Trang chủ/Hướng dẫn/Bách Khoa Toàn Thư Blockchain/DeFi/Tìm hiểu Ethereum Layer 2 trong một ví dụ đơn giản

Tìm hiểu Ethereum Layer 2 trong một ví dụ đơn giản

#Cơ Bản

#Layer2

#Tin Tức Crypto

#Người Mới Bắt Đầu

#Ethereum

#Khái Niệm Cơ Bản

1. Cấu trúc Blockchain Layer

Thông thường, các blockchain được chia thành nhiều Layer: Layer 0, Layer 1, Layer 2 và Layer 3.

Layer 0: Cơ sở hạ tầng nền tảng của blockchain.

Layer 1: Blockchain cơ bản để xây dựng dApps, chẳng hạn như Ethereum và các blockchain công khai khác.

Layer 2: Giải pháp mở rộng cho Layer 1.

Layer 3: Layer được sử dụng để phát triển các loại dApp khác nhau trên Layer 1.

Hãy sử dụng sự tương đồng với đường phố để giải thích kiến trúc phân lớp của blockchain. Layer 0 sẽ là nền tảng của con đường, chúng tôi xây dựng Layer 1, đại diện cho con đường thực tế.

Khi giao thông trên đường phố tăng lên, tắc nghẽn trở thành một vấn đề nan giải. Để giải quyết vấn đề này, chúng ta cần các giải pháp bổ sung, như xây dựng đường cao tốc trên cao. Với giải pháp này, thì đường cao tốc trên cao tượng trưng cho Layer 2 trong bối cảnh blockchain.

Hơn nữa, trên đường, chúng tôi có nhiều trạm dịch vụ khác nhau như trạm xăng và cửa hàng tiện lợi cung cấp cho chúng tôi nhiều dịch vụ khác nhau. Các trạm dịch vụ này tương tự như các loại dApp khác nhau được cung cấp trên Layer 3 của blockchain.

2. Tại sao chúng ta cần Layer 2

Như đã đề cập trong ví dụ trước về tắc nghẽn giao thông, Layer 2 là cần thiết để giải quyết vấn đề tắc nghẽn giao dịch trên Ethereum public chain. Khi khối lượng giao dịch thấp, phí và tốc độ giao dịch nằm trong phạm vi có thể chấp nhận. Tuy nhiên, trong giai đoạn tắc nghẽn, hiệu quả giao dịch giảm và phí tăng vọt, thường vượt quá giá của bản thân giao dịch.

Hãy xem xét ba ví dụ gần đây về tắc nghẽn mạng trên Ethereum blockchain. Sự phổ biến của trò chơi CryptoKitties vào năm 2017 là sự kiện đầu tiên gây ra tắc nghẽn trên mạng Ethereum, khiến nhóm CryptoKitties tạo Flow blockchain. Vào năm 2020, sự bùng nổ DeFi Summer một lần nữa dẫn đến tình trạng tắc nghẽn kéo dài trên mạng Ethereum, với phí giao dịch trung bình vượt quá $20. Vào năm 2021, lĩnh vực NFT một lần nữa gây ra tắc nghẽn mạng trên Ethereum blockchain. Do đó, người dùng phải trả mức phí gas ngày càng cao để tạo động lực cho những người khai thác ưu tiên giao dịch của họ, nhằm đảm bảo cho các NFT phổ biến.

Điều quan trọng cần lưu ý là, trong khi các ví dụ này tập trung vào mạng Ethereum, thì các mạng Layer 2 không dành riêng cho Ethereum. Ví dụ: Mạng Lightning của Bitcoin cũng thuộc danh mục giải pháp Layer 2.

3. Cách giải quyết vấn để tắc nghẽn Ethereum

Nhìn chung có hai cách tiếp cận để giải quyết các vấn đề tắc nghẽn của Ethereum. Cách tiếp cận đầu tiên liên quan đến khả năng mở rộng của Ethereum, tăng cường hơn khả năng xử lý nhu cầu. Mặc dù phương pháp này về cơ bản có thể giải quyết các vấn đề tắc nghẽn của Ethereum, nhưng việc triển khai là một thách thức về mặt kỹ thuật và có thể cần một khoảng thời gian đáng kể để hoàn thành.

Cách tiếp cận thứ hai là khả năng mở rộng off-chain, dành riêng cho Layer 2. Cách tiếp cận này liên quan đến việc triển khai một môi trường mới trên cơ sở hạ tầng Ethereum hiện có, trong đó một phần nhu cầu giao dịch từ Ethereum mainnet được chuyển sang môi trường Layer 2, do đó giảm bớt tắc nghẽn trên Ethereum.

Tiếp tục với ví dụ tương tự trước đây của chúng ta về các con đường, giải pháp cơ bản để giảm bớt tắc nghẽn giao thông là mở rộng các con đường. Tuy nhiên, việc mở rộng đường có thể khó khăn và tốn thời gian. Như một giải pháp thay thế, đường cao tốc trên cao có thể được xây dựng trên các con đường hiện có để chuyển hướng giao thông và giảm tắc nghẽn.

4. Giải pháp Layer 2 phổ biến

Hiện tại, các giải pháp Layer 2 chủ đạo được áp dụng trên thị trường bao gồm phương pháp Rollup, có thể được chia thành Optimistic Rollup và ZK-Rollup.

Ngoài ra, còn có các giải pháp khác như Sidechains, State Channels, Plasma, Validium, v.v.

Giải pháp Rollup liên quan đến việc lưu trữ dữ liệu trên Ethereum mainnet và chuyển quy trình giao dịch sang Layer 2 để thực hiện. Sau khi thực hiện xong trên Layer 2, dữ liệu giao dịch được truyền trở lại mainnet. Sự khác biệt chính giữa Optimistic Rollup và ZK-Rollup nằm ở cách chúng đảm bảo tính chính xác của kết quả dữ liệu được trả về Ethereum mainnet trên Layer 2.

Sidechains tự kết nối với main chain bằng phương pháp bắc cầu, với các tài sản bị khóa trên Ethereum mainnet. Dẫn xuất tài sản và thực thi tính toán xảy ra trên sidechain. Sau khi hoàn thành, tài sản được chuyển trở lại main chain, tài sản phái sinh on-chain phụ bị hủy và tài sản bị khóa trên main chain được mở khóa.

Sidechains là các blockchain độc lập chạy song song với mainnet và tương thích với Ethereum Virtual Machine (EVM). Chúng kết nối hai chiều với Ethereum và hoạt động theo các giao thức đồng thuận và tham số block đã chọn của riêng chúng.

Các kênh trạng thái là một giải pháp ban đầu của Layer 2 cho phép người tham gia thực hiện các giao dịch off-chain một cách an toàn trước khi xác nhận kết quả với mainnet.

Tương tự như sidechains, Plasma là một blockchain độc lập được neo vào Ethereum mainnet. Và thực hiện các giao dịch off-chain và trả lại bằng chứng về kết quả giao dịch cho main chain. Plasma sử dụng fraud proofs để phân xử tranh chấp.

Validium tương tự như ZK rollup, với điểm khác biệt là dữ liệu của Validium được lưu trữ off-chain.

Để so sánh các giải pháp Layer 2 khác nhau, vui lòng tham khảo bảng sau:

	SNARKs/STARKs	Fraud Proofs (Bằng chứng gian lận)
Dữ liệu On-chain	ZK Rollup	Optimistic Rollup
Dữ liệu Off-chain	Validium	Plasma

Nguồn dữ liệu Vitalik Buterin: https://twitter.com/VitalikButerin/status/1267455602764251138

5. Đánh giá về việc mở rộng thị trường hiện tại

Không còn nghi ngờ gì nữa, các mạng Layer 2 hiện là giải pháp tốt nhất để giải quyết các vấn đề về khả năng mở rộng của Ethereum, với phương pháp Rollup là giải pháp phổ biến và chủ đạo nhất.

Sự phát triển và tiến bộ của ngành công nghiệp, đã xuất hiện khái niệm Layer 3 trên thị trường hiện tại. Không giống như Layer ứng dụng Layer 3 đã đề cập trước đó, Layer 3 trong bối cảnh này đề cập đến các giải pháp được xây dựng trên Layer 2 cung cấp các thiết kế tùy chỉnh hơn và giải quyết các vấn đề mà Layer 2 không thể giải quyết được, cuối cùng đạt được cấu trúc mạng multi-layer.

Khái niệm về Layer 3 vẫn đang trong giai đoạn thảo luận ban đầu và Layer 2 vẫn là trọng tâm tại thời điểm này. Trong tương lai, nhiều giải pháp Layer 2 sẽ xuất hiện để tạo điều kiện cho khối lượng giao dịch lớn hơn trên mạng Ethereum.

6. Ghi chú:

Mạng Lightning

Một giải pháp về khả năng mở rộng được xây dựng dựa trên Bitcoin, cho phép người dùng gửi và nhận Bitcoin một cách nhanh chóng và hầu như không mất phí.

Fraud proof (Bằng chứng gian lận)

Các giao dịch được coi là hợp lệ, nhưng chúng có thể gặp trở ngại nếu có nghi ngờ gian lận. Khi điều đó xảy ra, fraud proof sẽ chạy giao dịch để xác định xem gian lận có xảy ra hay không.

Zero-knowledge Proof (Bằng chứng không có kiến thức)

Zero-knowledge proofs cho phép người dùng chứng minh rằng họ có kiến thức về dữ liệu quan trọng hoặc quyền sở hữu mà không tiết lộ thông tin nhạy cảm, chẳng hạn như khóa riêng của ví.

Có hai loại zero-knowledge proofs: Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge (ZK-SNARK) và Zero-Knowledge Scalable Transparent Argument of Knowledge (ZK-STARK).