chuỗi khối mô-đun: sự tiến hóa của cơ sở hạ tầng Web3 thế hệ tiếp theo
Chuỗi khối mô-đun như một cơ sở hạ tầng chuỗi khối thế hệ mới, đang thúc đẩy sự tiến hóa của hệ sinh thái Web3. Nó thông qua việc định nghĩa lại kiến trúc phân lớp của chuỗi khối, phân chia các chức năng khác nhau thành các mô-đun độc lập, đạt được hiệu suất và tính linh hoạt cao hơn. Mặc dù chuỗi khối mô-đun trở thành tâm điểm của câu chuyện mới, nhưng điều này không có nghĩa là chuỗi khối đơn thể truyền thống sẽ bị thay thế. Ngược lại, cả hai sẽ bổ sung cho nhau và cùng hỗ trợ hệ sinh thái Web3 cấp một tỷ người dùng tiếp theo.
Để hiểu chuỗi khối mô-đun, có thể tiếp cận từ góc độ giao dịch và dữ liệu khối, chia nó thành các mô-đun chính như lớp thực thi, lớp dữ liệu khả dụng, lớp đồng thuận và lớp thanh toán:
Lớp thực thi chịu trách nhiệm xử lý và tính toán giao dịch theo lô, đóng vai trò là người tiên phong trong việc mở rộng chuỗi khối đơn thể và gia công tính toán.
Lớp dữ liệu khả dụng không chỉ giảm chi phí lưu trữ dữ liệu, mà còn thực hiện xác minh khả dụng của dữ liệu dưới sự bảo đảm của lớp đồng thuận.
Lớp đồng thuận cam kết tái sử dụng cơ chế đồng thuận phi tập trung, xây dựng một khung phi tập trung hoàn toàn mới.
Lớp thanh toán đã tối ưu hóa sự khớp và liên kết giữa tài sản tài khoản và dòng giao dịch.
Sự phát triển và thách thức của Blockchain đơn thể
Sự ra đời của Bitcoin đánh dấu sự xuất hiện của hệ thống tiền điện tử phi tập trung, giúp mọi người nhận thức được công nghệ Blockchain và cơ chế đồng thuận Proof of Work. Sau đó, Ethereum với tư cách là nền tảng hợp đồng thông minh, đã thể hiện triển vọng rộng lớn của Blockchain trong các lĩnh vực tài chính, xã hội, trò chơi, v.v. Mặc dù công nghệ Blockchain vẫn đang ở giai đoạn khởi đầu, nhưng tiềm năng của nó là rất lớn.
Hiện nay, các chuỗi công cộng chủ đạo đều được gọi là chuỗi khối đơn thể, chúng sử dụng giao dịch làm phương tiện, thông qua khối lưu trữ giao dịch hiệu quả, và dựa vào cơ chế đồng thuận cụ thể để đạt được mạng sổ cái phân tán không cần tin cậy và phi tập trung. Chuỗi khối đơn thể có thể tự xây dựng hệ sinh thái hoàn chỉnh, nhưng theo sự phát triển cũng sẽ phải đối mặt với các vấn đề như tắc nghẽn giao dịch, chi phí tăng cao, và ngưỡng tham gia cao.
Để giải quyết những hạn chế của chuỗi khối đơn thể, ngành đã tiến hành khám phá rộng rãi, bao gồm các giải pháp công nghệ như kênh trạng thái, chuỗi bên, Rollup, nút nhẹ, phân đoạn, và chuỗi khối mô-đun. Những nghiên cứu này liên tục tối ưu hóa ngăn xếp công nghệ blockchain, nâng cao mức độ phổ biến của blockchain.
Định nghĩa và kiến trúc của chuỗi khối mô-đun
chuỗi khối mô-đun thông qua ý tưởng tổng hợp và kết hợp, định nghĩa lại kiến trúc phân lớp của Blockchain, chia nó thành các mô-đun độc lập và có thể kết hợp. Kiến trúc này không chỉ nâng cao hiệu suất ở nhiều phương diện mà còn có thể đáp ứng các tình huống ứng dụng đa dạng.
Từ góc độ người dùng, mạng lớp hai Ethereum Arbitrum có thể giúp chúng ta hiểu trực quan về kiến trúc chuỗi khối mô-đun:
Giao dịch của người dùng được thu thập và xử lý bởi bộ sắp xếp của mạng lớp hai, thay vì tương tác trực tiếp với mạng lớp một.
Bộ định thứ tự nén dữ liệu giao dịch theo lô gửi đến mạng lớp một
Đồng thời sắp xếp giao dịch, tính toán thay đổi trạng thái, gửi kết quả đến mạng lưới thanh toán tầng một
Bằng cách này, chúng ta có thể nhận thức rõ ràng về chức năng của các lớp thực thi, lớp dữ liệu khả dụng, lớp đồng thuận và lớp thanh toán:
Tầng thực thi: Bộ định thứ tự xử lý giao dịch, bao gồm nén dữ liệu và tính toán trạng thái
Lớp dữ liệu khả dụng: một lớp mạng lưu trữ duy trì dữ liệu giao dịch nén của lớp thực thi.
Tầng đồng thuận: đảm bảo tính an toàn của tầng thực thi trong tầng dữ liệu có sẵn và tầng thanh toán.
Tầng thanh toán: xác nhận tính cuối cùng của sự chuyển đổi trạng thái
Sản phẩm và phát triển của lớp thực thi
Trước khi các sản phẩm ở tầng thực thi xuất hiện, ngành công nghiệp đã luôn tìm kiếm cách nâng cao hiệu suất giao dịch của Blockchain. Ngoài việc tối ưu hóa chuỗi đơn lẻ, hệ sinh thái Ethereum đã phát triển các giải pháp Layer2 chủ yếu dựa trên Rollup, như Optimism, Arbitrum là các Rollup lạc quan, và Starknet, zkSync là các ZK Rollup.
Với sự phát triển của Layer2, khái niệm lớp thực thi chính thức được đưa ra. Không chỉ Ethereum, các chuỗi công cộng khác cũng đang phát triển phương án Rollup của riêng mình. Điều này đã mang lại một tình huống mới với nhiều chuỗi và nhiều lớp thực thi cùng tồn tại, đồng thời cũng tạo ra những vấn đề mới như sự phân tách hệ sinh thái và chi phí thao tác của người dùng cao.
Để làm điều đó, các sản phẩm Rollup như dịch vụ đã xuất hiện, chẳng hạn như Sovereign Labs, Stackr Labs, v.v. Những sản phẩm này xây dựng kiến trúc lớp thực thi dạng cây với một Hub và nhiều Rollup.
Mặc dù các sản phẩm ở tầng thực thi đã đạt được những tiến bộ đáng kể, nhưng vẫn còn nhiều thách thức cần giải quyết, chẳng hạn như bộ sắp xếp phi tập trung, zkEVM và các vấn đề giao dịch song song.
Sự phát triển của lớp dữ liệu khả dụng
Với sự phát triển của người dùng Blockchain và hợp đồng thông minh, dữ liệu trên chuỗi đang tăng trưởng theo cấp số nhân. Node toàn phần của Ethereum hiện cần hơn 800G dung lượng lưu trữ, trong khi node Archive cần hơn 13TB. Cách lưu trữ và xử lý một lượng lớn dữ liệu Blockchain một cách hiệu quả và chi phí thấp trở thành vấn đề then chốt.
Bitcoin thời kỳ đầu đã ứng phó với sự gia tăng dữ liệu thông qua các giải pháp như Reclaiming Disk Space và SPV. Ethereum thì khám phá các giải pháp như Stateless Ethereum. Với sự phát triển của các sản phẩm ở tầng thực thi, khái niệm khả năng dữ liệu đã được mở rộng, nhấn mạnh việc xác minh tính hợp lệ của giao dịch mà không cần đồng bộ hoàn toàn dữ liệu.
Ethereum như một lớp thực thi chính của chuỗi khối, gặp phải các vấn đề như chi phí vận hành cao và dung lượng hạn chế. Để giải quyết vấn đề này, đã đề xuất các phương án cải tiến như EIP-4844. Các sản phẩm DA chuyên dụng khác như Celestia, Polygon Avail đã có những bước đột phá trong các khía cạnh như lấy mẫu, mã hóa. Ngoài ra còn có các sản phẩm lớp lưu trữ như Greenfield, Arweave.
Sự phát triển của lớp đồng thuận
Blockchain cần một cơ chế đồng thuận mạnh mẽ để đảm bảo quyền sở hữu tài sản. Hiện tại, các cơ chế PoW và PoS phổ biến đều có ưu nhược điểm riêng và khó khăn trong việc tương tác giữa các chuỗi.
PoW đối mặt với rủi ro tấn công sức mạnh tính toán, chuỗi mới cần tích lũy sức mạnh tính toán lâu dài hoặc nhờ vào khai thác hợp tác. Tuy nhiên, khai thác hợp tác có thể dẫn đến xung đột lợi ích, như trường hợp của Namecoin. Quai Network và một số dự án khác đang cố gắng thực hiện PoW liên kết đa chuỗi gốc, nhưng vẫn khó đạt được việc tái sử dụng đồng thuận.
Cơ chế PoS phụ thuộc vào giá trị quyền lợi, nhưng chi phí để thiết lập tập hợp các xác thực viên là cao. Cosmos và Polkadot đã khám phá các giải pháp như chia sẻ an toàn và chuỗi song song. Cơ chế PoS của Ethereum sau khi hợp nhất đã tạo điều kiện cho việc tái sử dụng tài nguyên đồng thuận.
Các dự án như EigenLayer đang khám phá việc tái sử dụng tài sản staking Ethereum để bảo vệ các mạng khác thông qua Restaking. Các sản phẩm phái sinh staking thanh khoản cũng cung cấp nguồn lực tiềm năng cho các sản phẩm tầng đồng thuận.
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
16 thích
Phần thưởng
16
5
Chia sẻ
Bình luận
0/400
ZenChainWalker
· 13giờ trước
Hahaha, không hiểu L2 thì còn làm mô-đun hóa làm gì.
Xem bản gốcTrả lời0
AirdropSkeptic
· 20giờ trước
Lại đến thời điểm thổi phồng khái niệm mới rồi~
Xem bản gốcTrả lời0
MetaverseMigrant
· 07-31 02:12
Đơn chuỗi không thể thắng được.
Xem bản gốcTrả lời0
HashBrownies
· 07-31 02:12
Chơi ma thuật đen với cơ sở hạ tầng thật thú vị!
Xem bản gốcTrả lời0
BlockchainTalker
· 07-31 02:01
thật ra... cái mô-đun này? chỉ là các chuỗi đơn khối với thêm các bước thôi thật sự
chuỗi khối mô-đun: xây dựng cơ sở hạ tầng Web3 thế hệ tiếp theo là chìa khóa
chuỗi khối mô-đun: sự tiến hóa của cơ sở hạ tầng Web3 thế hệ tiếp theo
Chuỗi khối mô-đun như một cơ sở hạ tầng chuỗi khối thế hệ mới, đang thúc đẩy sự tiến hóa của hệ sinh thái Web3. Nó thông qua việc định nghĩa lại kiến trúc phân lớp của chuỗi khối, phân chia các chức năng khác nhau thành các mô-đun độc lập, đạt được hiệu suất và tính linh hoạt cao hơn. Mặc dù chuỗi khối mô-đun trở thành tâm điểm của câu chuyện mới, nhưng điều này không có nghĩa là chuỗi khối đơn thể truyền thống sẽ bị thay thế. Ngược lại, cả hai sẽ bổ sung cho nhau và cùng hỗ trợ hệ sinh thái Web3 cấp một tỷ người dùng tiếp theo.
Để hiểu chuỗi khối mô-đun, có thể tiếp cận từ góc độ giao dịch và dữ liệu khối, chia nó thành các mô-đun chính như lớp thực thi, lớp dữ liệu khả dụng, lớp đồng thuận và lớp thanh toán:
Sự phát triển và thách thức của Blockchain đơn thể
Sự ra đời của Bitcoin đánh dấu sự xuất hiện của hệ thống tiền điện tử phi tập trung, giúp mọi người nhận thức được công nghệ Blockchain và cơ chế đồng thuận Proof of Work. Sau đó, Ethereum với tư cách là nền tảng hợp đồng thông minh, đã thể hiện triển vọng rộng lớn của Blockchain trong các lĩnh vực tài chính, xã hội, trò chơi, v.v. Mặc dù công nghệ Blockchain vẫn đang ở giai đoạn khởi đầu, nhưng tiềm năng của nó là rất lớn.
Hiện nay, các chuỗi công cộng chủ đạo đều được gọi là chuỗi khối đơn thể, chúng sử dụng giao dịch làm phương tiện, thông qua khối lưu trữ giao dịch hiệu quả, và dựa vào cơ chế đồng thuận cụ thể để đạt được mạng sổ cái phân tán không cần tin cậy và phi tập trung. Chuỗi khối đơn thể có thể tự xây dựng hệ sinh thái hoàn chỉnh, nhưng theo sự phát triển cũng sẽ phải đối mặt với các vấn đề như tắc nghẽn giao dịch, chi phí tăng cao, và ngưỡng tham gia cao.
Để giải quyết những hạn chế của chuỗi khối đơn thể, ngành đã tiến hành khám phá rộng rãi, bao gồm các giải pháp công nghệ như kênh trạng thái, chuỗi bên, Rollup, nút nhẹ, phân đoạn, và chuỗi khối mô-đun. Những nghiên cứu này liên tục tối ưu hóa ngăn xếp công nghệ blockchain, nâng cao mức độ phổ biến của blockchain.
Định nghĩa và kiến trúc của chuỗi khối mô-đun
chuỗi khối mô-đun thông qua ý tưởng tổng hợp và kết hợp, định nghĩa lại kiến trúc phân lớp của Blockchain, chia nó thành các mô-đun độc lập và có thể kết hợp. Kiến trúc này không chỉ nâng cao hiệu suất ở nhiều phương diện mà còn có thể đáp ứng các tình huống ứng dụng đa dạng.
Từ góc độ người dùng, mạng lớp hai Ethereum Arbitrum có thể giúp chúng ta hiểu trực quan về kiến trúc chuỗi khối mô-đun:
Bằng cách này, chúng ta có thể nhận thức rõ ràng về chức năng của các lớp thực thi, lớp dữ liệu khả dụng, lớp đồng thuận và lớp thanh toán:
Sản phẩm và phát triển của lớp thực thi
Trước khi các sản phẩm ở tầng thực thi xuất hiện, ngành công nghiệp đã luôn tìm kiếm cách nâng cao hiệu suất giao dịch của Blockchain. Ngoài việc tối ưu hóa chuỗi đơn lẻ, hệ sinh thái Ethereum đã phát triển các giải pháp Layer2 chủ yếu dựa trên Rollup, như Optimism, Arbitrum là các Rollup lạc quan, và Starknet, zkSync là các ZK Rollup.
Với sự phát triển của Layer2, khái niệm lớp thực thi chính thức được đưa ra. Không chỉ Ethereum, các chuỗi công cộng khác cũng đang phát triển phương án Rollup của riêng mình. Điều này đã mang lại một tình huống mới với nhiều chuỗi và nhiều lớp thực thi cùng tồn tại, đồng thời cũng tạo ra những vấn đề mới như sự phân tách hệ sinh thái và chi phí thao tác của người dùng cao.
Để làm điều đó, các sản phẩm Rollup như dịch vụ đã xuất hiện, chẳng hạn như Sovereign Labs, Stackr Labs, v.v. Những sản phẩm này xây dựng kiến trúc lớp thực thi dạng cây với một Hub và nhiều Rollup.
Mặc dù các sản phẩm ở tầng thực thi đã đạt được những tiến bộ đáng kể, nhưng vẫn còn nhiều thách thức cần giải quyết, chẳng hạn như bộ sắp xếp phi tập trung, zkEVM và các vấn đề giao dịch song song.
Sự phát triển của lớp dữ liệu khả dụng
Với sự phát triển của người dùng Blockchain và hợp đồng thông minh, dữ liệu trên chuỗi đang tăng trưởng theo cấp số nhân. Node toàn phần của Ethereum hiện cần hơn 800G dung lượng lưu trữ, trong khi node Archive cần hơn 13TB. Cách lưu trữ và xử lý một lượng lớn dữ liệu Blockchain một cách hiệu quả và chi phí thấp trở thành vấn đề then chốt.
Bitcoin thời kỳ đầu đã ứng phó với sự gia tăng dữ liệu thông qua các giải pháp như Reclaiming Disk Space và SPV. Ethereum thì khám phá các giải pháp như Stateless Ethereum. Với sự phát triển của các sản phẩm ở tầng thực thi, khái niệm khả năng dữ liệu đã được mở rộng, nhấn mạnh việc xác minh tính hợp lệ của giao dịch mà không cần đồng bộ hoàn toàn dữ liệu.
Ethereum như một lớp thực thi chính của chuỗi khối, gặp phải các vấn đề như chi phí vận hành cao và dung lượng hạn chế. Để giải quyết vấn đề này, đã đề xuất các phương án cải tiến như EIP-4844. Các sản phẩm DA chuyên dụng khác như Celestia, Polygon Avail đã có những bước đột phá trong các khía cạnh như lấy mẫu, mã hóa. Ngoài ra còn có các sản phẩm lớp lưu trữ như Greenfield, Arweave.
Sự phát triển của lớp đồng thuận
Blockchain cần một cơ chế đồng thuận mạnh mẽ để đảm bảo quyền sở hữu tài sản. Hiện tại, các cơ chế PoW và PoS phổ biến đều có ưu nhược điểm riêng và khó khăn trong việc tương tác giữa các chuỗi.
PoW đối mặt với rủi ro tấn công sức mạnh tính toán, chuỗi mới cần tích lũy sức mạnh tính toán lâu dài hoặc nhờ vào khai thác hợp tác. Tuy nhiên, khai thác hợp tác có thể dẫn đến xung đột lợi ích, như trường hợp của Namecoin. Quai Network và một số dự án khác đang cố gắng thực hiện PoW liên kết đa chuỗi gốc, nhưng vẫn khó đạt được việc tái sử dụng đồng thuận.
Cơ chế PoS phụ thuộc vào giá trị quyền lợi, nhưng chi phí để thiết lập tập hợp các xác thực viên là cao. Cosmos và Polkadot đã khám phá các giải pháp như chia sẻ an toàn và chuỗi song song. Cơ chế PoS của Ethereum sau khi hợp nhất đã tạo điều kiện cho việc tái sử dụng tài nguyên đồng thuận.
Các dự án như EigenLayer đang khám phá việc tái sử dụng tài sản staking Ethereum để bảo vệ các mạng khác thông qua Restaking. Các sản phẩm phái sinh staking thanh khoản cũng cung cấp nguồn lực tiềm năng cho các sản phẩm tầng đồng thuận.
Kết luận
Chuỗi khối mô-đun借鉴了微服务架构的思想,将Blockchain功能解耦为独立模块。目前各层都在快速发展,未来有望通过灵活组合释放更多潜力。尽管仍面临挑战,但Chuỗi khối mô-đun正成为推动Blockchain技术进步的重要方向,有望为Web3生态带来更多创新与机机会。