chuyển về pool bộ nhớ và quá trình này mất rất nhiều thời gian. Để tránh xảy ra sự ùn tắc đó, thợ mỏ của blockchain bắt đầu ưu tiên xác nhận các giao dịch có phí gas cao hơn. Như vậy, việc làm này vô tình sẽ đội phí lên cao so với mức giá cho một giao dịch thông thường.

Tưởng chừng mọi chuyện sẽ được giải quyết nhưng thực tế hoàn toàn trái ngược. Việc tăng phí gas thiếu sự điều tiết sẽ càng làm tình hình tệ hơn. Vì thế, layer 2 xuất hiện như câu trả lời cho bài toán nan giải này.

Các vấn đề layer 1 gặp phải

Như đã giới thiệu ở phần đầu, layer 1 là một blockchain thuộc nền tảng phi tập trung (DeFi), chẳng hạn như BitcoinLà tiền điện tử đầu tiên trên thế giới được phát minh bởi Satoshi Nakamoto dưới dạng phần mềm mã nguồn mở từ năm 2009. Bitcoin có thể được trao đổi trực tiếp bằng thiết bị kết nối Internet mà không cần thông qua một tổ chức tài chính trung gian nào. và Ethereum. Sau đây là một số bất cập của layer 1 hiện nay đang đối mặt phải.

Giao thức đồng thuận hoạt động kém hiệu quả

Layer 1 vẫn sử dụng cơ chế đồng thuận PoWGiao thức đồng thuận xác nhận giao dịch thông qua hoạt động đào block, thợ đào sẽ nhận được các đồng tiền mới để làm phần thưởng. Những đồng tiền đang sử dụng PoW gồm: Bitcoin cùng các bản fork, Ethereum (ETH), Litecoin (LTC), Ethereum Classic (ETC), Dogecoin (DOGE),… (Proof of Work) – một cơ chế lỗi thời và chứa nhiều bất cập.

Mặc dù tính bảo mật của cơ chế này có phần cao hơn so với các cơ chế khác nhưng tốc độ xử lý giao dịch lại không thể đáp ứng nhu cầu của hệ thống. Điểm đáng chú ý ở ơ chế này là việc yêu cầu thợ mỏ giải thuật toán mật mã thông qua sử dụng các phép tính phức tạp. Do đó, cơ chế này mất nhiều sức lực và thời gian để vận hành.

Thuật toán đồng thuận PoSGiao thức đồng thuận xác nhận giao dịch thông qua hoạt động staking coin, người tham gia staking sẽ nhận được các đồng tiền mới để làm phần thưởng. Những đồng tiền đang sử dụng PoS gồm: Cardano (ADA), EOS (EOS), TRON (TRX), Tezos (XTZ), Polkadot (DOT),… (Proof of Stake) là “vị cứu tinh” của vấn đề này. Đây cũng chính là đồng thuận được phiên bản Ethereum 2.0 “chọn mặt gửi vàng”. Cơ chế đồng thuận này sẽ dựa theo lượng staking của người dùng để xác nhận các khối dữ liệu giao dịch mới, từ đó giúp quá trình vận hành đạt hiệu quả cao hơn.

Bạn có thể đọc thêm về hai cơ chế này tại đây để hiểu rõ hơn!

Khối lượng công việc vượt ngưỡng

Khối lượng công việc cần xử lý sẽ tỷ lệ thuận với số lượng người dùng. Vì thế, khi có quá nhiều người tham gia vào mạng lưới sẽ ảnh hưởng đến dung lượng và tốc độ xử lý của hệ thống.

Để giải quyết vấn đề này, nền tảng cần áp dụng cơ chế sharding. Đây là giải pháp giúp chia nhỏ trình xác thực thành các bit nhỏ hơn để thuận tiện cho việc quản lý. Nhờ vào mức độ phủ sóng rộng khắp cả mạng lưới, cơ chế sharding sẽ giải quyết khối lượng công việc tắc nghẽn tốt hơn.

Bên cạnh đó, các trình xử lý này sẽ hoạt động tuần tự. Vì thế, các giao dịch vẫn sẽ có thể diễn ra cùng một lúc.

Ba giải pháp mở rộng phổ biến của layer 2

Layer 2 hoạt động dựa trên layer gốc (layer 1) nhằm khắc phục các sự cố nêu trên cũng như cải thiện hiệu quả hoạt động. Bằng cách giảm số lượng giao dịch, một phần gánh nặng của layer 1 sẽ được layer 2 chia sẻ và chuyển sang một kiến trúc hệ thống khác.

Tiếp đến, số giao dịch còn lại sẽ được layer 2 xử lý. Hoàn tất quá trình xử lý, layer2 sẽ báo cáo kết quả cho layer 1 để hoàn thiện quy trình. Từ đó, hiệu quả hoạt động của layer 1 được gia tăng đáng kể: không những hạn chế được ùn tắc mà còn mở rộng đáng kể.

State channel của blockchain

Đây là nơi cho phép những người tham gia có thể giao tiếp với nhau trong mạng lưới blockchain. Các channel này đóng vai trò như một “phòng chờ” (nơi tiếp nhận các giao dịch và đợi các giao dịch được xử lý) để tiết kiệm thời gian dựa vì không có sự can thiệp của bên thứ ba vào quá trình này.

Quy trình hoạt động của những channel diễn ra như sau. Dựa vào cơ chế của hợp đồng thông minh, người tham gia sẽ chấp nhận việc khóa một phần tài sản trên layer cơ sở trước. Tiếp đến, họ sẽ tương tác trực tiếp với nhau thông qua phòng chờ mà không cần đến sự giúp đỡ của thợ mỏ. Sau khi giao dịch hoàn tất, trạng thái cuối cùng của channel sẽ được gửi đi để kết thúc quá trình thực hiện.

SidechainMột giải pháp mở rộng quy mô được xây dựng song song với blockchain chính để giảm tải cho chuỗi khối này.

Tương tự với chức năng của các State channel cũng như hợp đồng thông minh, sidechain là một giải pháp mở rộng quy mô không thể thiếu cho công nghệ blockchain layer 2. Sidechain là được định nghĩa là một chuỗi khối tạo điều kiện để nhiều giao dịch có thể xảy ra. Ngoài ra, sidechain còn có cơ chế đồng thuận độc lập với cả layer gốc để nâng cao cải thiện khả năng mở rộng và tốc độ xử lý.

Sidechain sẽ ghi lại toàn bộ hoạt động vào sổ cái. Bên cạnh đó, nếu gặp vấn đề liên quan đến bảo mật, sẽ không có sự ảnh hưởng giữa các sidechain hay chuỗi chính của layer cơ sở. Đó cũng là hai điểm khác biệt lớn giữa sidechain và kênh trạng thái.

Rollups

Giải pháp mở rộng thứ ba mang tên rollups. Đây là một cơ chế thực hiện các giao dịch bên ngoài layer 1, sau đó gửi lại dữ liệu của các giao dịch vào layer gốc. Vì những dữ liệu này nằm trên layer cơ sở nên dễ dàng duy trì bảo mật cho rollups.

Có 2 cơ chế bảo mật khác nhau:

• Optimistic rollups: Các rollups này sẽ giả định thỏa mãn tính hợp lệ của những giao dịch. Vì thế, mô hình này chỉ dùng để tính toán nhằm phát hiện gian lận, sự cố khi có yêu cầu.
• Zero-knowledge rollups: Các rollups này sẽ thực hiện tính toán off-chain, sau đó gửi minh chứng hợp lệ cho layer cơ sở hoặc chuỗi chính.

Suy cho cùng, bằng cách nào đi chăng nữa rollups cũng sẽ gia tăng thông lượng giao dịch, phát triển mạng lưới tham gia và tiết kiệm phí gas cho người dùng.

Lời kết

Trên đây là những thông tin về layer 1 và layer 2 blockchain. CryptoX100.com hy vọng bài viết này có thể mang đến những giá trị thiết thực về mặt kiến thức cho quý bạn đọc cũng như những thông tin hữu ích để các bạn tham chiếu trước khi đưa ra quyết định của mình (nếu có). Hẹn gặp lại bạn ở chủ đề kế tiếp!

Những câu hỏi thường gặp