Blockchain mô-đun: Xác định lại khả năng mở rộng và bảo mật Blockchain
Blockchain modulaires représentent une nouvelle architecture blockchain qui améliore la scalabilité, la sécurité et la flexibilité en séparant les fonctions clés en couches distinctes. Ce design adresse les goulets d'étranglement de performance auxquels les blockchains monolithiques traditionnelles sont confrontées lors du traitement de grands volumes de transactions, tout en permettant une plus grande personnalisation du système.

Modular Blockchain là gì?

Các hệ thống blockchain monolithic truyền thống, như Ethereum và Bitcoin, thường xử lý tất cả các nhiệm vụ trên một chuỗi duy nhất, bao gồm thực thi giao dịch, đồng thuận (xác minh giao dịch), lưu trữ dữ liệu và thanh toán. Mặc dù phương pháp này mang lại lợi ích về bảo mật tổng thể và phân quyền, thường gặp vấn đề về hiệu suất khi xử lý thông lượng giao dịch cao, xác minh nhanh và ứng dụng quy mô lớn. Các blockchain modular, thông qua kiến trúc đa tầng, chia nhỏ các chức năng này thành các mô-đun khác nhau, cho phép mỗi mô-đun tập trung vào các nhiệm vụ cụ thể để đạt được phân bổ tài nguyên hiệu quả hơn và tối ưu hóa hiệu suất.

Chức năng chính

Các blockchain modular thường bao gồm bốn mô-đun chức năng chính:

1. Consensus: Xác định thứ tự giao dịch và tạo khối mới, đảm bảo tính xác thực của giao dịch. Lớp đồng thuận đảm bảo các nút mạng đồng ý với một phiên bản duy nhất của sổ cái.
2. Thực thi: Xử lý giao dịch và cập nhật trạng thái của blockchain, hoạt động như một bộ máy tính để chạy hợp đồng thông minh.
3. Khả dụng dữ liệu: Lưu trữ dữ liệu giao dịch, đảm bảo rằng dữ liệu luôn sẵn có để các nút tải xuống và xác minh, tạo nền tảng cho sự minh bạch và an ninh của Blockchain.
4. Settlement: Cung cấp tính thanh khoản giao dịch, đảm bảo giao dịch không thể được thay đổi sau khi xác nhận, và hoạt động như lớp trọng tài cho các tranh chấp giữa các chuỗi khối.

Cách hoạt động của Modular Blockchains

Khái niệm cốt lõi của blockchain modular là phân rã các chức năng khác nhau của blockchain thành các mô-đun khác nhau, mỗi mô-đun được xử lý bởi các chuỗi khác nhau. Các kiến trúc blockchain monolithic truyền thống thông thường quản lý tất cả các nhiệm vụ - thực thi, đồng thuận, thanh toán và sẵn có dữ liệu - trên một chuỗi duy nhất. Trong khi cấu trúc này đơn giản, khả năng mở rộng và hiệu suất của nó thường giảm đi khi hoạt động trên chuỗi tăng lên. Blockchain modular, bằng cách phân chia các chức năng này, cho phép các blockchain khác nhau tập trung vào các nhiệm vụ cụ thể, đạt được sự cân bằng giữa khả năng mở rộng, phân cấp và hiệu quả. Dưới đây là một phân tích chi tiết về cách hoạt động của blockchain modular:

1. Lớp thực thi Lớp thực thi xử lý và xác minh tất cả các giao dịch, quản lý các thay đổi trạng thái trên Blockchain. Các chuỗi khác nhau có thể áp dụng các kiến trúc và chiến lược tối ưu khác nhau trên lớp thực thi, như công nghệ Rollup và cơ chế chia nhỏ, nhằm tăng tốc độ thực thi giao dịch và hiệu quả. Tính linh hoạt này cho phép lớp thực thi mở rộng dựa trên nhu cầu cụ thể, tối ưu hóa thời gian thực thi và giảm phí giao dịch.
2. Lớp đồng thuận Lớp đồng thuận chịu trách nhiệm về giao tiếp và phối hợp giữa các nút trong mạng để đạt được thỏa thuận về thứ tự giao dịch. Sự phân quyền và an ninh tại lớp này xác định tính mạnh mẽ của toàn bộ hệ thống blockchain. Ví dụ, Chứng minh cổ phần (PoS) có thể cung cấp một cơ chế đồng thuận hiệu quả cho lớp đồng thuận, đạt được khả năng xử lý cao hơn trong khi đảm bảo an ninh. Bằng cách tách ra khỏi các lớp modular khác, lớp đồng thuận có thể được mở rộng và tối ưu hóa độc lập.
3. Lớp thanh toán Lớp thanh toán xác nhận tính hợp lệ của giao dịch, quản lý cầu nối tài sản và luồng giữa các lớp thực thi và đảm bảo tính bảo mật của các tương tác chuỗi chéo. Lớp này thường dựa vào một blockchain cơ sở mạnh mẽ và an toàn hơn (như Ethereum) và hoàn thành xác nhận và giải quyết thông qua các hợp đồng thông minh, đảm bảo tính cuối cùng của các giao dịch chuỗi chéo.
4. Lớp tính khả dụng của dữ liệu (DA) Lớp tính khả dụng của dữ liệu đảm bảo rằng tất cả dữ liệu giao dịch đều có thể truy cập được vào các nút xác thực. Tính độc lập của lớp này cung cấp cho các blockchain mô-đun một cơ chế quản lý dữ liệu hiệu quả, sử dụng các kỹ thuật như phân mảnh dữ liệu và lấy mẫu để giảm yêu cầu lưu trữ và cho phép các nút nhẹ tham gia xác thực dữ liệu. Ví dụ, công nghệ "lấy mẫu sẵn có dữ liệu" của Celestia cho phép các nút xác định tính khả dụng của toàn bộ dữ liệu bằng cách lấy mẫu một lượng nhỏ dữ liệu, do đó đạt được xác minh dữ liệu trên chuỗi hiệu quả.
   Mô hình hoạt động blockchain có cấu trúc mô-đun cho phép mỗi lớp được tối ưu hóa dựa trên yêu cầu riêng của nó, tiến triển độc lập. Khi các lớp không cần chạy trên cùng một chuỗi nữa, các nhà phát triển có thể chọn chuỗi phù hợp để thực hiện các nhiệm vụ cụ thể, từ đó giải quyết các sự đánh đổi giữa khả năng mở rộng, bảo mật và hiệu suất.

Loại chính

Blockchain modul có thể được cấu hình linh hoạt bằng cách kết hợp các lớp thực thi, đồng thuận, thanh toán và khả năng sẵn có dữ liệu để tạo ra các thiết kế cấu trúc khác nhau đáp ứng các yêu cầu trên chuỗi khác nhau. Dựa trên sự kết hợp của các module này, các loại chính của blockchain modul bao gồm:

1. Kiến trúc Layer 1 và Layer 2. Kiến trúc blockchain modul cơ bản nhất là thiết kế theo lớp của Layer 1 và Layer 2. Layer 1 hoạt động như chuỗi cơ sở cơ bản, chủ yếu xử lý sự đồng thuận và thanh toán, trong khi Layer 2 là một chuỗi dành riêng cho thực thi, sử dụng công nghệ Rollup để tăng khả năng xử lý. Celestia áp dụng phương pháp này, hỗ trợ nhiều mạng Layer 2 (như Arbitrum và Optimism) sử dụng nó như một lớp sẵn có dữ liệu, từ đó cải thiện khả năng mở rộng.
2. Thực thi, Giải quyết và Kiến trúc lớp DA Trong kiến trúc này, các lớp thực thi, giải quyết và tính khả dụng của dữ liệu được tách rời hơn nữa. Lớp thực thi tập trung vào việc đóng gói và xử lý giao dịch, lớp thanh toán xác minh và lưu trữ trạng thái thực thi cuối cùng và lớp tính khả dụng của dữ liệu đảm bảo khả năng truy cập dữ liệu và bảo mật lưu trữ. Tính độc lập của mỗi mô-đun mạnh hơn. Validium là một ứng dụng của kiến trúc này, đại diện cho một dạng Rollup khác xử lý các giao dịch ngoài chuỗi trước khi gửi dữ liệu đến L1, với một lớp sẵn sàng dữ liệu riêng biệt.
3. Kiến trúc Sovereign Rollup Sovereign rollups hoạt động cả như một lớp thực thi và lớp thanh toán, với các khối dữ liệu được xuất bản trực tiếp lên rollup. Khác với smart contract rollups, sovereign rollups quản lý tính hợp lệ và thứ tự giao dịch thông qua các nút xác thực riêng biệt của họ thay vì phụ thuộc vào việc xác thực ở lớp smart contract. Sovereign rollups tự động kiểm soát quá trình thực thi và thanh toán, trong khi lớp DA đảm bảo sẵn có dữ liệu.

Ưu điểm và Thách thức

Ưu điểm:

• Tính Khả Năng Mở Rộng Nâng Cao: Mỗi mô-đun tập trung vào một nhiệm vụ cụ thể, cải thiện đáng kể năng suất Blockchain mà không ảnh hưởng đến sự phân quyền.
• Sự linh hoạt và tương thích: Thiết kế blockchain theo mô-đun tạo điều kiện cho sự hợp tác giữa các chuỗi Layer 1 và Layer 2 khác nhau, cho phép các nhà phát triển tự do lựa chọn máy ảo và công nghệ dựa trên nhu cầu thực tế.
• Hỗ trợ cho Ứng dụng Đa chức năng: Cấu trúc theo mô-đun cho phép các nhà phát triển tạo ra các ứng dụng phi tập trung (DApps) hiệu quả và an toàn một cách dễ dàng, mở ra nhiều khả năng mới cho các trường hợp sử dụng đa dạng.

Thách thức:

• Độ phức tạp phát triển: Thiết kế đa tầng của các blockchain modular tăng độ khó cho việc phát triển và yêu cầu kỹ thuật đối với cả người dùng và nhà phát triển, điều này có thể làm chậm quá trình áp dụng.
• Thiếu Sự Kiểm Tra Chín Chắn: So với các chuỗi tập trung truyền thống, các chuỗi mô-đun có hạn chế về kiểm tra và xác nhận trong các ứng dụng thực tế. Các chuỗi chín đã trải qua quá trình kiểm tra kỹ lưỡng, trong khi các mạng mô-đun vẫn đang bắt kịp.

Ví dụ dự án

Celestia: Là một trong những nhà lãnh đạo trong lĩnh vực blockchain modular, Celestia là một blockchain modular tập trung vào sẵn có dữ liệu, đảm bảo tính sẵn có của dữ liệu giao dịch thông qua việc lấy mẫu sẵn có dữ liệu. Nó cho phép các mạng Layer 2, như rollups, tận dụng chức năng lưu trữ dữ liệu của nó trong khi giảm áp lực của chuỗi chính.
Dymension: Dymension cung cấp các ứng dụng blockchain modul “RollApps” triển khai nhanh chóng và chia cấu trúc mạng thành phần front-end và back-end, tương tự như kiến trúc ngăn xếp ứng dụng truyền thống. Dymension đảm bảo giao tiếp hiệu quả giữa RollApps và tận dụng mạng lưới cung cấp dữ liệu cho việc lưu trữ và cung cấp dữ liệu.

Kết luận

Blockchain modulaires cung cấp một con đường mới cho không gian blockchain, nâng cao tính mở rộng và linh hoạt bằng cách modular hóa các chức năng chính và đặt nền tảng kỹ thuật cho việc phát triển DeFi và các ứng dụng phi tập trung khác. Mặc dù vẫn ở giai đoạn đầu, blockchain modulaires hứa hẹn vượt qua những thách thức kỹ thuật hiện tại, mang lại hiệu suất và bảo mật tốt hơn cho các mạng phân tán.