Là một trong những nền tảng blockchain năng động nhất, Ethereum lưu trữ một số lượng lớn các ứng dụng phi tập trung, từ DeFi (tài chính phi tập trung) đến NFT (mã thông báo không thể thay thế) và hệ sinh thái rất thịnh vượng. Tuy nhiên, sự thịnh vượng của các giao dịch trên chuỗi cũng đi kèm với một số thách thức cố hữu, chẳng hạn như phí giao dịch tăng đột biến, thời gian giao dịch dài hơn và tỷ lệ thất bại tăng do tắc nghẽn mạng, ảnh hưởng lớn đến sự nhiệt tình của những người tham gia trên chuỗi.
Để giải quyết các vấn đề trên mà không ảnh hưởng đến đặc điểm phân tán của chuỗi chính, cộng đồng chủ yếu áp dụng giải pháp mở rộng L2. Nguyên lý cốt lõi của L2 là chuyển tính toán và giao dịch từ mạng chính (tức là L1) sang mạng lớp thứ hai để thực hiện và chỉ gửi kết quả giao dịch cuối cùng đến mạng chính. Điều này có thể khiến bản thân giao dịch hiệu quả hơn và ít tốn kém hơn, đồng thời vẫn kế thừa tính bảo mật của mạng chính.
Các giải pháp L2 nổi tiếng hơn bao gồm Rollup, chuỗi bên, v.v.
Rollup được chia thành Rollup lạc quan và Rollup không kiến thức (ZK-Rollup).
OP-Cuộn lại
Trước tiên, hãy xem Optimistic Rollups, đưa tất cả các tính toán giao dịch và cập nhật trạng thái lên mạng L2 (có thể tăng tốc giao dịch và giảm phí giao dịch), sau đó nén dữ liệu giao dịch gốc theo từng đợt và xuất bản lên mạng chính (điều này được sử dụng để đảm bảo giao dịch hợp lệ). Khi gửi, nút L2 sẽ mặc định cho rằng các giao dịch này hợp lệ và không chứa giao dịch độc hại. Điều này sử dụng luật thực tế: nếu không ai có thể chứng minh bạn có tội, thì bạn nên được coi là vô tội. Mô hình này loại bỏ rất nhiều xác minh vô ích, có thể tăng tốc đáng kể xác nhận giao dịch và cải thiện hiệu quả giao dịch.
Sau khi giao dịch được nút gửi, nếu người xác minh thấy giao dịch có vấn đề, anh ta có thể gửi bằng chứng gian lận trong vòng bảy ngày. Bằng chứng này sẽ được hợp đồng thông minh trên L1 xác minh. Vì người gửi cần chỉ rõ giao dịch có vấn đề, nên người xác minh chỉ cần xác minh giao dịch đã chỉ định, do đó có thể nhanh chóng chứng minh giao dịch có vấn đề hay không. Nếu giao dịch có vấn đề thực sự được bao gồm, thì lô mà giao dịch này nằm trong đó và tất cả các lô tiếp theo sẽ phải được khôi phục và toàn bộ chuỗi L2 sẽ được khôi phục về trạng thái trước khi giao dịch độc hại được thực hiện. Nút độc hại sẽ bị trừng phạt (tịch thu tiền ký quỹ đã cam kết) và người xác minh sẽ nhận được một số phần thưởng.
Nếu không có bằng chứng gian lận nào được gửi từ bất kỳ nút nào trong vòng bảy ngày, tất cả các giao dịch sẽ được mạng lưới blockchain xác nhận là hợp pháp.
Hiện tại, Fraud Proof là một thiết kế rất thực tế. Nó giống như Sword of Damocles trong thần thoại. Bản thân sự tồn tại của nó hữu ích hơn là sử dụng nó để áp đặt hình phạt thực tế. Người giữ kiếm có thể ngăn chặn sâu bệnh hiệu quả, điều này lớn hơn nhiều so với hiệu quả chiến đấu của chính nó. Đối với tình hình hiện tại, hầu như không có nút nào từng nộp bằng chứng gian lận, chứ đừng nói đến việc thực sự chứng minh rằng nút đó đang làm điều ác. Có nhiều lý do cho điều này, chẳng hạn như các dự án khác nhau đã triển khai Op-Rollups đã được thử nghiệm đầy đủ, các hình phạt nghiêm khắc đã dẫn đến chi phí cao cho việc làm điều ác và tổn thất kinh tế và tín dụng do nút ác gây ra lớn hơn nhiều so với lợi ích không đáng kể mà điều ác mang lại.
Trên thực tế, so với hành vi sai trái của nút, mọi người thường gặp phải sự biến động mạng và gián đoạn mạng do lỗi phần mềm. Nhược điểm của Op-Rollup chủ yếu là các vấn đề về dòng vốn do thời gian thử thách bảy ngày và rủi ro tập trung gây ra.
ZK-Cuộn
Ngược lại với Op-Rollups lạc quan tự nhiên, ZK-Rollups yêu cầu bằng chứng hợp lệ ngoài dữ liệu đã nén khi gửi dữ liệu lên chuỗi. Nói cách khác, ZK-Rollups cũng thực hiện các giao dịch ngoài chuỗi và đóng gói các giao dịch và gửi chúng lên mạng chính, nhưng trước khi chính thức gửi chúng, cần phải tính toán bằng chứng hợp lệ ngoài chuỗi.
Khái niệm ZK thực ra đã tồn tại trước khi blockchain ra đời, nhưng tính phức tạp của thế giới thực khiến các kịch bản ứng dụng của nó rất hạn chế. Khi áp dụng, nó cần phải giới hạn trong một phạm vi rất nhỏ, chẳng hạn như các vấn đề về quyền riêng tư của hai bên cụ thể và thường phải có một trình xác minh tập trung, xác định rằng bản thân nó cần phải dựa trên một mức độ tin cậy nhất định. Ưu điểm của blockchain khi áp dụng công nghệ ZK là nó có thể tự nhiên hội tụ sự phức tạp vào các hợp đồng thông minh. Trên thực tế, nó chỉ cần xác minh dữ liệu và tính toán trên blockchain. Nó tự nhiên không thể xác minh những điều mà hợp đồng thông minh không thể làm. Do đó, so với trước đây, mọi người chỉ cần tin vào các hợp đồng thông minh phi tập trung và sự tin tưởng này không cần phải được neo vào bất kỳ tổ chức hoặc cá nhân tập trung nào.
Đây cũng là độ phức tạp của ZK-Rollups so với Op-Rollups. Nó cần biên dịch một sơ đồ mạch logic phức tạp dựa trên dữ liệu khi giao dịch được thực hiện và logic thực tế của quá trình thực hiện giao dịch. Sau đó, dựa trên sơ đồ mạch này, một trình chứng minh chuyên dụng được sử dụng để tạo ra một kết quả có thể được xác minh nhanh chóng thông qua các phép tính mật mã (điều này mất một thời gian). Vì các phép toán dựa trên máy tính mạnh, nên thường có các trình biên dịch và trình xác minh chuyên dụng để thực hiện các tác vụ này.
Chi phí lớp 2
Vâng, có một câu hỏi khác. Một trong những mục đích của mạng L2 là giảm chi phí cho người dùng tương tác trên L1. Vậy chi phí riêng của họ là gì?
Đầu tiên, Op-Rollup có hai chi phí chính: một là phí giao dịch cần phải trả khi gửi dữ liệu giao dịch đã nén đến L1; chi phí còn lại là chi phí vận hành của các nút L2 (bao gồm phần cứng và lợi nhuận của chúng). Cuối cùng, những chi phí này sẽ được chuyển cho người dùng.
Tin tốt là giải pháp EIP-4844 hiện tại của Ethereum đã giúp giảm đáng kể chi phí tương tác L2 với mạng chính.
Ngoài ra, việc duy trì các nút đòi hỏi phải khóa một lượng tiền lớn, không thể sử dụng cho các mục đích khác, có thể khiến các nhà đầu tư bỏ lỡ cơ hội và gây ra tổn thất gián tiếp.
Chi phí của ZK-Rollups chủ yếu đến từ chi phí tính toán. Việc tạo ra các bằng chứng không kiến thức đòi hỏi rất nhiều tài nguyên tính toán và triển khai phần cứng chuyên dụng. Và giống như Op-Rollups, nó cũng cần phải chịu phí giao dịch để gửi dữ liệu đến chuỗi.
Ngoài ra, phần cứng chuyên dụng lại quá hạn chế đối với người dùng thông thường, điều này cũng sẽ dẫn đến mạng lưới tập trung hơn.
Tóm tắt
Cả Optimistic Rollups và ZK-Rollups đều là những câu trả lời chính mà hệ sinh thái Ethereum đưa ra để giải quyết các thách thức về khả năng mở rộng. Hiện tại, hai giải pháp này vẫn đang trong quá trình phát triển. Với việc triển khai các bản nâng cấp như Ethereum EIP-4844, chi phí xuất bản dữ liệu L2 đã giảm đáng kể, qua đó sẽ giải phóng thêm tiềm năng của hai giải pháp này.
