Monolithic Blockchain và Modular Blockchain là gì?

Monolithic Blockchain và Modular Blockchain là gì?

Trước khi tìm hiểu về Monolithic Blockchain và Modular Blockchain, bạn cần nắm được các đặc tính quan trọng của của blockchain. Một blockchain được tạo ra thông qua ba thành phần chính.

Những hoạt động chính của blockchain

Sự đồng thuận (Consensus): Đây là quá trình đảm bảo rằng mọi hoạt động đều đồng với trạng thái của blockchain và nội dung của mỗi khối. Sự đồng thuận đảm bảo tính bảo mật và xác minh tính chính xác của dữ liệu được lưu trữ trên blockchain. Nó giúp trả lời các câu hỏi như "Chúng ta đang ở khối nào?" và "Nội dung của khối N là gì?"

Sự thực thi (Execution): Quá trình tính toán để cập nhật trạng thái của blockchain từ khối N lên khối N+1. Nó bao gồm việc thực hiện các giao dịch và hợp đồng thông minh, đảm bảo tính chính xác của quá trình chuyển đổi từ trạng thái này sang trạng thái khác.

Tính khả dụng của dữ liệu (Data Availability): Điều này đảm bảo rằng dữ liệu trên blockchain được truy cập và sử dụng một cách hiệu quả. Dữ liệu được đảm bảo bởi lớp mạng L1 (Layer 1) có thể được trích dẫn và sử dụng.

Monolithic Blockchain là gì?

Monolithic Blockchain là một kiểu kiến trúc blockchain, trong đó toàn bộ hệ thống hoạt động dưới dạng một khối duy nhất. Điều này có nghĩa là tất cả các phần tử của blockchain, bao gồm giao dịch, hợp đồng thông minh, dữ liệu lịch sử và quy tắc xác minh, đều được tích hợp vào một chuỗi khối đơn. Điều này mang lại tính đồng thuận, khi mọi thành phần trong mạng phải đồng nhất với mọi giao dịch và quy tắc của hệ thống.

Tính khả dụng của dữ liệu: Khi một blockchain nhắm mục tiêu tăng thông lượng, nó thường tăng kích thước của các khối để chứa nhiều giao dịch hơn trong cùng một khối. Tuy nhiên, điều này đặt áp lực lên các nhà cung cấp dịch vụ node, yêu cầu họ phải có nhiều dung lượng lưu trữ hơn. Điều này có thể dẫn đến việc họ rút khỏi mạng vì không đủ tài nguyên (kỹ thuật hoặc tài chính) để duy trì. Kết quả là tính bảo mật và phân quyền của blockchain bị ảnh hưởng.

Tính thực thi: Để tăng tốc độ xử lý giao dịch, blockchain có thể giảm số lượng node tham gia. Chuyển giao dịch thông qua ít node hơn và đảm bảo sự đồng thuận dễ dàng hơn so với việc chuyển chúng qua nhiều nút trên toàn cầu. Tuy nhiên, việc giảm số lượng node có thể dẫn đến tăng thời gian xử lý giao dịch. Việc này là một ví dụ khác về việc đánh đổi giữa tính phân quyền và bảo mật.

Tính đồng thuận: Các blockchain không phân quyền cố gắng duy trì yêu cầu đầu vào thấp để cho phép nhiều người tham gia. Tuy nhiên, với thời gian, đặc biệt đối với Bitcoin, các yêu cầu phần cứng và năng lượng cho việc khai thác đã tăng lên đáng kể. Trong khi đó, các blockchain Bằng chứng cổ phần PoS sử dụng cổ phần đã khoá để bảo mật mạng. Tuy nhiên, cũng có thách thức liên quan đến việc trở thành thợ đào Bitcoin hoặc sở hữu cổ phần trong PoS.

Ví dụ: Khi một dự án blockchain hướng đến việc tạo ra thông lượng cao hơn, nó thường tăng kích thước khối và cố gắng xử lý nhiều giao dịch hơn trong cùng một khối. Điều này sẽ tạo áp lực cho các node tham gia mạng, đòi hỏi họ phải có phần cứng hoặc phần mềm mạng đủ mạnh để tham gia. Kết quả là có ít node tham gia mạng hơn, dẫn đến sự kém phân tập trung.

Hơn nữa, việc giảm số lượng node cũng có thể làm tăng tốc độ xử lý giao dịch. Tuy nhiên, đánh đổi cho tốc độ là sự giảm phân tập trung và bảo mật của mạng.

Modular Blockchain là gì?

Modular Blockchain là một loại blockchain hiện đại có khả năng tối ưu hóa hiệu suất và khả năng mở rộng. Đặc điểm quan trọng của Modular Blockchain là nó chia thành công cụ thành ba thành phần chính thay vì thực hiện chúng tất cả trên Layer 1.

Tính khả dụng của dữ liệu: Modular Blockchain sử dụng nguyên tắc sharding để mở rộng quy mô của chuỗi khối mà không ảnh hưởng đến tính phân tập trung hoặc bảo mật. Cơ chế sharding chia nhỏ dữ liệu của blockchain thành các mạng nhỏ hơn và các trình xác thực trong mạng xác minh các giao dịch trên blockchain. Kết hợp với Rollup, Modular Blockchain tăng khả năng mở rộng một cách đáng kể và tăng thông lượng mạng.

Tính thực thi: Thay vì thực hiện tất cả giao dịch trên Layer 1, các Modular Blockchain chia giao dịch giữa Layer 1 và Rollup. Rollup hoạt động như một lớp thực thi bổ sung cho Layer 1 mà không ảnh hưởng đến bảo mật mạng. Rollup tập trung vào việc thực hiện giao dịch và sau đó gửi chúng trở lại Layer 1 để thêm vào các khối. Điều này giúp giảm gánh nặng cho Layer 1 và tăng hiệu suất tổng thể của blockchain.

Tính đồng thuận: Blockchain dựa trên cơ chế Proof of Stake (PoS) giúp đảm bảo tính đồng thuận của mạng bằng cách cho phép người dùng đặt cược một số vốn cho mạng. Người dùng không cần phải đầu tư vào phần cứng đắt tiền như trong cơ chế Proof-of-Work (PoW). Điều này giúp tạo sự tham gia đa dạng và dễ dàng hơn trong việc tham gia đồng thuận mạng.

Ethereum 2.0 là một ví dụ về modular blockchain. Ethereum 2.0 sử dụng nguyên tắc sharding để tối ưu hóa khả năng mở rộng. Thay vì thực hiện tất cả giao dịch trên Layer 1, Ethereum 2.0 chia giao dịch thành từng phân đoạn nhỏ gọi là "shard." Mỗi shard là một mạng con chứa một phần của dữ liệu và các giao dịch.

Ngoài ra, Ethereum 2.0 sử dụng cơ chế Proof-of-Stake (PoS) thay vì Proof-of-Work (PoW) để đảm bảo tính đồng thuận của mạng. Người dùng của Ethereum 2.0 cần đặt cược một số vốn để tham gia vào quá trình xác minh giao dịch thay vì phải sử dụng phần cứng tính toán đắt tiền.

Cơ chế hoạt động của Monolithic Blockchain và Modular Blockchain

Cơ chế hoạt động của Monolithic Blockchain

Monolithic Blockchain hoạt động dựa trên một giao thức đồng thuận được thiết lập cho toàn bộ chuỗi khối. Để tham gia, người dùng cần chạy một nút phù hợp với yêu cầu mạng. Ethereum là một ví dụ tiêu biểu, và để tham gia, người dùng phải chọn loại node mà họ muốn chạy và sau đó tải xuống dữ liệu blockchain.

Monolithic Blockchain có ưu điểm là đạt được tính phân quyền nếu duy trì được tính bảo mật và an toàn, tạo điều kiện thuận lợi cho người dùng có thể sử dụng các ứng dụng của công nghệ blockchain. Tuy nhiên, nó có nhược điểm vì thiết kế để xử lý cùng lúc cả 3 thành phần cốt lõi, chỉ có thể tối ưu hóa 2/3 thành phần và phải chấp nhận thỏa hiệp hoặc hy sinh phần còn lại.

Cấu tạo của Monolithic Blockchain đều đang gặp một vài điều kiện thử thách. Điều này khiến việc giải quyết 3 vấn đề trên trở nên phức tạp hơn. Vì vậy, một số giải pháp hỗ trợ bên thứ ba đã ra đời mà điển hình nhất là các giải pháp Layer-2 của Ethereum hoặc việc cố gắng chuyển đổi từ PoW sang PoS của Ethereum.

Monolithic Blockchain đã cho thấy việc giải quyết vấn đề là hết sức khó khăn. Và Modular Blockchain được phát triển thành một dạng blockchain có thể chia nhỏ để hoàn thành phần việc của 3 mục: Scalable, Secure và Decentralized.

Cơ chế hoạt động của Modular Blockchain

Modular Blockchain đã xuất hiện như một giải pháp cho những vấn đề của Monolithic Blockchain. Modular Blockchain hoạt động bằng cách chia nhỏ công việc thành 4 phần thay vì thực hiện chúng cùng một lúc trên Layer 1. Hướng tiếp cận này giúp tối ưu hóa hệ thống bằng cách giảm bớt gánh nặng cho quá trình xác minh giao dịch, do đó tăng hiệu suất của chuỗi khối theo cấp số nhân.

Cụ thể, Modular Blockchain đạt được sự cân bằng giữa khả năng mở rộng, sự đồng thuận (Consensus) và khả năng xử lý các xung đột (Settlement) bằng cách tách các nhiệm vụ riêng lẻ và đảm bảo mỗi vai trò được thực hiện tốt. Điều này thể hiện qua khả năng mở rộng (Scalability), sự đồng thuận (Consensus), khả năng giải quyết xung đột (Settlement), tính khả dụng của dữ liệu (Data Availability)

Mỗi mạng trong Modular Blockchain đảm bảo một phần của blockchain Trilemma (tính mở rộng, tính bảo mật và tính phân cấp) bằng cách đóng vai trò riêng lẻ và hiệu quả. Điều này đang làm cho Modular Blockchain trở thành một xu hướng tiềm năng trong tương lai, giúp giải quyết các thách thức của Monolithic Blockchain và đồng thời đảm bảo cân bằng giữa các yếu tố quan trọng của mạng blockchain.

Điểm giống, điểm khác nhau giữa Monolithic blockchain và Modular blockchain

Giống nhau

Một số điểm tương đồng giữa 2 loại blockchain ta có thể nhận thấy như:

• Sử dụng công nghệ blockchain: Cả hai loại blockchain đều sử dụng công nghệ chuỗi khối để lưu trữ và quản lý dữ liệu theo cách phân tán và bảo mật.
• Tính chất phi tập trung: Cả Monolithic Blockchain và Modular Blockchain đều phụ thuộc vào mạng ngang hàng (peer-to-peer) và tính chất phi tập trung, loại bỏ sự cần thiết của một bên thứ ba trung gian trong quá trình xác minh giao dịch.
• Distributed Ledger Technology (DLT): Cả hai đều dựa trên công nghệ sổ cái phân tán, giúp đảm bảo tính toàn vẹn và bảo mật của dữ liệu.
• Tiềm năng cho ứng dụng phi tài chính: Cả hai loại blockchain đều có tiềm năng để phát triển và triển khai các ứng dụng phi tài chính, chẳng hạn như hệ thống quản lý chuỗi cung ứng, đăng ký đất đai, quản lý whitepaper và nhiều ứng dụng khác.
• Yêu cầu về bảo mật và xác minh: Cả hai phải đảm bảo tính bảo mật và xác minh trong quá trình thêm giao dịch vào chuỗi khối.

Khác nhau

Tuy nhiên, Monolithic Blockchain và Modular Blockchain cũng có những điểm khác nhau ở một số đặc điểm như:

Câu hỏi thường gặp

Vì sao cần phải tiến đến Modular Blockchain?

Chuyển đổi sang Modular Blockchain trở nên cần thiết vì nó giải quyết một số vấn đề quan trọng trong việc phát triển và sử dụng các giao thức blockchain.

Modular Blockchain mang lại giải pháp cho khả năng mở rộng. Các giao thức Layer 1 truyền thống gặp khó khăn trong việc giải quyết vấn đề giao dịch đông đúc và phí gas cao. Modular Blockchain, thông qua việc tận dụng các thành phần riêng lẻ, giúp giảm tải và quy mô cho chuỗi chính.

Modular Blockchain giúp các dự án Layer 2 phát triển một cách nhanh chóng và thu hút người dùng. Với khả năng mở rộng mạnh mẽ và tính bảo mật đáng tin cậy, Modular Blockchain giúp các dự án Layer 2 thúc đẩy tính hấp dẫn và sử dụng rộng rãi.

Tuy nhiên, Modular Blockchain sẽ cần phải đối mặt với nhiều thách thức khi đưa vào hoạt động. Mặc dù Modular Blockchain hứa hẹn, nó vẫn là một khái niệm tương đối mới và chưa có nhiều dự án hoàn toàn chuyển đổi sang mô hình này.

Các dự án Monolithic Blockchain với tính bảo mật mạnh thường được ứng dụng bởi các giao thức DeFi có giá trị cao. Các dự án yêu cầu hoạt động nhanh và hiệu quả hơn, chẳng hạn như giao dịch tần suất cao, có thể tìm hiểu cách áp dụng Modular Blockchain hoặc sử dụng các lớp thực thi Layer 2 như một giải pháp phù hợp.

Những dự án tiêu biểu

Ethereum 2.0: Ethereum, một trong những blockchain đời đầu, đã nâng cấp lên Ethereum 2.0 để giải quyết vấn đề khả năng mở rộng và bền vững. Ethereum 2.0 sử dụng mô hình Proof of Stake và tận dụng cách hoạt động của Modular Blockchain để cải thiện hiệu suất và tính bảo mật.

Celestia: Celestia là một ví dụ khác về blockchain Modular, cung cấp các chức năng khác mà các rollup phụ thuộc vào, như Consensus và Data availability. Mục tiêu của Celestia là xây dựng lớp khả dụng dữ liệu có khả năng mở rộng.

Polygon Avail: Polygon Avail cũng phục vụ tầng Data Availability. Dự án này sử dụng phương pháp lưu trữ dữ liệu giao dịch bằng cách xây dựng một blockchain riêng chỉ dành cho tính khả dụng của dữ liệu.

Arbitrum & Optimism: Cả Arbitrum và Optimism sử dụng Rollup như một cách để tăng tính mở rộng và hiệu quả của giao dịch, đồng thời giảm chi phí giao dịch. Chúng tận dụng Modular Blockchain để thực hiện một lượng lớn công việc ngoài chuỗi Ethereum trước khi gói lại và chuyển lên chuỗi chính.

Đọc thêm: Celestia là gì? Tìm hiểu thông tin về dự án Celestia và TIA token.

**Không phải là lời khuyên đầu tư.