Những điều cần thiết cho người mới vào lĩnh vực tiền điện tử: Layer 0, Layer 1 và Layer 2 là gì?
[TL; DR]
Có sáu lớp trong kiến trúc logic blockchain: lớp dữ liệu, lớp mạng, lớp đồng thuận, lớp kích hoạt, lớp hợp đồng, và lớp ứng dụng.
Các lớp dữ liệu và mạng là một phần của kiến trúc cơ bản của blockchain và cũng là lớp thấp nhất của toàn bộ hệ thống blockchain.
Dựa trên kiến trúc cơ bản, lớp đồng thuận, lớp kích hoạt, lớp hợp đồng và lớp ứng dụng làm việc cùng nhau để cấu thành lớp giao thức của blockchain.
4.Layer 0, còn được gọi là lớp truyền dữ liệu, là lớp dưới cùng của mô hình OSI và chủ yếu liên quan đến việc tích hợp giữa blockchain và các mạng truyền thống.
Lớp 1, hoặc giải pháp mở rộng on-chain, đề cập đến một giải pháp mở rộng được triển khai trên cơ sở giao thức cơ bản của blockchain.
6.Layer 2 cũng được biết đến dưới dạng giải pháp mở rộng off-chain trong đó các giao thức cơ bản và quy tắc cơ bản của blockchain sẽ không thay đổi, và tốc độ xử lý giao dịch sẽ được tăng thông qua kênh trạng thái, sidechains và các giải pháp khác.
Khả năng mở rộng và Layer 0/1/2 là những thuật ngữ thường được đề cập trong tin tức tiền điện tử. Vậy Layer 0, Layer 1 và Layer 2 trong blockchain là gì? Và các tính năng và ứng dụng của chúng là gì?
Bắt đầu với Sáu Lớp Công Nghệ Blockchain
Tháng 1 năm 2009, Satoshi Nakamoto đào được khối đầu tiên của Bitcoin trên một máy chủ nằm ở Helsinki. Tạm thời, Bitcoin đã phát triển thành một hệ thống khổng lồ với hàng chục nghìn nút trên toàn thế giới và tổng vốn hóa thị trường lên đến hơn 1 nghìn tỷ đô la. Nó đã hoàn hảo giải quyết vấn đề đại diện giá trị trong thế giới số và cũng đã tiến xa công nghệ blockchain. Nếu cấu trúc của Bitcoin Nếu hệ thống được phân tích cẩn thận, nó có thể được chia thành năm tầng dựa trên chức năng của nó: tầng dữ liệu, tầng mạng, tầng đồng thuận, tầng kích hoạt và tầng ứng dụng. Sau đó, Ethereum nổi lên nhanh chóng với hợp đồng thông minh và đã thiết lập một mô hình mới cho hệ thống blockchain bằng cách thêm một tầng hợp đồng giữa tầng kích hoạt và tầng ứng dụng. Hãy xem xét kỹ hơn.
Các lớp dữ liệu và mạng là cấu trúc cơ bản của blockchain và cũng là các lớp thấp nhất của toàn bộ hệ thống blockchain.
Lớp dữ liệu hoạt động như cấu trúc dữ liệu blockchain (ví dụ: cây Merkle) và được tạo thành từ hai yếu tố: con trỏ và danh sách liên kết. Con trỏ là biến chỉ đến vị trí của biến khác, và danh sách liên kết là một danh sách các khối được nối với dữ liệu và con trỏ đến khối trước đó. Hơn nữa, lớp dữ liệu liên quan đến thuật toán băm và mã hóa không đối xứng được sử dụng để đảm bảo tính không thể thay đổi của blockchain. Lớp cũng có thể được coi như là một cơ sở dữ liệu phân tán và chống thay đổi cần được duy trì bởi tất cả các nút của hệ thống, dẫn đến lớp mạng của blockchain.
Tầng mạng đề cập đến một mạng P2P lớn liên quan đến tất cả các nút của blockchain. Trong mạng phân tán P2P này, một khi một nút đã tạo ra một khối mới, nó truyền thông tin đến một số nút gần kề thông qua cơ chế truyền thông. Sau khi các nút khác đã xác thực khối, chúng sẽ truyền lại dữ liệu cho các nút khác. Cuối cùng, khi hầu hết các nút trong hệ thống đã xác thực khối, khối sẽ được kết nối chính thức vào blockchain.
Dựa trên kiến trúc cơ bản, lớp đồng thuận, lớp kích hoạt, lớp hợp đồng và lớp ứng dụng hoạt động cùng nhau để cấu thành lớp giao thức của blockchain.
Trong blockchain, lớp đồng thuận chủ yếu bao gồm các cơ chế thuật toán đồng thuận, được sử dụng để thống nhất các nút không liên quan đến nhau trong toàn bộ mạng và duy trì tính nhất quán dữ liệu ở lớp dữ liệu. Cho đến nay, các cơ chế đồng thuận phổ biến là bằng chứng công việc (POW) của Bitcoin, thế chấp (POS) của Ethereum và thế chấp được ủy quyền (DPoS) của EOS. Là một trong những công nghệ cốt lõi của blockchain, cơ chế đồng thuận đóng một vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an ninh và hiệu quả hoạt động của mạng lưới. Ngoài ra, đó cũng là một trong những cơ chế quản trị quan trọng của cộng đồng blockchain.
Lớp kích hoạt bao gồm cơ chế phát hành và cơ chế phân phối của blockchain. Thông qua cơ chế khuyến khích, các nút trong hệ thống sẽ tự nguyện duy trì an toàn của toàn bộ mạng lưới blockchain. Ví dụ, trong cơ chế đồng thuận PoW, số lượng Bitcoin Các token được phân phối cho các thợ mỏ bao gồm và xác minh các giao dịch. Và có vẻ như đã đạt được một sự đồng thuận rằng công việc nhiều hơn sẽ được trả nhiều hơn. Các nút có khả năng tính toán mạnh hơn có khả năng đóng gói khối thành công hơn và có quyền ghi sổ. Trong một số trường hợp, các nút sử dụng sức mạnh của mình để gian lận sẽ bị hình phạt bởi hệ thống. Bitcoin tích hợp sáng tạo các động lực kinh tế vào thuật toán của mình, dẫn đến các nhà khai thác cạnh tranh quyền ghi sổ thông qua sức mạnh tính toán. Cơ chế này duy trì hệ thống giao dịch trong khi phát hành mã thông báo mới, đồng thời trở thành động lực để phân phối cho các nhà khai thác, từ đó tạo ra một hệ thống ổn định và an toàn. Trong quá trình này, Bitcoin‘s chức năng như tiền điện tử cũng được thực hiện.
Layer hợp đồng chủ yếu bao gồm các kịch bản, thuật toán và hợp đồng thông minh khác nhau. Đây là cơ sở của lập trình blockchain tinh vi. Trong blockchain, nó là sự thực thi thực sự của những gì được gọi là ‘code là luật’, nơi thuật toán hợp đồng, một khi được kích hoạt, sẽ tất yếu tuân theo các thiết lập ban đầu mà không có sự can thiệp hoặc hỗ trợ từ bên thứ ba. Hơn nữa, do tính đầy đủ Turing của hợp đồng thông minh, lớp hợp đồng cũng có thể lập trình, điều này mang lại cho toàn bộ mạng lưới blockchain một tính chất giống như máy ảo.
Lớp ứng dụng là lớp cao nhất của hệ thống blockchain và chứa các kịch bản ứng dụng khác nhau của blockchain. Đối với Bitcoin Blockchain, hệ thống tiền điện tử có chức năng phát hành, chuyển nhượng và quyển sách hoàn chỉnh, cấu thành lớp ứng dụng, trong khi đối với một blockchain có thể lập trình như Ethereum, các tính năng tiên tiến và DApps khác nhau hoạt động cùng nhau để tạo thành lớp ứng dụng.
Layer 0, Layer 1 và Layer 2
Sáu lớp của hệ thống blockchain không thể tách rời về mặt cấu trúc và cùng nhau thực hiện các chức năng của blockchain. Trở lại vấn đề về khả năng mở rộng được đề cập ở đầu bài viết này, ngành công nghiệp thông thường đề cập đến Mô hình Tham chiếu Giao tiếp Hệ thống Mở (OSI) và chia lại sáu lớp thành ba lớp, từ dưới lên là Layer 0, Layer 1 và Layer 2.
Layer 0, cũng được biết đến là lớp truyền dữ liệu, là lớp dưới cùng của mô hình OSI và chủ yếu liên quan đến việc tích hợp giữa blockchain và các mạng truyền thống. Các giải pháp mở rộng Layer 0 là những giải pháp không thay đổi cấu trúc của blockchain và duy trì các quy tắc sinh thái ban đầu để cải thiện hiệu suất. Giải pháp Layer 0 rất linh hoạt vì nó không ảnh hưởng đến blockchain chính và cũng tương thích với các giải pháp mở rộng Layer 1 và Layer 2. Chúng hoạt động cùng nhau để tăng gấp đôi hiệu suất của mạng blockchain. Vẫn còn nhiều vấn đề ảnh hưởng đến hiệu suất trong các giao thức mạng cơ bản cần được tối ưu hóa. Các công nghệ mở rộng Layer 0 hiện có bao gồm BDN (mạng phân phối blockchain), QUIC và UDP.
Polkadot thường được gọi là một blockchain Layer 0 vì mainnet của nó hoạt động như một relay chain và chỉ phục vụ để cung cấp bảo mật và khả năng tương tác giữa các parachain chính. Và trên nền tảng Polkadot, một số mạng có thể kết nối với các blockchain Layer 1 như Ethereum thông qua các slot, chẳng hạn như chuỗi Moonbeam hỗ trợ ngôn ngữ lập trình.
Layer 1 tương ứng với lớp dữ liệu, lớp mạng, lớp đồng thuận và lớp kích hoạt trong kiến trúc logic của blockchain. Hầu hết các đồng tiền mã hóa đều có một chuỗi công khai độc lập và duy nhất, gọi là Layer 1, trên đó tất cả các giao dịch được giải quyết. Layer 1, còn được gọi là On-Chain Scaling, đề cập đến một giải pháp mở rộng được triển khai trên cơ sở của giao thức cơ bản của blockchain. Nó thường yêu cầu sửa đổi khả năng khối, thời gian tạo khối, cơ chế đồng thuận và các thuộc tính cố hữu khác của blockchain để tăng khả năng giao dịch. Cụ thể, Bitcoin Nâng cấp giải pháp mở rộng đang tăng khả năng của mỗi khối để có thể chứa nhiều giao dịch hơn, trong khi SegWit giảm không gian trung bình được chiếm bởi một giao dịch duy nhất, cho phép chứa nhiều giao dịch hơn trong mỗi khối. Nâng cấp lên DPoS cũng cho phép hiệu suất tốt hơn với một số mức độ phân tán và bảo mật. Tuy nhiên, hiệu suất của việc mở rộng Layer 1 dễ bị ảnh hưởng bởi các yếu tố vật lý và kinh tế.
Để biết thêm thông tin về các nguyên tắc và giới hạn của giải pháp mở rộng Layer 1, vui lòng đọc thêm. Dogecoin: Tại sao Vitalik Buterin phản đối nó? Liệu việc mở rộng có tăng sự phổ biến của nó không?
Layer 2 tương ứng với lớp hợp đồng và lớp ứng dụng của blockchain. Nó còn được gọi là giải pháp mở rộng ngoài chuỗi, trong đó các giao thức cơ bản và quy tắc cơ bản của blockchain sẽ không thay đổi, và tốc độ xử lý giao dịch sẽ được tăng lên thông qua kênh trạng thái, sidechains và các giải pháp khác. Layer 2 là một giải pháp cho hiệu suất mở rộng ngoài chuỗi chính. Nó bổ sung cho Layer 1, tức là Layer 2 là một cơ sở hạ tầng được xây dựng trên cơ sở blockchain cơ bản để cung cấp khả năng mở rộng, sẵn có và bảo mật tốt hơn cho blockchain. So với Layer 1, Layer 2 theo đuổi hiệu suất và hiệu năng tối ưu. Các loại giải pháp Layer 2 phổ biến là side chain, Plasma, Kênh trạng thái, Rollup và như vậy.
Để biết thông tin về các giải pháp Layer 2 thông thường trên Ethereum, vui lòng đọc Ethereum Layer 2: Một Nâng Cấp về Khả Năng Mở Rộng
Kết luận
Kể từ khi sự phát triển nhanh chóng của Bitcoin Với Ethereum, vấn đề hiệu suất không đủ đang đe dọa những chuỗi công khai nổi tiếng này. Làm thế nào để giải mã “tam giác không thể” và đạt được một giải pháp tối ưu giữa khả năng mở rộng, phân quyền và bảo mật được coi là một trong những nguyên nhân quan trọng nhất trong lĩnh vực blockchain. Đó chính là “holy grail” của blockchain. Trong các bài viết tiếp theo, chúng tôi sẽ giới thiệu cho bạn các giải pháp mở rộng trên các chuỗi khối lớn và các tiến bộ công nghệ mở rộng mới nhất, cũng như giúp bạn theo dõi sự phát triển hàng đầu của ngành công nghiệp. Hãy giữ nguyên!
