Tác giả: Kyrian Alex / Nguồn: https://medium.com/@alexanazodo/subnets-vs-l2s-differences-p
Bản dịch: Huohuo/ Blockchain bản địa
Công nghệ blockchain đã nhận được sự chú ý và áp dụng rộng rãi trong những năm gần đây, nhưng khi mức độ phổ biến của nó tiếp tục tăng lên, nhu cầu về các giải pháp mở rộng ngày càng trở nên quan trọng. Mạng con và giải pháp mở rộng lớp 2 (L2) là hai phương pháp nhằm giải quyết các thách thức mở rộng trong mạng blockchain .
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ đi sâu vào sự phức tạp của mạng con và L2, nêu bật sự khác biệt, ưu điểm, nhược điểm, trường hợp sử dụng và tiềm năng của chúng đối với tương lai của mở rộng blockchain .
1. Mạng con
1. Hiểu mạng con
Mạng con là các mạng phi tập trung trong hệ sinh thái blockchain hoạt động độc lập và có bộ quy tắc, trình xác thực và cơ chế đồng thuận riêng. Chúng được thiết kế để nâng cao mở rộng và cải thiện hiệu suất bằng cách cho phép xử lý song song các giao dịch và hợp đồng thông minh.
Trong các mạng crypto như Ethereum , chuỗi chính có thể bị tắc nghẽn do nhu cầu tính toán và giao dịch lượng lớn. Sự tắc nghẽn này có thể dẫn đến thời gian xử lý giao dịch chậm hơn và phí tăng lên. Mạng con giải quyết vấn đề này bằng cách tạo các lớp mạng hoặc chuỗi con bổ sung có thể xử lý một phần giao dịch và tính toán hợp đồng thông minh.
Các mạng con này hoạt động như hoàn cảnh độc lập, mỗi mạng có bộ trình xác nhận và nhà sản xuất khối riêng, chạy song song với chuỗi chính. Họ có thể xử lý các giao dịch và thực hiện hợp đồng thông minh một cách độc lập, giảm bớt tắc nghẽn trên chuỗi chính và cải thiện hiệu suất mạng tổng thể.
Các mạng con thường sử dụng các cơ chế đồng thuận khác nhau hoặc các giải pháp mở rộng được tùy chỉnh theo nhu cầu cụ thể của chúng. Ví dụ: họ có thể sử dụng Bằng chứng cổ phần(PoS) hoặc Bằng chứng cổ phần được ủy quyền (DPoS), sharding hoặc các giải pháp lớp 2 khác để nâng cao mở rộng và thông lượng. Bằng cách phân phối khối lượng công việc trên nhiều mạng con, dung lượng và hiệu quả tổng thể của mạng có thể tăng lên đáng kể.
2. Các mạng con nổi tiếng nhất trong ngành hiện nay bao gồm:
1) Mạng con Avalanche : Avalanche là một nền tảng blockchain cho phép các nhà phát triển tạo các mạng con tùy chỉnh với các quy tắc và kinh tế token của riêng họ. Một số mạng con Avalanche phổ biến nhất bao gồm mạng con DeFi Kingdoms , mạng con Aavegotchi và mạng con Pangolin DEX .
2) Mạng con SDK Cosmos : Cosmos SDK là một khung blockchain cho phép các nhà phát triển tạo blockchain tùy chỉnh có khả năng tương tác với blockchain dựa trên Cosmos khác. Một số mạng con Cosmos SDK phổ biến nhất bao gồm mạng con Binance Smart Chain và mạng con Secret Network .
3) Polkadot Parachains : Polkadot là một nền tảng blockchain cho phép các nhà phát triển tạo ra các parachain tùy chỉnh, là blockchain độc lập được bảo vệ bởi chuỗi chuyển tiếp Polkadot .
4) Near Nightshade Shards: Near là một nền tảng blockchain sử dụng công nghệ có tên sharding để mở rộng mạng lưới của nó. Phân đoạn là blockchain độc lập được kết nối với blockchain chính gần. Một số phân đoạn gần cuối phổ biến nhất bao gồm phân đoạn Aurora và phân đoạn Octopus .
5) Fantom Opera Chains : Fantom là một nền tảng blockchain sử dụng thuật toán đồng thuận có tên Lachesis để đạt được thông lượng cao và độ trễ thấp. Fantom hỗ trợ tạo chuỗi Opera, là blockchain độc lập có thể được sử dụng cho các mục đích cụ thể.
Mỗi mạng con có thể có bộ quy tắc và cơ chế quản trị riêng, cho phép linh hoạt hơn khi thử các tính năng, giao thức hoặc nâng cấp mới mà không ảnh hưởng đến tính ổn định của chuỗi chính. Ngoài ra, các mạng con này có thể kích hoạt chức năng chuyên biệt hoặc đáp ứng các trường hợp sử dụng cụ thể, từ đó thúc đẩy sự đổi mới và tính đa dạng trong hệ sinh thái blockchain.
Tầng 2, tầng 2 (L2)
1. Hiểu lớp thứ hai (L2)
Các giải pháp L2 hoặc lớp 2 đề cập đến các giao thức hoặc khung phụ trợ được xây dựng dựa trên các mạng blockchain hiện có. Mục tiêu của họ là giải quyết các vấn đề mở rộng và tăng hiệu quả của hệ thống blockchain.
Các giải pháp L2 giảm gánh nặng cho mạng blockchain chính bằng cách xử lý các giao dịch ngoài chuỗi hoặc theo cách hiệu quả hơn, trong khi vẫn duy trì tính bảo mật và tín nhiệm của blockchain cơ bản.
2. Phân loại tầng 2
Có nhiều loại giải pháp Lớp 2, mỗi loại sử dụng các cơ chế khác nhau để nâng cao mở rộng. Dưới đây là một số giải pháp L2 thường được sử dụng:
1) Sidechain: Sidechain là một chuỗi độc lập chạy song song với blockchain chính nhưng vẫn được kết nối với nó. Chúng cho phép các giao dịch nhanh hơn và rẻ hơn bằng cách xử lý chúng trên sidechain thay vì chuỗi chính. Sidechain có thể có cơ chế đồng thuận, quy tắc và cấu trúc quản trị riêng, giúp các nhà phát triển linh hoạt tối ưu hóa cho các trường hợp sử dụng cụ thể.
2) Kênh trạng thái: Kênh trạng thái cho phép người tham gia thực hiện nhiều giao dịch ngoài chuỗi mà không cần xuất bản từng giao dịch lên blockchain chính. Các giao dịch này diễn ra riêng tư giữa những người tham gia và chỉ kết quả cuối cùng mới được ghi lại trên chuỗi chính. Các kênh trạng thái đặc biệt hữu ích cho các ứng dụng yêu cầu tương tác thường xuyên và các giao dịch vi mô, chẳng hạn như trò chơi và thanh toán tức thì.
3) Plasma: Plasma là một công nghệ mở rộng tạo ra một mạng lưới các chuỗi con được kết nối với nhau, còn được gọi là chuỗi Plasma, chạy dọc theo blockchain chính. Các chuỗi con này xử lý các giao dịch một cách độc lập và định kì gửi dữ liệu tóm tắt lên chuỗi chính, giảm tải cho chuỗi. Plasma cung cấp mở rộng bằng cách tổng hợp nhiều giao dịch thành một khối duy nhất trên chuỗi chính, từ đó tăng thông lượng tổng thể của mạng.
4) Rollups: Rollups là giải pháp lớp 2 kết hợp nhiều giao dịch lại với nhau và gửi phiên bản nén của các giao dịch này lên chuỗi chính. Có hai loại rollups : rollups lạc quan và rollups zk. Sự tổng hợp lạc quan dựa trên bằng chứng gian lận, trong đó các giao dịch ban đầu được xử lý ngoài chuỗi và những người tham gia có thể thách thức các giao dịch không hợp lệ bằng cách gửi bằng chứng trên chuỗi chính. Mặt khác, Zk- rollups sử dụng Bằng chứng không tri thức để đảm bảo tính hợp lệ của các giao dịch mà không yêu cầu xác minh trên chuỗi cho mỗi giao dịch.
Các giải pháp lớp 2 này mang lại sự cân bằng khác nhau về mở rộng, bảo mật và phi tập trung. Bằng cách chuyển phần lớn quá trình xử lý giao dịch ra khỏi chuỗi, các giải pháp L2 có thể tăng đáng kể thông lượng giao dịch, giảm phí và cải thiện trải nghiệm người dùng. Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là các giải pháp Layer 2 có thể gây ra độ phức tạp cao hơn, yêu cầu tích hợp với chuỗi chính và liên quan đến các giả định tín nhiệm tùy thuộc vào việc triển khai cụ thể.
Hiện tại, L2 nổi tiếng nhất là zksync , starknet , Optimism và Arbitrum .
3. So sánh mạng con và L2
Giải pháp lớp 2 (L2) và mạng con đều là phương pháp được sử dụng để nâng cao mở rộng và hiệu suất của mạng blockchain . Tuy nhiên, cơ chế cơ bản và cách giải quyết các thách thức mở rộng của chúng là khác nhau. Dưới đây là so sánh giữa L2 và mạng con:
1. Phương pháp mở rộng :
- L2: Các giải pháp Lớp 2 đạt được mở rộng bằng cách xử lý các giao dịch ngoài chuỗi hoặc theo cách hiệu quả hơn, từ đó giảm gánh nặng cho blockchain chính. Họ nhằm mục đích tăng thông lượng giao dịch và giảm phí bằng cách tận dụng các công nghệ như sidechain, kênh trạng thái, plasma hoặc tổng hợp.
- Mạng con: Mặt khác, mạng con tập trung vào việc chia mạng blockchain chính thành các mạng con hoặc phân đoạn nhỏ hơn. Mỗi mạng con hoạt động độc lập và xử lý một tập hợp con của tổng tải giao dịch. Bằng cách chia khối lượng công việc thành nhiều mạng con, mở rộng đạt được bằng cách cho phép các giao dịch được xử lý song song.
2. Mối quan hệ với chuỗi chính:
- L2: Giải pháp lớp 2 được xây dựng dựa trên mạng blockchain chính hiện có. Họ dựa vào chuỗi chính để đảm bảo an ninh và quyết toán các giao dịch cuối cùng. Các giải pháp L2 định kì gửi dữ liệu tóm tắt hoặc bằng chứng lên chuỗi chính để đảm bảo tính toàn vẹn của các giao dịch ngoài chuỗi.
-Subnet: Subnet là một phân vùng hoặc chuỗi độc lập chạy song song với chuỗi chính. Họ có thể có cơ chế đồng thuận, quy tắc và trình xác nhận riêng. Nhưng vẫn có những kết nối giữa mạng con và chuỗi chính để liên lạc lẫn nhau, truyền xuyên chuỗi hoặc đồng bộ hóa một số dữ liệu nhất định.
3. Đánh đổi:
- L2: Giải pháp lớp 2 thường cung cấp mở rộng cao hơn và tốc độ xử lý giao dịch nhanh hơn so với chuỗi chính. Tuy nhiên, chúng có thể gây ra sự phức tạp hơn, yêu cầu tích hợp với chuỗi chính và liên quan đến các giả định tín nhiệm tùy thuộc vào việc triển khai cụ thể.
- Mạng con: Mạng con cung cấp mở rộng bằng cách cho phép xử lý song song trên nhiều chuỗi, nhưng chúng có thể đưa ra những thách thức liên quan đến giao tiếp xuyên chuỗi, đồng bộ hóa đồng thuận và duy trì bảo mật trên các mạng con.
4. Các trường hợp sử dụng:
- Giải pháp L2: L2 chủ yếu tập trung vào việc nâng cao mở rộng và hiệu quả chi phí của các ứng dụng blockchain . Các giải pháp L2 hoạt động như một lớp bổ sung trên chuỗi chính và được thiết kế để tăng thông lượng giao dịch và giảm phí. Họ đạt được điều này bằng cách tiến hành xử lý ngoài chuỗi hoặc tận dụng các cơ chế đồng thuận thay thế. Các giải pháp L2 đặc biệt có lợi cho các ứng dụng yêu cầu thông lượng giao dịch cao và phí thấp, chẳng hạn như nền tảng tài chính phi tập trung(DeFi), trò chơi và thanh toán vi mô. Bằng cách tận dụng các giải pháp L2, các ứng dụng này có thể cho phép giao dịch nhanh hơn và rẻ hơn mà không ảnh hưởng đến tính bảo mật và phi tập trung chuỗi chính cơ bản cung cấp.
- Mạng con: Mạng con được thiết kế để giải quyết các thách thức về mở rộng và hiệu suất theo nhiều cách khác nhau. Mạng con về cơ bản là một chuỗi riêng biệt và độc lập trong mạng blockchain. Chúng cho phép mạng xử lý lượng lớn hoặc hỗ trợ nhiều ứng dụng khác nhau với các yêu cầu hiệu suất khác nhau. Mạng con cho phép mở rộng theo chiều ngang bằng cách phân phối khối lượng công việc trên nhiều chuỗi, do đó tăng dung lượng mạng tổng thể. Thông qua mạng con, các phần khác nhau của mạng có thể hoạt động với cơ chế đồng thuận, cấu trúc quản trị và đặc điểm hiệu suất của riêng chúng. Điều này làm cho mạng con trở nên lý tưởng cho các tình huống cần xử lý lượng lớn giao dịch hoặc nhiều ứng dụng phải được hỗ trợ đồng thời.
4. Mạng con và L2: Ưu điểm và nhược điểm
Hãy cùng khám phá những ưu và nhược điểm của mạng con và L2.
1. Lợi ích của mạng con:
1) Mở rộng : Mạng con cho phép mở rộng theo chiều ngang bằng cách chia mạng blockchain thành các mạng con hoặc phân đoạn nhỏ hơn. Điều này cho phép các giao dịch được xử lý song song, làm tăng đáng kể thông lượng giao dịch tổng thể của mạng.
2) Tính linh hoạt: Mạng con cung cấp tính linh hoạt để tùy chỉnh các mạng con cụ thể cho các trường hợp sử dụng hoặc ứng dụng khác nhau. Mỗi mạng con có thể có cơ chế đồng thuận, quy tắc và trình xác thực riêng, cho phép tùy chỉnh và tối ưu hóa dựa trên yêu cầu của các ứng dụng chạy trên mạng con đó.
3) Hiệu suất nâng cao: Thông qua xử lý song song, mạng con có thể xử lý đồng thời lượng lớn giao dịch, từ đó rút ngắn thời gian xác nhận giao dịch và giảm độ trễ. Điều này làm cho mạng con phù hợp với các ứng dụng và tình huống đòi hỏi khắt khe trong đó việc xử lý giao dịch theo thời gian thực là rất quan trọng.
4) Tăng dung lượng mạng: Bằng cách phân phối tải giao dịch trên nhiều mạng con, khả năng xử lý lượng lớn của mạng mở rộng , giảm tắc nghẽn và tắc nghẽn tiềm ẩn.
2. Nhược điểm của mạng con:
1) Giao tiếp giữa các mạng con: Giao tiếp lẫn nhau giữa các mạng con có thể phức tạp và yêu cầu các cơ chế trao đổi dữ liệu bổ sung (chẳng hạn như truyền thông điệp, API mạng con chéo, Hoán đổi nguyên tử), đồng bộ hóa đồng thuận và truyền tải chuỗi chéo. Đảm bảo sự tương tác liền mạch và khả năng tương tác giữa các mạng con có thể đặt ra những thách thức kỹ thuật.
Một kịch bản ví dụ về khả năng tương tác của mạng con có thể là mạng blockchain với các mạng con riêng biệt cho các ngành khác nhau hoặc các trường hợp sử dụng như tài chính, chuỗi cung ứng và chăm sóc sức khỏe. Các mạng con này có thể cần chia sẻ dữ liệu hoặc tài sản xuyên ranh giới. Để đạt được các tương tác liền mạch đòi hỏi phải phát triển các giao thức trao đổi dữ liệu an toàn, triển khai các cơ chế truyền dẫn xuyên chuỗi để đạt được khả năng tương tác của tài sản và đảm bảo đồng bộ hóa đồng thuận để duy trì tính toàn vẹn của mạng. Điều này sẽ đòi hỏi lượng lớn công việc và khiến mạng con gặp nhiều vấn đề bảo mật tiềm ẩn hơn.
2) Cân nhắc về bảo mật: Tính bảo mật của mạng con dựa trên các cơ chế đồng thuận và trình xác nhận riêng biệt trong mỗi mạng con. Việc duy trì tính bảo mật của tất cả các mạng con và ngăn chặn các cuộc tấn công hoặc lỗ hổng tiềm ẩn có thể phức tạp.
3) Phi tập trung: Tùy thuộc vào thiết kế, các mạng con có thể có sự đánh đổi giữa mở rộng và phi tập trung. Khi số lượng mạng con tăng lên, số lượng trình xác thực cần thiết trên mỗi mạng con có thể giảm, điều này có thể dẫn đến sự tập trung quyền lực vào tay một số trình xác thực.
3. Ưu điểm của L2:
1) Cải thiện mở rộng: Các giải pháp L2 giảm gánh nặng cho blockchain chính bằng cách xử lý các giao dịch ngoài chuỗi hoặc theo cách hiệu quả hơn. Điều này dẫn đến mở rộng lớn hơn, cho phép lượng lớn được xử lý nhanh chóng và với chi phí thấp hơn.
2) Hiệu quả chi phí: Giải pháp L2 có thể giảm đáng kể phí giao dịch bằng cách xử lý các giao dịch ngoài chuỗi hoặc tổng hợp nhiều giao dịch thành một giao dịch trên chuỗi. Điều này làm cho các ứng dụng dựa trên blockchain tiết kiệm chi phí hơn, đặc biệt đối với các trường hợp sử dụng liên quan đến các giao dịch nhỏ và thường xuyên.
3) Xác nhận giao dịch nhanh hơn: Bằng cách giảm sự phụ thuộc vào chuỗi chính, L2 có thể đạt được xác nhận giao dịch nhanh hơn, cải thiện trải nghiệm người dùng tổng thể và hoàn tất giao dịch gần như ngay lập tức.
4) Khả năng tương thích và khả năng tương tác: Các giải pháp L2 có thể được thiết kế để tương thích với cơ sở hạ tầng blockchain hiện có, cho phép tích hợp liền mạch với nhiều ứng dụng và giao thức phi tập trung (DApps). Điều này thúc đẩy khả năng tương tác và tạo điều kiện thuận lợi cho việc áp dụng các giải pháp L2 trong hệ sinh thái blockchain rộng lớn hơn.
4.L2 Nhược điểm:
1) Đánh đổi bảo mật: Tùy thuộc vào việc triển khai, các giải pháp L2 có thể đưa ra những đánh đổi về bảo mật. Việc xử lý ngoài chuỗi hoặc dựa vào các thực thể bên ngoài để xác minh giao dịch có thể yêu cầu các giả định tín nhiệm và có thể gây ra các vectơ tấn công hoặc lỗ hổng mới. Giả sử chúng ta có một hệ thống thanh toán dựa trên blockchain nhằm cải thiện mở rộng bằng cách áp dụng giải pháp L2 được gọi là mạng kênh thanh toán. Trong mạng này, người dùng có thể mở các kênh thanh toán cho nhau, cho phép giao dịch ngoài chuỗi nhanh hơn và rẻ hơn. Quyết toán cuối cùng của các giao dịch này được ghi lại trên chuỗi chính.
Một sự đánh đổi về bảo mật đi kèm với giải pháp L2 này là nhu cầu tín nhiệm vào những người tham gia kênh thanh toán. Vì các giao dịch diễn ra ngoài chuỗi nên người tham gia cần tin tưởng rằng đối tác giao dịch của họ sẽ tôn trọng số dư đã thỏa thuận và không cố gắng gian lận.
Ví dụ: giả sử Alice và Bob mở một kênh thanh toán và Alice và Bob bắt đầu nhiều giao dịch để cập nhật số dư kênh. Tuy nhiên, Bob quyết định phát trạng thái kênh cũ hơn lên chuỗi chính nhằm cố gắng khôi phục trạng thái đó và yêu cầu nhiều tiền hơn mức anh ta được hưởng. Đây được gọi là "tấn công trạng thái kênh".
Trong trường hợp này, Alice có thể mất tiền nếu cô ấy không liên tục theo dõi mạng và phản hồi với trạng thái kênh cập nhật, chính xác. Vectơ tấn công này được đưa ra do sự phụ thuộc vào xử lý ngoài chuỗi và các giả định tín nhiệm liên quan đến những người tham gia kênh thanh toán.
2) Độ phức tạp tích hợp: Việc triển khai và tích hợp các giải pháp L2 với chuỗi chính có thể phức tạp và yêu cầu sửa đổi các hợp đồng thông minh hoặc cơ sở hạ tầng hiện có. Đảm bảo khả năng tương thích và tương tác trơn tru giữa L2 và chuỗi chính có thể đặt ra những thách thức kỹ thuật. Điều này là do các hợp đồng thông minh cần được thiết kế để hỗ trợ khả năng tương tác và liên lạc giữa L2 và chuỗi chính. Điều này có thể liên quan đến việc viết lại các phần của logic hợp đồng hoặc giới thiệu các chức năng bổ sung để xử lý các hoạt động cụ thể của L2.
3) Khả năng ứng dụng hạn chế: Giải pháp L2 có thể không phù hợp với tất cả các loại ứng dụng blockchain. Một số trường hợp sử dụng nhất định, chẳng hạn như những trường hợp liên quan đến tương tác hợp đồng thông minh phức tạp hoặc yêu cầu minh bạch tuyệt đối trên chuỗi, có thể không phù hợp lắm với các giải pháp L2. Lý do là các giải pháp L2 thường liên quan đến cơ chế đồng thuận hoặc xử lý ngoài chuỗi cho phép giao dịch nhanh hơn và rẻ hơn, nhưng chúng có thể hy sinh một mức độ nhất định về tính minh bạch và bảo mật trên chuỗi.
5. Kết luận
Việc lựa chọn giữa mạng con và mạng Lớp 2 (L2) tùy thuộc vào nhu cầu cụ thể của ứng dụng. Đối với các ứng dụng ưu tiên bảo mật và phi tập trung cao, mạng con có thể phù hợp hơn. Mặt khác, các ứng dụng nhấn mạnh vào độ trễ thấp và thông lượng cao có thể thích mạng L2 hơn. Điều quan trọng là phải xem xét cẩn thận các yếu tố này khi quyết định chọn tùy chọn nào vì chúng có thể ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất và chức năng của ứng dụng của bạn.
