“SO KÈ” các giải pháp L2 nào là hiệu quả và tối ưu (Part.2)

Các giải pháp mở rộng Layer-2 cung cấp một dịch vụ chính: Đó chính là “thực thi giao dịch”. Chúng sẽ giúp giảm tải nhiệm vụ này cho các nền tảng Layer-1 tương ứng để đạt được lợi ích về khả năng mở rộng.
Rollups, là phổ biến nhất trong các giải pháp mở rộng L2, tiếp tục dựa vào nền tảng L1 cho “tính khả dụng của dữ liệu” – như dữ liệu liên quan đến trạng thái của mạng L2 được cung cấp bởi các thực thể chạy phần mềm blockchain trên L1.

c. GIẢI PHÁP Rollups:

Giải pháp mở rộng Rollups cho Ethereum bằng cách thực hiện các giao dịch trên các chuỗi tương thích EVMEVM riêng biệt, trước khi phân phối, nén lại và đưa lên Mainnet. Có 2 loại Rollups chính đó là Optimistic Rollup và Zero-Knowledge Rollup (ZK-Rollup).

Cách hoạt động của Rollups:

Trước khi cập nhật trạng thái giáo dịch sẽ có hợp đồng “The Merkle tree” không lưu trữ trên chuỗi nhưng tính toán từ dữ liệu ở trên chuỗi, dữ liệu sẽ được on-chain trên layer-1, đựa vào những dữ liệu đó để tính toán. trạng thái gốc sẽ ở trên 1 địa chỉ của hợp đồng sẽ lưu lại và xử lý các tính toán.
Ví dụ: có 4 đối tượng giao dịch và các số dư đồng coin khác nhau tương ứng: Alice:50; Bob:100; Charlie: 150 và David:200. Sau khi cập nhật trạng thái giao dịch bên trong như sau: 

  • Alice -> Bob: 20
  • Alice -> Charlie: 10
  • Bob -> Charlie: 10 

Từ trạng thái gốc của Alice là 50 đồng, sau các giao dịch, trạng thái sau của Alice là 20. Tương tự như vậy  với các đối tượng khác. Giao dịch ở dạng nén, điều này vẫn đủ dữ liệu để quyết định cập nhật trạng thái, nhưng các địa chỉ 20-byte, chữ ký trên mỗi giao dịch và những thứ tương tự sẽ không còn nữa.


2 giải pháp trong Rollups:

c1. OPTIMISTIC ROLLUPS:

Là các giao thức L2 được thiết kế để mở rộng thông số của Ethereum. Xử lý các giao dịch ngoài chuỗi, nên cải thiện đáng kể tốc độ xử lý.Tận dụng được bảo mật từ Mainnet bằng cách tạo kết quả giao dịch trên chuỗi (On-chain). Xác minh các giao dịch trên Ethereum với bằng chứng gian lận (Fraud Proof), nhưng lưu trữ dữ liệu giao dịch ở nơi khác. Cải thiện khả năng mở rộng lên đến 10-100 lần và Ghi các giao dịch vào Ethereum dưới dạng “calldata”, dẫn đến giảm chi phí gas cho người dùng.

Các đặc tính của Optimistic Rollups:

  • Dựa trên bằng chứng gian lận: Giả định rằng các giao dịch sai không tồn tại, nhà vận hành L2 đặt các giao dịch của người dùng ở root merkle và cập nhật trạng thái root mà không cần quy trình xác minh cụ thể.
  • DTD (DisPUTE Time delay): Trước khi, State root của dữ liệu giao dịch cập nhật trên L1, DTD cho phép người vận hành và người dùng xác định lỗi trong giao dịch. (Không được phép rút tiền trong thời gian DTD)
  • Cuộn lại: Nếu có giao dịch sai, chuỗi OR sẽ cuộn lại khối trước đó và các validators xác thực giao dịch đó sẽ bị phạt. (Phạt trên số tiền họ đặt cọc để trở thành Validator).
  • Tương thích EVM: Khả năng tương thích EVM – máy chủ ảo của Ethereum

ƯU ĐIỂM CỦA OPTIMISTIC ROLLUPS:

  • Cung cấp những cải tiến lớn về khả năng mở rộng mà không phải hy sinh tính bảo mật hoặc sự thiếu tin cậy
  • Dữ liệu giao dịch được lưu trữ trên chuỗi lớp 1, cải thiện tính minh bạch, bảo mật, khả năng chống kiểm duyệt và phân cấp.
  • Khả năng tương thích với EVM và Solidity cho phép các nhà phát triển chuyển các smart contracts trên Ethereum lên Rollups hoặc sử dụng công cụ hiện có để tạo dapp mới.
  • Tính toán bằng chứng gian lận được mở cho nút L2 thông thường, không giống như bằng chứng hợp lệ (ZK-rollups) yêu cầu phần cứng đặc biệt.
  • Optimistic Rollups dựa trên các khuyến khích kinh tế tiền điện tử được thiết kế tốt để tăng cường bảo mật trên chuỗi.
  • Cho phép nhóm thiểu số trung thực bảo vệ chuỗi.

NHƯỢC ĐIỂM CỦA OPTIMISTIC ROLLUPS:

  • Chậm trễ: Sự chậm trễ trong việc hoàn tất giao dịch do các thách thức gian lận tiềm ẩn. Giống như giao hàng mà không kiểm tra rồi đến khi khách báo giao lộ, sai thì phải chuyển lại và ship lại, làm mất nhiều thời gian và chi phí.
  • Tập trung: Các nhà vận hành Rollups tập trung (xếp trình tự) có thể ảnh hưởng đến thứ tự giao dịch.
  • Chuyển đổi trạng thái: Rủi ro cho các chuyển đổi trạng thái không hợp lệ vì phụ thuộc vào mô hình bảo mật dựa trên ít nhất một node trung thực để thực hiện các giao dịch Rollups và gửi bằng chứng gian lận.
  • Rủi ro mất tiền: Nếu không có các nút trung thực, một nhà điều hành độc hại có thể ăn cắp tiền bằng cách đăng các blocks và state commitments không hợp lệ.
  • Thời gian rút: Người dùng phải đợi khoảng thời gian thử thách một tuần hết hạn trước khi rút tiền trở lại Ethereum.
  • Tăng chi phí: Bản tổng hợp phải đăng tất cả dữ liệu giao dịch trên chuỗi, điều này có thể làm tăng chi phí.

c2. ZK-ROLLUPS:

Các giao dịch ZK-rollups (Zero-Knowledge Rollups) được thực hiện, tính toán ngoài chuỗi, điều này làm giảm lượng dữ liệu phải được đăng lên blockchain. Các nhà vận hành ZK-rollup gửi một bản tóm tắt và các các bằng chứng hợp lệ cho các thay đổi cần thiết để đại diện cho tất cả các giao dịch trong một đợt, thay vì gửi từng giao dịch riêng lẻ. ZK Proof (ZKP) thông qua ZkSNARK hoặc ZkSTARK. Chỉ cần cung cấp bằng chứng hợp lệ để hoàn tất các giao dịch trên Ethereum.Không có sự chậm trễ khi chuyển tiền từ ZK-rollup.ZK-rollups sử dụng các kỹ thuật nén để giảm dữ liệu giao dịch — ví dụ: tài khoản được biểu thị bằng chỉ mục thay vì địa chỉ, giúp tiết kiệm 28 byte dữ liệu.

Các đặc tính của ZK-Rollups:

  • Phê duyệt transaction trên L1:Mọi giao dịch phải được phê duyệt trên Mainnet giúp loại bỏ nguy cơ bị các validator hay node độc hại làm hỏng chuỗi (ví dụ: đánh cắp tiền)
  • Giao dịch không thể đảo ngược: Ethereum đảm bảo rằng các hoạt động của người dùng không thể bị đảo ngược sau khi hoàn tất trên L1.
  • Chống kiểm duyệt: ZK-rollups cho phép user gửi các giao dịch trực tiếp đến hợp đồng Rollup trên Mainnet nếu họ nghĩ rằng họ đang bị nhà điều hành kiểm duyệt. Điều này cho phép user có thể thoát khỏi ZK-rollup sang Ethereum mà không cần đến sự cho phép của nhà vận hành.
  • Khó tương thích EVM: Không giống như Optimistic Rollup, bản ZK Rollups không dễ dàng tương thích với Máy ảo Ethereum (EVM) và đang có nhiều nỗ lực hướng tới việc tạo ra một triển khai Zero knowledge EVM (zkEVM).

Các giao dịch được cuộn theo lô trên mạng lưới Rollup và gửi ngược lại mainnet với bằng chứng SNARK để xác thực giao dịch.

ZK-snark – Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge:

  • Cho phép các cá nhân chứng minh cho đối tượng khác rằng một tuyên bố nào đó là đúng mà không cần tiết lộ bất kỳ thông tin nào ngoại trừ tính hợp lệ của tuyên bố đó.
  • Bằng chứng bí mật được giữ bởi bên chứng minh (Prover) và bên xác minh (Verifier)
  • Mục tiêu chính là tiết lộ càng ít dữ liệu càng tốt giữa hai bên. Nhờ đó, họ sẽ không bị lộ các thông tin có giá trị của mình.
  • Hiện nay, bằng chứng ZK-Snark phụ thuộc vào các thiết lập tin cậy ban đầu giữa các bên là chứng minh và xác minh.

ZK-Stark – Zero-Knowledge Scalable Transparent Argument of Knowledge:

  • Giải pháp tăng cường quyền riêng tư, tính minh bạch và có thể mở rộng.
  • Dựa vào các hàm băm nên khả năng chống tấn công lượng tử.
  • Không cần thiết lập đáng tin cậy để bắt đầu sử dụng các STARK trong mạng mà sẽ có tính công khai ngẫu nhiên sẵn có được người xác minh sử dụng.
  • STARK có kích thước bằng chứng lớn hơn và mất nhiều thời gian hơn dẫn đến STARK cần chi phí cao SNARK.
  • Thiếu tài liệu dành cho nhà phát triển và cộng đồng.

ƯU ĐIỂM CỦA ZK-ROLLUPS:

  • Đảm bảo giao dịch: Các bằng chứng về tính hợp lệ đảm bảo tính đúng đắn của các giao dịch ngoài chuỗi và ngăn chặn những nhà vận hành thực hiện các chuyển đổi trạng thái không hợp lệ.
  • Tăng tốc độ giao dịch: Cung cấp khả năng hoàn thiện giao dịch nhanh hơn vì các bản cập nhật trạng thái được phê duyệt sau khi các bằng chứng hợp lệ được xác minh trên L1.
  • Bảo mật: Phụ thuộc vào các cơ chế mật mã không tin cậy để bảo mật, chứ không phải sự trung thực của các thực thể tham gia mạng như với các bản Optimistic Rollup.
  • Giúp giảm chi phí: Nén dữ liệu tốt hơn có thể giúp giảm chi phí tạo calldatatrên Ethereum và giảm thiểu phí cho users.
  • Chống kiểm duyệt: Lưu trữ dữ liệu cần thiết để khôi phục trạng thái off-chain trên L1, đảm bảo tính bảo mật, khả năng chống kiểm duyệt và phân quyền.
  • Hiệu quả sử dụng vốn: Người dùng được hưởng lợi từ hiệu quả sử dụng vốn cao hơn và có thể rút tiền từ L2 mà không bị chậm trễ.
  • Thuận tiện cho Users: Không giả định về độ sống (Liveness) và users rằng không phải xác thực chuỗi để bảo vệ tiền của họ.

NHƯỢC ĐIỂM CỦA ZK-ROLLUPS:

  • Khó tương thích EVM: Việc xây dựng các ZK-rollups tương thích với EVM là rất khó do sự phức tạp của công nghệ zero knowledge.
  • Yêu cầu phần cứng chuyên dụng: Để tạo ra các bằng chứng về tính hợp lệ và điều này có thể dẫn đến sự tập trung bởi một số bên kiểm soát chuỗi.
  • Tính tập trung: Các nhà vận hành tập trung (trình tự) có thể ảnh hưởng đến thứ tự của các giao dịch.
  • Nguy cơ bị đóng băng trạng thái: Các yêu cầu về phần cứng sẽ làm giảm số lượng người tham gia, dẫn đến tăng các nhà vận hành độc hại có thể đóng băng trạng thái của rollup và kiểm duyệt users.
  • Hạn chế của yêu cầu thiết lập: Yêu cầu thiết lập đáng tin cậy ban đầu, nếu xử lý sai, có thể ảnh hưởng đến mô hình bảo mật của ZK-rollup.

MỘT SỐ DỰ ÁN ĐANG SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ OR VÀ ZKR

d. GIẢI PHÁP VALIDIUM

Validium là một giải pháp mở rộng quy mô nhằm thực thi tính toàn vẹn của các giao dịch bằng cách sử dụng các bằng chứng hợp lệ như ZK-rollups , nhưng không lưu trữ dữ liệu giao dịch trên Ethereum Mainnet. Mặc dù tính khả dụng của dữ liệu ngoài chuỗi mang lại sự đánh đổi, nhưng nó có thể dẫn đến những cải tiến lớn về khả năng mở rộng (có thể xử lý ~9.000 giao dịch hoặc hơn, mỗi giây). Validium thường phù hợp cho những ứng dụng cụ thể vì nó bị hạn chế về smartcontract.

Các dự án sử dụng công nghệ Validium 

Các đặc tính của Validium:

  • Ủy ban dữ liệu khả dụng (DAC): Tính khả dụng của dữ liệu không có sẵn nên một số giải pháp validium chỉ định một nhóm gọi là ủy ban tính dữ liệu khả dụng (DAC), để lưu trữ các bản sao của trạng thái và cung cấp bằng chứng về tính khả dụng của dữ liệu. Người dùng phải tin tưởng DAC cung cấp dữ liệu khi cần thiết.
  • Ủy ban dữ liệu khả dụng (DAC): Người dùng có thể lựa chọn giao dịch an toàn, bảo mật, riêng tư bằng zk-Rollup hoặc nhanh hơn, rẻ hơn với Validium. Tuy nhiên, nó vẫn cần thời gian để phát triển và hoàn thiện. Vd: DYDX chọn Cosmos để xây dựng chain riêng.

ƯU ĐIỂM CỦA VALIDIUM:

  • Ngăn chặn việc các nhà vận hành updates các trạng thái không hợp lệ.
  • Tăng hiệu quả sử dụng vốn cho người dùng (không bị chậm trễ trong việc rút tiền trở lại Ethereum)
  • Các ứng dụng giá trị cao không dễ bị tấn công như các hệ thống sử dụng Fraud Proof đang phải đối mặt.
  • Giảm phí gas cho người dùng bằng cách không đăng calldata lên Ethereum Mainnet.
  • Thích hợp cho các trường hợp sử dụng cụ thể, như Trade hoặc các game có mức độ ưu tiên về quyền riêng tư và tăng tốc độ giao dịch
  • Tính khả dụng của dữ liệu ngoài chuỗi cung cấp mức thông số cao hơn và tăng khả năng mở rộng.

NHƯỢC ĐIỂM CỦA VALIDIUM:

  • Việc tạo ra các bằng chứng hợp lệ (Valid Proof) cần có phần cứng chuyên biệt, điều này gây ra rủi ro về sự tập trung.
  • Hỗ trợ khá hạn chế cho việc tính toán chung/ hợp đồng thông minh hay ngôn ngữ chuyên ngành cần thiết để phát triển.
  • Để tạo ra các bằng chứng ZK cần đến công suất tính toán cao, dẫn đến không hiệu quả về chi phí cho các ứng dụng thông số thấp.
  • Người dùng có thể bị ngăn chặn rút tiền vì việc tạo bằng chứng quyền sở hữu Merkle yêu cầu dữ liệu ngoài chuỗi luôn có sẵn.
  • Mô hình bảo mật dựa trên các giả định về niềm tin và các khuyến khích kinh tế tiền điện tử, không giống như ZK-rollups, hoàn toàn dựa vào các cơ chế bảo mật mật mã.
  • Thời gian hoàn thành chậm hơn (10-30 phút để tạo bằng chứng ZK) nhưng thời gian hoàn thành toàn bộ nhanh hơn vì không có trì hoãn thời gian tranh chấp.

SO SÁNH CÁC GIẢI PHÁP LAYER-2

Toàn cảnh L2 có thể được chia thành hai phần chính:

  • Thành phần cũ: Những công nghệ đã được triển khai trong sản xuất trong vài năm, cho đến nay vẫn chưa thấy việc ứng dụng hạn chế. Bao gồm: Channels và Plasma.
  • Thành phần mới: Những công nghệ đã được triển khai trong sản xuất trong vài năm, cho đến nay vẫn chưa thấy việc ứng dụng hạn chế. Bao gồm: Channels và Plasma.

Total Value Locked (TVL) là một số liệu có thể được sử dụng để đánh giá mức độ ứng dụng một cách tương đối vì nó biểu hiện số lượng tài sản đã được chuyển từ L1 sang các L2 thông qua các Bridges. Optimistic Rollups và ZK-Rollups đã đạt được ~7 tỷ đô la tài sản trong ~6 tháng. Channels và Plasma thì không thấy bất kỳ sự gia tăng đáng kể nào trong ~ 12 tháng này. Do đó, chúng ta thấy rằng các công nghệ cũ hơn với mức độ ứng dụng tương đối thấp (Channels, Plasma), nhưng tập trung vào chủ yếu dựa trên các công nghệ mới hơn với ứng dụng ngày càng tăng (Optimistic Rollups, ZK-Rollups và Validium).

Total value lock các giải pháp layer-2

 

Marketshare các giải pháp Layer-2

LỜI KẾT

Mỗi giải pháp Layer 2 đều góp phần giải quyết bài toán mở rộng cho Ethereum. Các giải pháp Plasma, Channel, Sidechain có lợi thế về thông lượng và phí thấp; Optimistic Rollup tương thích EVM và có lợi thế tiên phong; zk-Rollup có yếu tố cơ bản tốt, được xem là giải pháp Layer 2 trung và dài hạn; Validium được kỳ vọng sẽ kết hợp với zk-Rollup để mang lại trạng thái Volition giúp người dùng có thể chọn giao dịch on-chain với cấp độ bảo mật cao hay off-chain với chi phí thấp hơn. Trong ngắn hạn thì Optimistic Rollup đang chiếm lợi thế lớn nhưng trong trung và dài hạn thì giải pháp zk-Rollup được kỳ vọng nhiều hơn.

Các giải pháp mở rộng đang trong giai đoạn phát triển nhanh và mang đến nhiều sản phẩm tiềm năng trong hệ sinh thái. Layer 2 ngày càng hiện rõ là một hướng đi tiềm năng.

Tải tài liệu miễn phí trên kênh telegram chính thức của Tradecoinasia và website tại: Coingen.net/learn

Xem full chương trình  của Emily tại đây: https://www.youtube.com/watch?v=4v-2QAxmECE
————————————————————————————————————

Cảnh báo rủi ro: Giao dịch tiền điện tử phải chịu rủi ro thị trường cao.
Hãy thực hiện các giao dịch của bạn một cách thận trọng.
Khuyến cáo, TradeCoinAsia sẽ không chịu trách nhiệm về tổn thất giao dịch của bạn.
Cảm ơn sự ủng hộ của bạn!
TradeCoinAsia Team
————————————————————————————————————

Thông tin hữu ích thì để lại một SUBSCRIBE – FOLLOW – LIKE cho kênh để ủng hộ nhé!
Website Youtube |Twitter Telegram FBTikTok
#EmilyNguyen #TradeCoinAsia

 

(Visited 5 times, 1 visits today)

About The Author

You Might Be Interested In

LEAVE YOUR COMMENT

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *