Layer 2 Là Công Nghệ Gì và Tại Sao Blockchain Lại Cần Nó?

Vấn Đề Tắc Nghẽn Của Ethereum Hiện Nay

Ethereum đang là nền tảng dẫn đầu với số lượng hợp đồng thông minh và DApp phong phú nhất, khối lượng giao dịch lớn nhất trên thị trường. Tuy nhiên, sự tăng trưởng bùng nổ này cũng mang lại một thách thức lớn: mạng lưới ngày càng quá tải. Ngay cả trong những thời kỳ thị trường yên tĩnh, người dùng vẫn phải đối mặt với chi phí gas cao và tình trạng nghẽn mạng, làm giảm đáng kể trải nghiệm giao dịch. Đây chính là lý do tại sao cộng đồng tiền điện tử đang tìm kiếm các giải pháp mở rộng quy mô.

Layer 2 Là Gì? Khái Niệm Cơ Bản

Để giải quyết vấn đề khả năng mở rộng, cộng đồng đã phát triển hai hướng giải pháp chính: cải tiến trên chuỗi (Layer 1) và các giải pháp ngoài chuỗi (Layer 2).

Layer 1, hay còn gọi là ETH 2.0, là những nâng cấp trực tiếp trên blockchain gốc. Nó sử dụng công nghệ chuyển đổi từ POW sang POS và cơ chế sharding, cho phép các node xử lý dữ liệu hiệu quả hơn mà không cần lưu trữ toàn bộ dữ liệu chuỗi. Tuy nhiên, cách tiếp cận này yêu cầu thời gian dài để triển khai từng giai đoạn, và hiện chưa có lộ trình rõ ràng.

Layer 2 là một phương pháp khác nhau hoàn toàn. Thay vì sửa đổi blockchain chính, layer 2 hoạt động như một tầng xử lý song song ở bên ngoài. Các giao dịch được xử lý ngoài chuỗi, nhưng kết quả cuối cùng vẫn được xác minh và lưu trữ trên blockchain chính. Cách này giúp xử lý hàng loạt giao dịch nhanh chóng và với chi phí thấp hơn rất nhiều.

Nếu so sánh Ethereum với một con đường cao tốc, khi lưu lượng giao thông tăng lên, nó càng bị tắc nghẽn. Layer 2 chính là những “cây cầu vượt” được xây dựng phía trên con đường này, giúp phân luồng giao thông và nâng cao năng lực toàn hệ thống.

Các Phương Pháp Kỹ Thuật Chính Của Layer 2

State Channel: Kênh Trạng Thái

Mô hình này hoạt động tương tự như Lightning Network của Bitcoin. Hai bên tham gia giao dịch sẽ tạo lập một kênh riêng trên chuỗi để trao đổi tiền, sau khi hoàn tất tất cả các giao dịch cần thiết, chỉ kết quả cuối cùng mới được gửi lên blockchain chính.

Raiden Network là dự án State Channel đầu tiên trên Ethereum. Tuy nhiên, giải pháp này có nhiều hạn chế—nó yêu cầu cả hai bên phải có nhu cầu giao dịch lâu dài, vì vậy vẫn chưa được áp dụng rộng rãi và đang trong tình trạng bế tắc.

Plasma: Chuỗi Phụ Độc Lập

Plasma là một trong những giải pháp sớm nhất được đề xuất bởi Vitalik Buterin. Nó hoạt động như một chuỗi phụ độc lập, nhưng định kỳ sẽ gửi dữ liệu băm của các khối đã xử lý lên hợp đồng trên chuỗi chính để xác minh. Nhờ cách này, hàng trăm hoặc hàng nghìn giao dịch có thể được xử lý cùng lúc, trong khi chỉ một vài chục byte dữ liệu cần được lưu trữ trên chuỗi gốc.

Tuy nhiên, Plasma có một điểm yếu quan trọng: nó dựa vào giả định rằng các node trên Plasma là trung thực và luôn gửi dữ liệu chính xác. Để bảo vệ người dùng khỏi rủi ro, họ cần phải chờ từ 7 đến 14 ngày trước khi có thể rút tiền, điều này tạo ra một thách thức lớn cho việc áp dụng thực tế.

Rollups: Giải Pháp Hot Nhất Hiện Nay

Rollups được xem là phương pháp layer 2 triển vọng nhất và được cộng đồng ủng hộ nhiều nhất. Có những luận điểm cho rằng thành công của Rollups sẽ quyết định trực tiếp tương lai bền vững của Ethereum.

Khác với Plasma, Rollups ghi lại dữ liệu chi tiết của mọi giao dịch (người gửi, người nhận, số tiền) trên Layer 1, mang lại mức độ an toàn cao hơn. Để đạt được khả năng mở rộng, Rollups sử dụng kỹ thuật nén dữ liệu. Thay vì lưu toàn bộ thông tin giao dịch, nó chỉ ghi lại những yếu tố cần thiết bằng cách sử dụng cấu trúc cây trong hợp đồng. Kết quả là dữ liệu gốc hơn 100 byte được giảm xuống còn 10 byte khi được truyền lên chuỗi chính.

Để đảm bảo tính nhất quán dữ liệu, hai hướng kỹ thuật đã phát triển từ Rollups:

Optimistic Rollup: Dựa trên giả định “lạc quan” rằng tất cả dữ liệu tải lên là chính xác và không có gian lận. Nếu phát hiện vấn đề, người dùng có thể đưa ra thách thức, nhưng phải chờ khoảng một tuần để rút tiền. Cách tiếp cận này khá giống Plasma.

ZK Rollup: Sử dụng công nghệ zero-knowledge proof, cho phép hợp đồng thông minh xác minh tính chính xác của dữ liệu thông qua bằng chứng toán học. Ưu điểm là người dùng có thể rút tiền nhanh chóng mà không cần chờ thử thách. Tuy nhiên, để tạo ra các bằng chứng zk, mạng lưới cần có sức mạnh tính toán rất mạnh mẽ.

zkSync là một dự án áp dụng ZK rollup, hiện đang được triển khai trên mạng chính Ethereum.

Tương Lai Của Layer 2

Rollups đang nổi lên như giải pháp chủ đạo cho vấn đề mở rộng quy mô của layer 2. Ngày càng có nhiều dự án layer 2 mới được khởi động, bao gồm sự phát triển của các cầu xuyên chuỗi để kết nối các blockchain khác nhau.

Điều quan trọng cần nhớ là layer 1 và layer 2 không phải là những giải pháp loại trừ lẫn nhau. Thay vào đó, chúng cần bổ sung cho nhau, kết hợp các ưu điểm riêng để tăng cường khả năng xử lý và hiệu suất tổng thể của toàn mạng lưới Ethereum.