Tổng quan
Không thể chối cãi rằng, Ethereum là dự án blockchain có ảnh hưởng nhất từ trước đến nay và là dự án đã đóng góp nhiều nhất cho sự tiến hóa của công nghệ sổ cái phân tán (DLT) . Tất nhiên, chúng ta không thể nói về các dự án blockchain có ảnh hưởng mà không đề cập đến Bitcoin, thứ khởi đầu cho toàn bộ “nền văn minh” tiền điện tử. Bên cạnh ICO, DeFi và sự bùng nổ NFT trong năm nay, Ethereum là động lực đằng sau tất cả các xu hướng blockchain và tiền điện tử trong vài năm qua. Chưa kể rằng phần lớn các dự án ngày nay đều bắt đầu hệ sinh thái của mình trên Ethereum. Vì vậy, không quá lời khi nói rằng Ethereum trong nhiều năm đã khẳng định vị trí của mình trong ngành công nghiệp blockchain và tiền điện tử.
Tuy nhiên, sự thành công củai Ethereum một lần nữa cho thấy cải thiện khả năng mở rộng của blockchain là việc vô cùng cấp thiết. Điều này đặc biệt đúng đối với một nền tảng như Ethereum, có tiện ích đến từ khả năng chạy các ứng dụng phi tập trung (dApps) được cung cấp bởi các smart contract (hợp đồng thông minh)
Chúng ta đều biết rằng một trong những giải pháp về khả năng mở rộng là làm cho một hệ thống trở nên tập trung hơn. Đây là cách tiếp cận mà Binance Smart Chain đã thực hiện và đã trả cổ tức nhờ sự gia tăng lớn về tài khoản và hoạt động của người dùng. Tuy nhiên việc tăng khả năng mở rộng trong khi vẫn duy trì một trong những đặc điểm độc đáo nhất của blockchain – bản chất phi tập trung của nó – là thách thức thực sự đối với các nhà phát triển dự án và đây chính là những gì các giải pháp Layer 2 đang cố gắng thực hiện.
Trong phần trước khi đề cập chủ đề này, Coinmoi đã trình bày tổng quan chung về các loại giải pháp Layer 2 nổi bật nhất, bao gồm các state channel, sidechains, Plasma và rollups. Và hôm nay chúng ta sẽ điểm mặt qua một số dự án có tầm ảnh hưởng và vô cùng tiềm năng trong tương lai nhé!!
Giải pháp Rollups có 2 loại hình riêng biệt
Rollups là một trong những giải pháp hứa hẹn nhất trong các giải pháp mở rộng Layer 2. Các giải pháp này di chuyển các tính toán giao dịch ra ngoài chuỗi (off-chain), nhưng lưu trữ dữ liệu giao dịch vào chuỗi Ethereum, có nghĩa là các rollups được bảo mật bởi Layer 1.
Tất cả điều này được thực hiện thông qua các hợp đồng thông minh có chức năng chính là rollups – ”cuộn lại” dữ liệu giao dịch và di chuyển nó ra khỏi chuỗi để xử lý. Dữ liệu này được xử lý bởi những người tham gia mạng thường được gọi là trình tự hoặc trình xác thực (validators), sau đó các validators sẽ gửi các lô dữ liệu giao dịch được nén cao trở lại chuỗi chính. Các lô đó chứa thông tin tối thiểu cần thiết để xác minh xem các giao dịch có hợp lệ hay không.
Rollups di chuyển tính toán ra khỏi chuỗi (off-chain) nhưng vẫn gửi dữ liệu đến mạng chính Ethereum, chúng có thể tạo ra lợi ích về khả năng mở rộng mà không tạo ra các vấn đề về tính khả dụng của dữ liệu, điều mà đôi khi xảy ra với các giải pháp Layer 2 khác. Một số rollups cũng đi kèm với tùy chọn cung cấp dữ liệu ngoài chuỗi (off-chain), điều này có thể dẫn đến mức tăng đáng kể về thông lượng, đổi lại là khả năng bảo mật bị suy giảm đáng kể.
Phương pháp xác minh là sự khác biệt chính giữa hai loại rollups – zero knowledge rollups (ZK) và optimistic rollups. ZKrollups tạo ra các bằng chứng mật mã có thể được sử dụng để chứng minh tính hợp lệ của giao dịch. Và đương nhiên, mỗi lô giao dịch có ‘bằng chứng hợp lệ’ riêng được gửi đến chuỗi chính.
Ngược lại, Optimistic rollups sẽ cho rằng tất cả các giao dịch đều hợp lệ và gửi các lô mà không cần thực hiện bất kỳ tính toán nào, điều này có thể dẫn đến những cải tiến đáng kể về khả năng mở rộng. Tuy nhiên, chúng bao gồm một khoảng thời gian thử thách mà trong đó bất kỳ người dùng nào cũng có thể tranh chấp tính hợp pháp của dữ liệu có trong giao dịch. Nếu một giao dịch gian lận được phát hiện, rollups sẽ khởi chạy bằng chứng gian lận và tính toán giao dịch chính xác bằng cách sử dụng dữ liệu có sẵn trên Lớp 1. Để đảm bảo rằng rollups chỉ xử lý dữ liệu giao dịch hợp pháp, người được cầu stake ETH. Nếu người dùng làm đúng quy trình, họ sẽ nhận được phần thưởng stake, nhưng nếu người dùng gửi một giao dịch gian lận đến chuỗi Ethereum chính, thì số tiền stake sẽ bị cắt.
Optimistic rollups
Một trong những điểm mạnh nhất của optimistic rollups bắt nguồn từ việc chúng không thực hiện tính toán theo mặc định, điều này có thể dẫn đến mức tăng đáng kể về khả năng mở rộng – ước tính cho thấy rằng optimistic rollups có thể cải thiện tới 10-100 lần khả năng mở rộng. Mặt khác, một trong những thử thách lớn nhất là thời gian rút tiền còn hạn chế so với ZK rollups.
Một lợi thế lớn khác của Optimistic rollups là chúng có khả năng thực hiện các hợp đồng thông minh, trong khi ZK rollups hầu như chỉ giới hạn ở các giao dịch đơn giản.
Hiện tại, Optimistic rollups đang dần trở thành chiến trường cho hai ông lớn – Optimism và Arbitrum. Sự cạnh tranh giữa hai dự án này ngày càng đang nóng lên, cả hai đều đã đạt được một số thành công ban đầu. Hai giải pháp rất giống nhau, với sự khác biệt chính là cách chúng tạo ra bằng chứng gian lận (fraud proof). Cũng có những khác biệt liên quan đến khả năng tương thích của chúng với Máy ảo Ethereum (EVM) và công cụ Ethereum.
Ngay sau đây, Mecap sẽ cùng các bạn đi sâu vào các dự án mở rộng Layer 2 nổi bật và vô cùng tiềm năng nhé
Optimism
Ngoài việc là Optimistic rollups đầu tiên đã đạt được sức hút trong ngành công nghiệp blockchain, Optimism cũng được cho là giao thức đầu tiên khởi chạy mainnet. Tuy nhiên, sự chậm trễ so với kế hoạch ban đầu ra mắt vào tháng 3 đã cho phép Arbitrum đánh bại Optimism. Mặc dù vậy, dự án tiếp tục thu hút sự quan tâm mạnh mẽ và thậm chí đã nhận được 25 triệu đô la tài trợ từ Andreessen Horowitz.
Theo cách tổng hợp điển hình, Optimism sử dụng một smart contract (hợp đồng thông minh) để chuyển tiếp dữ liệu giao dịch từ chuỗi Ethereum chính đến Layer 2, nơi có thể tổng hợp nhiều giao dịch thành một lô và sau đó gửi lô đó trở lại chuỗi chính thông qua một giao dịch duy nhất . Trình tự thực hiện các nhiệm vụ này với giả định rằng tất cả các giao dịch đều hợp lệ. Hệ thống có khoảng thời gian một tuần để kiểm tra và rà soát. Nếu phát hiện thấy bất kỳ sự khác biệt nào, bản tổng hợp sẽ tạo ra fraud proof (bằng chứng gian lận). Để tạo ra một bằng chứng như vậy, toàn bộ giao dịch Layer 2 được thực hiện trên Layer 1. Ưu điểm là cách tiếp cận này cho phép tạo bằng chứng rất nhanh.
Optimism cố gắng thừa hưởng tối đa từ hệ sinh thái Ethereum, sử dụng GETH cho Layer 2 node và sử dụng ngôn ngữ lập trình Solidity. Tuy nhiên, nó không hỗ trợ bất kỳ ngôn ngữ lập trình EMV nào ngoài Solidity.
Hiện tại giao thức chưa có Token riêng và sử dụng ETH để thanh toán.
Arbitrum
Dự án Arbitrum được cho là đối thủ lớn nhất của Optimism, nhưng từ sau sự chậm trễ của Optimism, dự án này đã sớm dẫn đầu trong cuộc đua Optimistic rollups. Arbitrum chính thức ra mắt trên mạng Ethereum vào ngày 28 tháng 5.
Như đã đề cập ở trên, Arbitrum rất giống với Optimism, với sự khác biệt chính giữa hai dự án là cách chúng tạo ra fraud proof (bằng chứng gian lận). Không giống như Optimism, thực hiện toàn bộ giao dịch Layer 2, Arbitrum thực hiện một cách tiếp cận nhiều vòng, trong đó giao dịch L2 sẽ được kiểm tra nhiều lần. Cách tiếp cận này có ưu điểm là cho phép năng lực giao dịch cao hơn. Mặt khác, việc tạo ra fraud proof (bằng chứng gian lận) theo cách này thường mất một tuần – và có thể mất đến hai tuần trong một số trường hợp – lâu hơn nhiều so với phương pháp mà Optimism sử dụng.
Về mặt tính tương thích, Arbitrum hỗ trợ tất cả các ngôn ngữ EMV, bao gồm YUL, Vyper và Solidity. Tuy nhiên, nó sử dụng L2 node tùy chỉnh. Tương tự như Optimism, Arbitrum sử dụng ETH để thanh toán.
ZK rollups
Trong khi các optimistic rollups cho rằng người dùng hợp lệ, ZK rollups được sử dụng để xác thực lại điều đó. Rollups chuyển các gói giao dịch sang Layer 2 và tạo bằng chứng hợp lệ. Các bằng chứng hợp lệ sau đó được gửi đến Layer 1 để phục vụ như proxy cho các gói tương ứng. Phương pháp này dẫn đến giảm kích thước dữ liệu đáng kể và do đó làm giảm thời gian và chi phí gas để xác nhận một block. Người dùng có thể đạt được tối ưu hóa hơn nữa bằng cách sử dụng một số tricks.
Ví dụ: tài khoản có thể được biểu thị dưới dạng chỉ mục thay vì địa chỉ, điều này làm giảm đáng kể khối lượng giao dịch.
Một nhược điểm của việc ZK rollups là việc tạo bằng chứng hợp lệ rất phức tạp và tốn thời gian. Một nhược điểm khác là ZK rollups không thể thực hiện các hợp đồng thông minh đã nói ở trên, ngoại trừ có một số trường hợp ngoại lệ.
Mặt khác, các đợt triển khai ZK không yêu cầu thời gian kiểm chứng, vì bằng chứng hợp lệ đã xác minh tính hợp pháp của dữ liệu giao dịch. Đó là lý do tại sao các ZK rollups cho phép thời gian rút tiền rất nhanh. Vì vậy, ZK rollups vô cùng tiềm năng đối với các sàn giao dịch và các ứng dụng khác yêu cầu nạp rút và thanh toán đơn giản.
Một số dự án đầy hứa hẹn hiện đang dựa trên ZK rollups của hệ sinh thái Ethereum. Dưới đây là một số trong những dự án hứa hẹn nhất:
Hermez
Vào ngày 13 tháng 8, Hermez đã chính thức sáp nhập với Polygon trong một thỏa thuận mang tính lịch sử trị giá 250 triệu đô la. Nhờ việc hợp nhất này, Polygon – ông lớn được cho là dự án mở rộng quy mô Ethereum phổ biến nhất (mặc dù về mặt kỹ thuật không phải là Layer 2 mà thay vào đó là sidechain) đã thừa hưởng ZK rollups.
Vậy Hermez chính xác là gì? Hermez là ZK rollups tạo ra các bằng chứng mật mã được gọi là SNARK. Nó được phát triển bởi Iden3, nhóm đứng sau Circom và SnarkJS. Theo Iden3, Hermez có thể mở rộng quy mô Ethereum lên 2.000 giao dịch mỗi giây.
Mạng Hermez dựa vào các điều phối viên để xử lý các lô đối với Hermez rollups và tạo các bằng chứng hợp lệ cho các lô đó. Điều phối viên được chọn thông qua hình thức đấu giá cho thấy các node đã đăng ký đặt giá thầu để trở thành điều phối viên tiếp theo. Nhà thầu chiến thắng được xử lý nhiều lô nhất có thể trong một ‘thời điểm’ duy nhất kéo dài 40 khối Ethereum hoặc khoảng 10 phút.
Hiện tại, giá thầu được thanh toán bằng token độc quyền của Hermez, HEZ. Tuy nhiên, điều này sắp thay đổi vì sau thỏa thuận Polygon, HEZ sẽ không còn tồn tại và sẽ được thay thế bằng Matic. Ngày chính xác diễn ra sự kiện vẫn chưa được xác định, nhưng Hermez đã công bố kế hoạch xuất bản một hợp đồng thông minh cho phép chủ sở hữu HEZ hoán đổi HEZ của họ lấy Matic với tỷ lệ 3,5 Matic trên mỗi HEZ.
Gần đây, Hermez cũng đã tung ra một tính năng giao dịch mới, cho phép hoán đổi Token với chi phí vô cùng rẻ. Cũng gần đây, nhóm Hermez đã thông báo rằng họ đang làm việc trên zero knowledge EMV (ZKEMV) nhằm đạt được khả năng tương thích toàn bộ opcode. Điều này có nghĩa là Hermez, hay chính xác hơn là Polygon Hermez, sẽ có thể hỗ trợ các hợp đồng thông minh.
ZKSync
Đội ngũ nghiên cứu đứng sau ZKSync – Matter Labs, mô tả dự án của họ như một công cụ mở rộng quy mô và quyền riêng tư, cho phép chuyển giao lượng Ether và token ERC-20 trong mạng Ethereum. Phương châm của ZKSync – “rely on math, not on validators” – chắc chắn có vẻ được lựa chọn một cách khéo léo vì hiện tại chỉ có một lô xử lý trình xác thực và tạo ra các bằng chứng hợp lệ.
ZKSync cũng hỗ trợ hoán đổi Token và mint NFT. Đầu năm nay, nền tảng này đã ra mắt ZKEVM, cho phép thực thi các hợp đồng thông minh. ZkSync hỗ trợ hầu hết các mã opcodes trong Ethereum.
Tầm nhìn của ZKSync 2.0 là giải pháp cung cấp dữ liệu ngoài chuỗi (off-chain) có tên là ZK Porter. Giải pháp này nhằm bổ sung cho rollups của ZKSync 2.0, có nghĩa là các hợp đồng rollups và tài khoản sẽ có thể tương tác với tài khoản ZKPorter và ngược lại. Tính khả dụng của dữ liệu ngoài chuỗi trong ZKPorter sẽ được bảo mật bởi những người được gọi là người giám hộ, những người stake token ZKSync và ký các block để xác nhận tính khả dụng của dữ liệu trong tài khoản ZKPorter. Với phần stake của người dùng, những người bảo vệ được thúc đẩy để đảm bảo rằng không có sự cố về tính khả dụng của dữ liệu. Hơn nữa, Matter Labs tuyên bố rằng PoS của ZKSync an toàn hơn đáng kể so với PoS trong các giải pháp mở rộng như sidechains, vì những người giám hộ không thể ăn cắp tiền.
Loopring
Trong khi Hermez đang nỗ lực hướng tới việc hỗ trợ, và ZKSync đã hỗ trợ các hợp đồng thông minh, thì ZKrollup tiếp theo – Loopring, chỉ tập trung vào các sàn giao dịch phi tập trung (DEX) và các ứng dụng thanh toán. Với Loopring, bất kỳ ai cũng có thể trở thành Operator hoặc Automated Market maker (AMM) và tận dụng ZKrollup để đạt được thông lượng cao với phí gas thấp – Loopring tuyên bố rằng Zkrollup của họ có thể đạt tới 2.025 mỗi giây, trong khi chi phí cho mỗi giao dịch thấp hơn 100 so với trên Ethereum.
Biệt danh Vòng lặp bắt nguồn từ một trong những tính năng thú vị nhất của giao thức – Order rings. Order rings là một hệ thống giao dịch vòng tròn chứa tối đa 16 lệnh riêng lẻ. Vì vậy, trong khi một lệnh mua thường phải được khớp với một lệnh bán đối lập và ngược lại, các lệnh trong một vòng lệnh không cần khớp trực tiếp để được thực hiện. Hệ thống này có thể mang lại tính thanh khoản tốt hơn, khả năng theo dõi giá và một số lợi ích khác.
StarkEX
Có thể cho rằng sự thu hút của StarkEx – một giao thức thanh toán và mở rộng quy mô Layer 2 được phát triển bởi StarkWare, là nó sử dụng STARK (lập luận minh bạch ngắn gọn của kiến thức). Không giống như SNARK, yêu cầu thiết lập đáng tin cậy để tạo ra các “pre-generated keys”, sau đó được sử dụng để tạo và xác minh các bằng chứng, STARK sử dụng một phương pháp loại bỏ nhu cầu thiết lập như vậy. Phương pháp đó được tiên phong bởi StarkWare, tiếp tục là động lực thúc đẩy công nghệ dựa trên STARK. Cải tiến quan trọng cho phép điều này là ngôn ngữ lập trình Turing – ngôn ngữ Cairo hoàn chỉnh. Được phát triển bởi nhóm StarkWare, Cairo cho phép tạo ra các bằng chứng STARK (STARK proof) để tính. Giao thức StarkEx (StarkEX protocol) cũng được viết bằng Cairo.
Một sự khác biệt khác giữa hai loại ZKP này là trong khi SNARK dựa trên mật mã đường cong elliptic, thì STARK dựa trên các hàm băm, mang lại một số lợi ích nhất định, trong đó có khả năng kháng lượng tử. Mặt khác, STARK có kích thước bằng chứng (proof) lớn hơn đáng kể và do đó, việc xác minh đắt hơn khá nhiều.
Tuy nhiên, giao thức StarkEX đã được sử dụng để cung cấp năng lượng cho một số dự án thú vị, bao gồm DeversiFi DEX và Immutable X – nền tảng giao dịch và mint NFT mới ra mắt gần đây.
Kết
Khi nhắc đến các giải pháp Layer 2, rollups đều bao gồm những công nghệ tốt nhất thậm chí tiềm năng hơn so với các giải pháp thay thế ở một số khía cạnh. Không phải ngẫu nhiên mà người tạo ra Ethereum, Vitalik Buterin, rất thích rollups và coi chúng như một mảnh ghép không thể thiếu của PoS và sharding – hai thành phần chính của dự án Ethereum 2.0.
Vậy các bạn có suy nghĩ thế nào về 6 dự án mở rộng Ethereum? Hãy thảo luận cùng Coinmoi ở phần bình luận nhé!
