Tổng quan về Layer 2: Các giải pháp mở rộng hiệu quả trên Ethereum

Trong năm 2023 và dự kiến tiếp tục vào năm 2024, Layer 2 nhận được sự chú ý đặc biệt từ giới đầu tư tiền mã hóa khi các dự án liên quan đến Layer 2 chứng kiến mức tăng trưởng đáng kể, với mức tăng ít nhất 200%. Để hiểu rõ hơn về Layer 2, hãy theo dõi bài viết dưới đây cùng Mytour!

Giới thiệu về Layer 2

Layer 2, còn được gọi là các giải pháp mở rộng, được phát triển trên nền tảng của các blockchain Layer 1 mà không cần thay đổi các tính năng chính đã có.

Để hiểu sâu hơn về Layer 2, hãy bắt đầu từ việc khám phá Layer 1 thông qua bài viết sau: Blockchain Layer 1 là gì? Nền tảng cốt lõi trong thế giới crypto.

Giải thích một cách đơn giản, Layer 1 là một hệ thống nền tảng đảm bảo việc xác thực và thực hiện các giao dịch mà không cần sự phụ thuộc vào blockchain khác.

Ví dụ: Ethereum và Bitcoin là những mẫu mực của blockchain Layer 1 vì chúng đáp ứng các tiêu chuẩn sau:

• Hệ thống bảo mật và xác thực thông qua mạng lưới các node.
• Nhóm sản xuất khối. 
• Khả năng lưu trữ lịch sử các giao dịch.
• Mechanism cơ chế đồng thuận.

Tuy công nghệ Layer 2 có thể áp dụng cho bất kỳ blockchain nào, nhưng hiện tại, sự quan tâm chính từ phía các nhà đầu tư và người dùng cá nhân lại đổ dồn vào giải pháp Layer 2 của Ethereum, điều này cho thấy sự phát triển vượt bậc của nó và đang là một xu hướng đáng chú ý trong cộng đồng blockchain.

Tại sao chỉ có Ethereum phát triển Layer 2 trong khi các blockchain như Solana và Avalanche thì không?

Lý do chính là do quy mô của hệ sinh thái Ethereum lớn hơn và số người dùng hoạt động trên đó cao hơn so với các blockchain khác như Avalanche và Solana. Điều này dẫn đến việc tăng phí gas và làm chậm các giao dịch.

Để khắc phục những thách thức này, giải pháp Layer 2 trên Ethereum đã được thiết kế nhằm giảm bớt áp lực lên mạng lưới Ethereum, cải thiện tốc độ giao dịch và giảm chi phí, trong khi vẫn giữ nguyên tính bảo mật và phi tập trung của nền tảng.

Phương pháp mà Layer 2 dùng để giải quyết những hạn chế của Layer 1

Thách thức phổ biến với Layer 1

Layer 1 đóng một vai trò không thể thiếu trong phát triển các ứng dụng phi tập trung (Dapp) và duy trì tính phi tập trung của blockchain. Tuy nhiên, vấn đề mở rộng là một thách thức lớn đối với Ethereum.

Một vấn đề lớn bắt nguồn từ cơ chế xác thực giao dịch của blockchain. Mỗi giao dịch cần được các node xác thực và chỉ có thể được thêm vào chuỗi khi đạt được sự đồng thuận. Sự gia tăng bất ngờ về số lượng người dùng và giới hạn về node làm cho mạng bị quá tải, gây ra tắc nghẽn và làm tăng chi phí giao dịch.

Để giải quyết các thách thức này, cần thiết phải phát triển các giải pháp mở rộng mạng, bao gồm cả việc áp dụng các giải pháp Layer 2 nhằm giảm bớt gánh nặng cho Layer 1. Những cải tiến này nhằm mục đích khắc phục vấn đề mở rộng và đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người dùng.

Giải pháp mà Layer 2 cung cấp để hỗ trợ Layer 1

Các nền tảng Layer 2 chia sẻ một số đặc điểm phát triển chung như:

- Tăng cường hiệu quả xử lý: Các giải pháp Layer 2 cải thiện khả năng xử lý giao dịch, giảm tắc nghẽn và mở rộng băng thông, giúp làm giảm các rào cản trong việc thực hiện giao dịch.

- Tiết kiệm chi phí: Layer 2 giảm chi phí cho người dùng bằng nhiều cách, từ đó làm cho việc sử dụng trở nên thuận tiện hơn.

- Duy trì bảo mật và phi tập trung: Layer 2 vẫn giữ được các tính năng bảo mật và phi tập trung của Layer 1, đồng thời cải thiện khả năng mở rộng của mạng.

Dù Layer 2 được kỳ vọng giải quyết nhiều vấn đề, vẫn còn một số hạn chế chưa được khắc phục. Ví dụ, mặc dù Optimistic Rollups của Optimism có những khó khăn về bảo mật, và tốc độ của ZK-Rollups chưa đáp ứng được yêu cầu mong đợi, nhưng cả hai giải pháp vẫn được giới đầu tư quan tâm.

Vẫn tồn tại các rào cản lớn trong việc chuyển tài sản giữa các Layer 2 trên Ethereum, bao gồm thời gian chuyển đổi và chi phí liên quan.

• Không dùng bridge của bên thứ ba có nghĩa là phải dùng Ethereum làm trạm trung chuyển, điều này tốn kém thời gian và chi phí, mặc dù phí giao dịch đã được giảm.
  
  
• Sử dụng các công cụ của bên thứ ba như bridge (Orbiter Finance, Stargate Finance, v.v.) giúp tiết kiệm thời gian và chi phí hơn, tuy nhiên chi phí vẫn cao so với giao dịch thông thường.

Dù còn điểm yếu, không thể phủ nhận nỗ lực và tiến bộ của các giải pháp Layer 2 qua thời gian.

Ethereum cũng đã triển khai EIP-4844, cập nhật này hứa hẹn sẽ cắt giảm đáng kể phí gas trong hệ sinh thái, nhất là với các giải pháp Rollups. Đặc biệt, ZK-Rollups còn có thể cắt giảm chi phí gas tới 40-100 lần so với Layer 1.

Vào tháng 01/2024, Vitalik Buterin đã đề xuất tăng giới hạn phí gas lên 33%, đẩy giới hạn gas từ 30 triệu lên 40 triệu để mở rộng kích thước block và nâng cao khả năng xử lý giao dịch. Mặc dù có lo ngại về rủi ro giao dịch spam ảnh hưởng đến ổn định phí giao dịch, đề xuất này vẫn nhận được sự ủng hộ từ đại diện của nhiều Layer 2, xem đây là bước tiến quan trọng cho cộng đồng.

Giải pháp Layer 2 đang là xu hướng

Do cập nhật EIP-4484, sự quan tâm của giới đầu tư đang hướng nhiều về các Layer 2 sử dụng Rollups, đặc biệt là ZK-Rollups, bởi các dự án như zkSync chưa phát hành token và được kỳ vọng sẽ có các đợt airdrop lớn sắp tới.

Optimistic Rollups

Khái quát

Optimistic Rollups mang lại tiềm năng lớn cho việc mở rộng hợp đồng thông minh trên Ethereum trong thời gian ngắn.

Tính năng nổi bật

• Optimistic Rollups hỗ trợ EVM và Solidity, cho phép các nhà phát triển sử dụng chức năng giống như trên Ethereum.
  
  
• Cơ chế của Optimistic Rollups cho rằng tất cả giao dịch đều hợp lệ mặc dù chưa được xác minh.

Những dự án Layer 2 nổi bật trong năm 2024

Optimism

Optimism, một nền tảng Layer 2, được thiết kế để mở rộng Ethereum, nhằm giảm chi phí và tăng tốc độ giao dịch, mang lại trải nghiệm người dùng tốt hơn. Nền tảng này dựa trên công nghệ Optimistic Rollups.

Arbitrum

Arbitrum, giải pháp Layer 2, được phát triển để nâng cao hiệu suất và khả năng mở rộng của hợp đồng thông minh trên Ethereum, cùng với việc tăng cường bảo mật cho các ứng dụng khởi chạy.

ZK-Rollups

Khái quát

ZK-Rollups, còn được biết đến như giải pháp Zero-knowledge, có thể xử lý hàng trăm giao dịch ngoài chuỗi và tạo ra bằng chứng mật mã SNARK, được xác nhận là hợp lệ và lưu trữ trên Ethereum.

Đặc điểm chính:

• ZK-Rollups giảm lượng dữ liệu cần xử lý cho mỗi khối, làm tăng tốc độ và giảm chi phí xác thực.
  
  
• Chuyển tiền từ Layer 2 về Layer 1 qua ZK-Rollups không có độ trễ, nhờ vào việc bằng chứng hợp lệ được hợp đồng ZK-rollup xác minh từ trước.
  
  
• ZK-Rollups có khả năng chống lại các cuộc tấn công, hack một cách hiệu quả.
  
  
• Do dữ liệu được lưu trữ ở Layer 1, tính phi tập trung và an toàn của mạng được bảo toàn.

Các dự án Layer 2 nổi bật dự kiến trong năm 2024

zkSync

zkSync, một giải pháp Layer 2 thuộc nhóm ZK-Rollups, phát triển bởi Matter Labs và được ủng hộ bởi các quỹ đầu tư lớn như a16z, OKX, Crypto.com, Bybit, ConsenSys, đã gọi vốn thành công hơn 458 triệu USD.

Starknet

Starknet, một nền tảng Layer 2 trên Ethereum, áp dụng công nghệ ZK-Rollups để giúp các nhà phát triển dApp mở rộng quy mô mà không làm giảm bảo mật thừa kế từ Ethereum.

Các giải pháp Layer 2 khác

Plasma

Plasma là một khuôn khổ cho phép xây dựng các ứng dụng phi tập trung có thể mở rộng trên Ethereum, được đề xuất bởi Vitalik Buterin và Joseph Poon.

Plasma Chain là một blockchain độc lập nhưng liên kết chặt chẽ với Ethereum Mainnet. Các giao dịch trên Plasma Chain diễn ra ngoài chuỗi với một cơ chế hoạt động đặc thù khác so với Ethereum.

Cấu trúc của Plasma cho phép tạo nhiều chuỗi khối con có khả năng hoạt động độc lập và tương tác với Ethereum thông qua việc sử dụng các hợp đồng thông minh kết hợp với Merkle-Tree.

Merkle-Tree cho phép sinh ra không giới hạn các chuỗi con, và những chuỗi này lại có thể sinh thêm chuỗi khác để giảm tải cho chuỗi cha, bao gồm cả Ethereum Mainnet. Tuy nhận được một số tính bảo mật từ Ethereum thông qua bằng chứng gian lận (fraud proof), cơ chế này vẫn gặp một số hạn chế về bảo mật và hiệu quả do thiết kế của nó.

Trong số các dự án dùng giải pháp Plasma, Loom Network và OMG Network là những ví dụ. Tuy nhiên, hiện tại, các dự án này không tạo được dấu ấn đặc biệt trong cộng đồng đầu tư.

Channel

State Channel là một giao thức ngang hàng (P2P Protocol) cho phép hai hoặc nhiều người dùng thực hiện giao dịch và sau đó đưa kết quả cuối cùng lên blockchain.

Trong các giao dịch này, họ sử dụng ví hoặc hợp đồng Multisig để quản lý.

Các giao dịch chính bao gồm:

• Giao dịch mở kết nối từ blockchain Layer 1 đến Channel Layer 2.
• Giao dịch đóng kết nối giữa blockchain Layer 1 và Layer 2.

Channel giúp loại bỏ phần lớn dữ liệu giao dịch thừa khỏi blockchain Layer 1, từ đó nâng cao khả năng lưu trữ của mỗi khối và giảm chi phí giao dịch.

Các dự án nổi bật sử dụng cơ chế này bao gồm Bitcoin Lightning Network và Celer Network.

Validium

Validium là một giải pháp mở rộng tương tự như ZK-Rollups nhưng không lưu trữ dữ liệu giao dịch trên Ethereum mainnet.

Tuy còn nhiều hoài nghi về tính khả dụng và độ tin cậy, Validium có tiềm năng cải thiện đáng kể khả năng mở rộng với khả năng xử lý lên đến ~9.000 giao dịch mỗi giây.

Immutable X đang được chú ý trong lĩnh vực này.

Tổng kết

Sự chú ý đang dồn về mảng Layer 2 trên Ethereum, cho thấy một xu hướng tiềm năng sắp nổ ra mạnh mẽ trong thị trường crypto. Do đó, cơ hội đang nằm ở các dự án Layer 2, đặc biệt là những giải pháp Rollups mới sẽ thu hút nhiều sự quan tâm và đầu tư.

Lưu ý: Mytour không chịu trách nhiệm cho bất kỳ quyết định đầu tư nào của bạn. Chúc bạn thành công và kiếm được nhiều lợi nhuận từ thị trường này.