Giải pháp chia tỷ lệ lớp 2 là gì?

Sự phát triển bùng nổ của Blockchain đang diễn ra khi toàn bộ hệ sinh thái cố gắng tạo ra các giải pháp có khả năng mở rộng đáp ứng nhu cầu của người dùng mà không phải hy sinh phân quyền hoặc bảo mật. Các giải pháp chia tỷ lệ lớp 2 được đưa vào để giải quyết vấn đề cổ điển bộ ba blockchain vấn đề.

Trong những năm gần đây, đã có sự phát triển nhanh chóng trong mã thông báo không dễ cháy (NFTs), tài chính phi tập trung (DeFi) và chơi game. Do đó, sự phát triển và áp dụng lớn đã gây ra tắc nghẽn trong mạng Ethereum. Kịch bản đó đã dẫn đến tắc nghẽn và phí giao dịch cao đáng kể do mạng xử lý chỉ một vài giao dịch mỗi giây, khiến hầu hết các dApp đôi khi không thể sử dụng được.

Việc Ethereum chuyển sang mạng phân đoạn bằng chứng cổ phần có thể giải quyết một số áp lực ảnh hưởng đến lớp 1, với việc phân chia mạng Ethereum thành các phân đoạn hoặc chuỗi mới để phân tán tải trọng chung, do đó giảm tắc nghẽn và tăng tốc độ giao dịch.

Tuy nhiên, vì việc triển khai đầy đủ dường như còn vài năm nữa và sự tham gia không có dấu hiệu chậm lại, nhu cầu về các giải pháp có thể mở rộng đã làm tăng tỷ lệ áp dụng các giải pháp mở rộng lớp 2 hoạt động trên lớp 1 của Ethereum, thay vì cố gắng để nâng cao hiệu suất ở lớp mặt đất.

Các giải pháp lớp 2 và các công nghệ liên quan giải quyết các vấn đề khác nhau ảnh hưởng đến việc mở rộng quy mô Ethereum, với mỗi giải pháp đều đi kèm với những lợi ích và thiếu sót. Các giải pháp này bao gồm Validium, Plasma, Aggregators, Sidechains, ZK-Rollups, Optimistic Rollups, cùng với Kênh trạng thái và Kênh thanh toán.

Liên quan:Một bước nhỏ cho zkTube, Một bước nhảy vọt cho lớp 2

Plasma

Plasma Chains là các mạng blockchain riêng biệt được thiết kế để neo vào Ethereum. Đôi khi chúng được gọi là chuỗi con vì chúng hoạt động chủ yếu dưới dạng các bản sao nhỏ hơn của mạng chính Ethereum. Trong hầu hết các trường hợp, các chuỗi con này sử dụng tích hợp xác minh mật mã và hợp đồng thông minh để giảm tải hoàn toàn các giao dịch từ chuỗi mẹ.

Mỗi chuỗi Plasma đi kèm với một cơ chế xác thực khối duy nhất và chúng thường báo cáo lại cho chuỗi chính Ethereum, sử dụng bảo mật của mình để giải quyết tranh chấp bất cứ khi nào chúng bị thách thức thông qua bằng chứng gian lận.

Các chuỗi plasma này được thiết kế để hỗ trợ thông lượng cao với chi phí thấp cho mỗi giao dịch. Tuy nhiên, chỉ hỗ trợ các giao dịch cơ bản như chuyển mã thông báo và hoán đổi, nhu cầu sống động ngày càng tăng và việc rút tiền theo chuỗi có thể kéo dài khá lâu và mang lại nhiều thách thức.

Nhiều dự án cung cấp triển khai Plasma cho sự kết hợp dApp, bao gồm OMG Network và LeapDAO.

Sidechains

Các giải pháp Lớp 2 này là các blockchains tương thích với Máy ảo Ethereum (EVM) độc lập. Các sidechains chạy song song với chuỗi chính Ethereum. Tất cả các nút xác thực trong mạng sidechain chịu trách nhiệm xác nhận và xử lý các giao dịch, thêm khối và duy trì các quy tắc đồng thuận của sidechain như bằng chứng cổ phần được ủy quyền và bằng chứng quyền hạn, để cung cấp các giao dịch hiệu quả cao.

Khả năng tương thích có được thông qua cầu nối hai chiều với Ethereum, mặc dù tính bảo mật của nền tảng này không được kế thừa hoàn toàn và đó là trách nhiệm của sidechain.

Liên quan:Alex Shevchenko- Giám đốc điều hành Aurora Labs nói chuyện với chúng tôi về Máy ảo Ethereum của NEAR

Sidechains sử dụng công nghệ đã được thiết lập và hỗ trợ các giao dịch phức tạp cao với khả năng tương thích với EVM. Tuy nhiên, chúng ít phi tập trung hơn và chủ yếu dựa vào cơ chế đồng thuận của chúng thay vì bảo mật được cung cấp bởi lớp 1. Do đó, về mặt kỹ thuật, chúng không phải là giải pháp mở rộng lớp 2 về mặt kỹ thuật.

Các dự án cung cấp triển khai sidechain bao gồm chuỗi xDai và Mạng POA.

Các kênh tiểu bang và các kênh thanh toán

Một trong những giải pháp mở rộng quy mô lớp 2 được thảo luận nhiều đầu tiên, các kênh trạng thái sử dụng các hợp đồng đa chữ ký để cho phép người tham gia giao dịch ngoài chuỗi nhanh chóng và thường xuyên, chuyển sang lớp 1 để hoàn thiện khi cần thiết.

Các kênh trạng thái quản lý các tương tác phức tạp như một trò chơi, trong khi các kênh thanh toán chỉ là các kênh trạng thái đơn giản hóa giải quyết các khoản thanh toán giữa hai người tham gia. Chúng cho phép thông lượng giao dịch cao với chi phí thấp, làm cho chúng trở nên hoàn hảo cho các khoản thanh toán vi mô.

Tuy nhiên, chi phí và thời gian để thiết lập và giải quyết các kênh không hoàn hảo cho việc thanh toán một lần, cần có sự sống động và tiền cần bị khóa trong các kênh thanh toán mở. Các dự án lớn nhất tận dụng các kênh trạng thái trên Ethereum là Perun, Celer và Raiden.

Bản tổng hợp lạc quan

Các đợt tổng hợp lạc quan hoạt động song song với chuỗi chính Ethereum cung cấp các giải pháp mở rộng quy mô lớp 2. Họ đảm bảo rằng các giao dịch được thực hiện với quy mô lớn và rẻ theo lô từ lớp 1 trong khi sử dụng bảo mật được cung cấp bởi lớp cơ sở Ethereum khi gửi chúng dưới dạng một giao dịch.

Vì tính toán là yếu tố chậm và đắt tiền của mạng Ethereum, nên các bản tổng hợp lạc quan cung cấp các cải tiến khả năng mở rộng gấp 100 lần vì chúng không chạy tính toán theo mặc định và con số này dự kiến ​​sẽ tăng lên trong những năm tới với sự ra đời của Ethereum Sharding.

Tuy nhiên, các bản tổng hợp lạc quan giả định rằng các giao dịch là hợp lệ và chỉ cần chạy tính toán khi bị thách thức thông qua tính năng chống gian lận. Trong hầu hết các trường hợp, các bản tổng hợp lạc quan sử dụng một mạng lưới liên kết và bất kỳ ai được chứng minh là chịu trách nhiệm cho các giao dịch hoặc thách thức bất hợp pháp và gian lận sẽ mất mối quan hệ của họ với một số tài nguyên của họ bị cắt giảm và một số được sử dụng để giúp khuyến khích bên phù hợp.

Các bản tổng hợp lạc quan có thể xử lý mọi thứ được thực hiện trên Ethereum lớp 1 vì chúng tương thích với EVM và Solidity. Vì tất cả dữ liệu giao dịch được lưu trữ trên chuỗi lớp 1, các bản tổng hợp lạc quan được phân cấp và an toàn. Đồng thời, họ đang cung cấp khả năng mở rộng thực thi hiệu quả. Tuy nhiên, thời gian chờ đợi lâu cho các giao dịch trên chuỗi có thể do các thách thức gian lận có thể xảy ra.

Điều thú vị là các bản sao lưu lạc quan hỗ trợ các khoản thanh toán đơn giản và các hợp đồng thông minh phức tạp. Do đó, chúng được coi là phù hợp ngay lập tức cho các ứng dụng tài chính phi tập trung, với Arbitrum, Optimism và Cartesi trong số nhiều dự án cung cấp triển khai.

Nền tảng DEX lớn nhất Uniswap, đồng thời hướng tới tương lai của không gian này, gần đây cho biết rằng họ sẽ sớm áp dụng các giải pháp lớp 2 bằng cách tung ra trên Optimism để giảm đáng kể chi phí giao dịch cho người dùng.

ZK-Rollup

Rollups Zero-knowledge (ZK-rollups) gói các giao dịch ngoài chuỗi và tạo ra một bằng chứng mật mã xác thực được gọi là SNARK. Ngược lại, quá trình tổng hợp quá lạc quan, ZK-rollups vận hành tính toán ngoài chuỗi và gửi các bằng chứng hợp lệ cho chuỗi lớp 1.

Hợp đồng thông minh ZK-rollup duy trì trạng thái của mọi giao dịch trên các giải pháp lớp 2 chỉ có thể được cập nhật bằng cách sử dụng bằng chứng hợp lệ. Vì ZK-rollups cần tính hợp lệ của bằng chứng thay vì tất cả dữ liệu giao dịch, nên việc xác thực một khối nhanh hơn và rẻ hơn vì nó bao gồm ít dữ liệu hơn và cần ít gas hơn.

Hơn nữa, vì hợp đồng ZK-rollup đã xác thực các giao dịch, nên không có sự chậm trễ nào trong quá trình di chuyển từ lớp 2 sang lớp 1.

Do đó, ZK-proofs mang lại thời gian hoàn thiện nhanh chóng trong khi vẫn bảo mật và phi tập trung cao vì dữ liệu cần thiết để khôi phục trạng thái được lưu trữ trên mạng lớp 1 của Ethereum. Tuy nhiên, một số ZK-rollup không có hỗ trợ EVM và các bằng chứng xác thực được tính toán rất chuyên sâu, điều này khiến chúng không phù hợp với các ứng dụng phi tập trung với hoạt động trên chuỗi tối thiểu.

Nhiều triển khai ZK-rollups cũng tồn tại, bao gồm ZKSwap và zkSync. Đáng chú ý, zkSync cung cấp một giao thức không tin cậy để thanh toán có thể mở rộng và chi phí thấp trên Ethereum bằng cách sử dụng công nghệ ZK-rollup. Do đó, nó giúp các ví tiền điện tử và các nền tảng tài chính phi tập trung mở khóa quy mô giống như PayPal. ZKSwap được thiết kế để cung cấp các giải pháp DEX lớp 2 dựa trên ZK-rollups với phí gas bằng không và thông lượng giao dịch cao, thay đổi tương lai của mô hình AMM.

Các giải pháp lớp 2 có thể tương thích của Harmony cho Ethereum cung cấp một cái gì đó khác biệt hơn, tích hợp tốt nhất cả không gian lạc quan và ZK-rollup. Harmony cung cấp khả năng tương thích EVM đầy đủ, không giống như ZK-rollups. Nó cũng cung cấp khả năng thanh toán nhanh hơn với thời gian rút tiền nhỏ hơn khi so sánh với các bản tổng hợp Lạc quan và khả năng tương tác tiết kiệm khí theo chuỗi khối Proof-of-Stake (PoS) liên kết với Ethereum thông qua các hợp đồng thông minh.

Hòa điệu đang xây dựng dựa trên những điểm mạnh đi kèm với cả ZK-rollups và Optimistic rollups, hầu hết được coi là giải pháp tốt nhất và hứa hẹn nhất trong số tất cả các giải pháp lớp 2 hiện có. Harmony giải quyết những thiếu sót của họ và cung cấp giải pháp toàn diện cho các dự án blockchain khác nhau để triển khai. Khả năng tương tác của nền tảng cũng mở rộng ra ngoài Ethereum với Horizen Bridge đến Binance Smart Chain, tạo quyền truy cập vào không gian DeFi rộng lớn hơn.

hợp lệ

Nền tảng sử dụng các bằng chứng hợp lệ như ZK-rollups, mặc dù dữ liệu không được lưu trữ trên Ethereum lớp 1, hỗ trợ khả năng mở rộng lên đến 10,000 giao dịch mỗi giây mỗi chuỗi Validium, trong đó nhiều giao dịch có thể chạy đồng thời.

Validium không đưa ra bất kỳ sự chậm trễ nào khi rút tiền. Thay vào đó, nó nâng cao hiệu quả sử dụng vốn và nó không dễ bị tấn công bởi các cuộc tấn công kinh tế khác nhau mà các dApp giá trị cao phải đối mặt bằng cách sử dụng các hệ thống dựa trên chống gian lận. Tuy nhiên, chuỗi Validium có giới hạn hỗ trợ hợp đồng thông minh.

Các dự án đáng chú ý cung cấp triển khai Validium bao gồm StarkWare và Loopring. Bất biến X là một trong những giải pháp lớp 2 đầu tiên dành cho NFT trên Ethereum, sử dụng công nghệ Validium và ZK-rollup của StarkWare để hỗ trợ tốc độ giao dịch hơn 9,000 mỗi giây mà không mất phí gas trong khi vẫn giữ được tính bảo mật của ETH cho mạng lưới thị trường, ứng dụng và trò chơi.

Bộ tổng hợp

Polygon hoạt động như một tập hợp các giải pháp chia tỷ lệ lớp 2 có sẵn, cung cấp nhiều triển khai các công nghệ lớp 2 khác nhau. Do đó, Polygon hiện đã trở thành giải pháp lớp 2 phát triển nhanh nhất, giới thiệu công nghệ blockchain đến với công chúng bằng cách mở ra khả năng sử dụng, khả năng truy cập và các trường hợp sử dụng của các ứng dụng phi tập trung (dApps) trên mạng lưới blockchain của ETH.

Liên quan:Lặn sâu vào mạng lưới đa giác

Bộ giải pháp mở rộng lớp 2 và khả năng mở rộng của Polygon đã chứng kiến ​​sự chấp nhận từ các blue chip tài chính phi tập trung, với các nền tảng như SushiSwap, Aave và 1inch đã được tích hợp với nó.

IVC là một chỉ số biến động phi tập trung cho không gian tiền điện tử được cung cấp bởi mạng COTI, cũng đã dẫn đầu trong việc tích hợp với Polygon. Người dùng CVI có thể mở các vị trí, cung cấp thanh khoản và cổ phần, trong khi xử lý các giao dịch từ chuỗi khối Ethereum chính.

Bài học rút ra về giải pháp mở rộng quy mô lớp 2

Không có giải pháp mở rộng quy mô duy nhất nào đủ để thực hiện tầm nhìn an toàn, phi tập trung và có thể mở rộng của Ethereum 2.0, tránh các vấn đề về tắc nghẽn và phí cao. Sharding sẽ giúp mở rộng quy mô trên chuỗi trên các mạng lớp 1, nhưng các giải pháp lớp 2 ngoài chuỗi có thể dễ dàng tùy chỉnh để thích ứng với các yêu cầu duy nhất có thể chấp nhận được sự đánh đổi của các loại dự án dApp đang được tạo ra là không thể thiếu đối với tương lai của blockchain.

Hệ sinh thái chung lớn hơn tổng các phần của nó và các giải pháp mở rộng lớp 2 khác nhau có thể tồn tại và hoạt động hài hòa để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của việc áp dụng chính thống. Do đó, sự trợ giúp trong việc giảm tắc nghẽn và ngăn chặn các điểm lỗi duy nhất khi thế giới chuyển sang các miền Web 3.0.

Nguồn: https://e-cryptonews.com/what-are-layer-2-scaling-solutions/