Giải đáp thắc mắc Layer 1 Blockchain là gì?

1. Layer 1 Blockchain là gì?

Layer 1 là tên gọi khác của nền tảng Blockchain, bao gồm các nền tảng như Bitcoin (BTC), Ethereum (ETH), Solana (SOL). Chúng được gọi là Layer 1 bởi đây là mạng lưới chính nằm trong “hệ sinh thái” của nó. Các Layer 1 Blockchain xác thực và thực hiện các giao dịch mà không cần sự hỗ trợ từ mạng khác đồng thời hoàn trả phí giao dịch bằng tiền điện tử. Ví dụ như Ethereum chạy các giao dịch mà không phụ thuộc vào bất cứ hệ thống bên ngoài nào và có loại tiền điện tử của riêng nó là Ether.

2. Layer 1 Blockchain có những vấn đề nan giải nào?

Trong quá trình phát triển và mở rộng, Layer 1 Blockchain gặp phải 3 vấn đề nan giải, đồng thời cũng là những nguyên tắc cơ bản. Đó là: Tính bảo mật, khả năng mở rộng và phi tập trung.

Người ta cho rằng bất cứ ứng dụng công nghệ Blockchain nào cũng chỉ có thể có tối đa ⅔ thuộc tính, không bao giờ có tất cả cùng một lúc. Do vậy, công nghệ Blockchain cho đến hiện tại vẫn luôn phải chấp nhận sự thật là phải từ bỏ một trong ba thuộc tính trên. Một ví dụ điển hình nhất đó là Bitcoin. Mặc dù tính năng Blockchain của Bitcoin đã cố gắng tối ưu tất cả thuộc tính, nhưng cuối cùng vẫn đành phải từ bỏ khả năng mở rộng để có thể sở hữu tính bảo mật và phi tập trung. Đây hoàn toàn không phải lỗi của nền tảng này như mọi người vẫn nghĩ.

3. Các giải pháp của Layer 1 Blockchain là gì?

Như đã đề cập ở phần trên, Layer 1 Blockchain phải đáp ứng đầy đủ ba yêu cầu gồm bảo mật, khả năng mở rộng và phi tập trung. Để đạt được điều đó, các mạng lưới đã áp dụng nhiều phương pháp cũng như cách thức khác nhau nhằm tăng cường khả năng mở rộng tổng thể. Trong đó, nền tảng Layer 1 Blockchain thường sử dụng các phương pháp sau:

3.1. Giao thức đồng thuận

• Proof - of- work (PoW): Đây là một cơ chế đồng thuận truyền thống của Bitcoin và Ethereum. Mục đích là đạt được sự đồng thuận và tính bảo mật cao thông qua việc sử dụng thợ đào nhằm giải mã những thuật toán chứa mật mã phức tạp. Thế nhưng, PoW lại phải đối mặt với hai khó khăn, đó là tốc độ chậm và tốn rất nhiều tài nguyên.
• Proof - of - stake (PoS): Đây là cơ thế đồng thuận phân tán nằm trong mạng lưới Blockchain. Người dùng hoàn toàn có thể xác thực và thực hiện các giao dịch theo nhu cầu trên block dựa vào hoạt động stake. Khác với PoW, cơ chế PoS có ưu điểm vượt trội hơn ở tốc độ giao dịch nhanh chóng, nhưng lại có nhược điểm là tính bảo mật không tốt bằng. 

3.2. Sharding

Sharding là một phương pháp khác phù hợp cho các giải pháp Layer 1 Blockchain. Sharding đã chứng minh giá trị của nó trong Blockchain vì nó liên quan đến việc chia mạng thành một số khối cơ sở dữ liệu riêng tư. Điều này được gọi là “shard”, do đó nó có tên là “sharding”, giúp đơn giản hóa đáng kể việc quản lý Blockchain. Phương pháp này cũng sẽ không yêu cầu tất cả “shard” phải xử lý hoặc thực hiện các giao dịch để duy trì mạng lưới như ngày nay. Thay vào đó, các phần được xử lý theo một luồng song song, mang lại cho các quy trình khác công suất xử lý lớn hơn.

4. Nhược điểm của Layer 1 Blockchain là gì?

Không thể phủ nhận những ưu điểm hay lợi ích mà Layer 1 Blockchain mang đến cho người dùng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Tuy nhiên, công nghệ hiện đại này vẫn tồn tại những nhược điểm nhất định ngoài 3 vấn đề nan giải nêu trên:

4.1. Dung lượng bị hạn chế

Layer 1 là một chuỗi khối phi tập trung, thường là Bitcoin và Ethereum. Trong giải pháp mở rộng quy mô Layer 1, về cơ bản, giao thức Blockchain đã được mở rộng quy mô. Do đó, các quy tắc giao thức đều được điều chỉnh nhằm tăng dung lượng cũng như tốc độ thực hiện giao dịch. Và điều này đã mang đến hiệu quả không tệ, Blockchain có khả năng xử lý nhiều dữ liệu hơn và thu hút nhiều người dùng hơn. Việc mở rộng quy mô thông qua chuỗi khối Layer 1 có thể được hiểu là:

• Tăng tốc độ xác nhận khối
• Nâng cao khả năng lưu trữ dữ liệu trong một khối

Mặc dù đã được cải tiến hơn nhưng Layer 1 Blockchain dường như vẫn chưa thể đạt được mục tiêu như mong muốn, bởi số lượng người dùng hiện nay đang ngày càng tăng cao và chưa hề có dấu hiệu dừng lại.

4.2. Giao thức đồng thuận chưa thực sự hiệu quả

Hiện nay vẫn còn một số Layer 1 Blockchain sử dụng cơ chế đồng thuận PoW cũ, thực sự rất bất tiện và có nhiều hạn chế. Dù trên thực tế, cơ chế này khá an toàn, thậm chí hơn hẳn các cơ chế khác, nhưng xét về mặt tốc độ thì nó lại cực kỳ chậm, ảnh hưởng đến toàn hệ thống. PoW yêu cầu thợ đào phải sử dụng khả năng tính toán để giải các mật mã thuật toán nên sẽ cần nhiều công suất và thời gian để tính toán hơn. 

Giải pháp là có thể sử dụng đồng thuận PoS để thay thế. Cơ chế đồng thuận này cũng đã được Ethereum xem xét và sớm đưa vào sử dụng. Giải pháp này sẽ giúp các cơ chế đồng thuận trên xác thực các khối dữ liệu giao dịch mới khi chúng được nhập bởi những người tham gia mạng, giúp quá trình diễn ra thuận lợi và hiệu quả hơn.

4.3. Khối lượng công việc bị quá tải

• Khi số lượng người dùng tăng lên thì khối lượng công việc mà Layer 1 Blockchain cần thực hiện cũng tăng theo. Điều này đồng nghĩa với việc làm giảm tốc độ và dung lượng xử lý công việc.
• Giải pháp: Sharding chính là giải pháp hữu hiệu nhất lúc này. Hay nói cách khác, sharding sẽ chia công việc thành các phần nhỏ, vừa dễ quản lý vừa dễ xử lý hơn. Vậy nên, khối lượng công việc sẽ được phân phối trên toàn mạng để tận dụng tối đa khả năng xử lý trên nhiều nút.
• Mạng xử lý các khối song song, quá trình xử lý tuần tự của nhiều giao dịch có thể diễn ra đồng thời.

5. Các Layer 1 Blockchain phổ biến hiện nay

5.1. Celo

Celo là một mạng Layer 1 Blockchain. Một số thay đổi đáng kể đã được thực hiện bởi mạng lưới này, chẳng hạn như việc triển khai PoS. Hệ sinh thái Celo Web3 bao gồm DeFi, NFT cùng nhiều giải pháp thanh toán với hơn 100 triệu TX đã được xác nhận. Theo đó, bất kỳ ai cũng có thể dùng địa chỉ email hoặc số điện thoại để làm khóa công khai trên mạng Celo. Blockchain có thể chạy trơn tru trên các máy tính tiêu chuẩn và không cần sử dụng đến bất cứ phần cứng đặc biệt nào.

5.2. Harmony

Harmony là một Effective Proof-of-Stake (EPoS) Layer 1 dưới sự hỗ trợ của sharding. Mạng chính của loại Layer 1 Blockchain này bao gồm bốn phân đoạn. Mỗi một phân đoạn lại tạo ra và xác minh các khối mới song song. Mỗi phân đoạn lại có khả năng xử lý các công việc theo tốc độ riêng của nó. Hay hiểu một cách đơn giản, tất cả chúng đều có thể có các chiều cao khối khác nhau.

5.3. Thor Chain

Thor Chain là một sàn giao dịch DEX Layer 1 được xây dựng thông qua việc sử dụng Cosmos SDK. Sàn giao dịch này cũng sử dụng cơ chế đồng thuận Tendermint để phục vụ cho quá trình xác thực các giao dịch. Mục tiêu chính của Thor Chain là cho phép thanh toán khoản cross chain phi tập trung.

Trên đây là tổng quan các thông tin mà Cryptoday giúp bạn đọc giải đáp thắc mắc về Layer 1 Blockchain cùng nhiều kiến thức liên quan đến công nghệ này. Khi đã nắm rõ khái niệm cơ bản thì việc hiểu cấu trúc và kiến trúc tổng thể của Layer 1 Blockchain sẽ trở nên đơn giản hơn.