Layer 2 là gì? Đánh giá về giải pháp mở rộng Layer 2 trên Ethereum.

Ngày nay, blockchain càng trở nên phổ biến đi kèm với đó là số lượng giao dịch ngày càng tăng. Do sự hạn chế về số lượng giao dịch có thể xử lý được nên vào những khoảng thời gian cao điểm rất dễ xảy ra tình trạng tắc nghẽn trong mạng, thậm chí phải mất đến 10 phút để xử lý một giao dịch. Để khắc phục vấn đề này, Layer 2 được ra đời giúp mở rộng quy mô và cung cấp một phương tiện hiệu quả hơn để nắm giữ khối lượng giao dịch lớn hơn nhiều. Trong bài viết ngày hôm nay hãy cùng Betomon tìm hiểu về Layer 2 là gì? Các thức hoạt động của nó trên nền tảng Ethereum.

Layer 2 là gì?

Layer 2 (hay còn được gọi là mạng lưới tầng 2) là tên gọi chung cho các giải pháp được phát triển trên các blockchain Layer 1 nhằm mở rộng quy mô nhưng không thay đổi những đặc tính tốt trên Layer 1 mà nó phụ thuộc.

Đến đây sẽ có nhiều bạn đọc thắc mắc vậy Layer 1 là gì? Layer 1 hiểu một cách đơn giản đó là một hệ thống cơ sở hạ tầng quan trọng trong Crypto nó có nhiệm vụ là lớp xử lý và xác minh trực tiếp tất cả các giao dịch, lưu trữ toàn bộ dữ liệu và duy trì sự phân tán, an toàn của hệ thống. Layer 1 sẽ bao gồm các bản cập nhật như thay đổi kích thước khối, cơ chế đồng thuận hoặc chia cơ sở dữ liệu thành nhiều phần (được gọi là phân mảnh). Trong khi đó, Layer 2 sẽ bao gồm các bản tổng hợp (gói giao dịch), chuỗi khối song song (được gọi là chuỗi phụ) và xử lý giao dịch ngoài chuỗi (được gọi là kênh trạng thái).

Để anh em dễ hình dung thì Betomon sẽ đưa ra một ví dụ như sau: Hiện nay, Ethereum đang dẫn đầu về việc phát triển các giải pháp layer 1 và layer 2 với mức tăng trưởng vô cùng ấn tượng. Là một giải pháp được phát triển trên nền tảng Ethereum, Zk Rollup sẽ thực hiện các giao dịch trên Layer 2 sau đó được đóng gói và mang xuống layer 1 để được đồng thuận và lưu trữ.

Lịch sử ra đời của Layer 2

Thuật ngữ Layer 2 được ra đời cùng với thuật ngữ công nghệ blockchain. Bước ngoặt này đến từ việc Bitcoin gặp phải vấn đề về khả năng mở rộng do số lượng giao dịch tăng cao, các nhà phát triển đã bắt đầu tìm kiếm giải pháp để tăng tốc độ xử lý và giảm chi phí giao dịch.

Năm 2015, Bitcoin phát triển giải pháp Layer 2 đầu tiên với tên gọi là Lightning Network. Lightning Network sử dụng các kênh thanh toán riêng tư để thực hiện giao dịch off-chain, giúp tăng tốc độ và giảm chi phí giao dịch Bitcoin.

Và trong năm 2017, Ethereum cũng đã cho ra sản phẩm Layer 2 đầu tay của mình chính là Plasma. Plasma cũng sử dụng các chuỗi con để xử lý giao dịch off-chain, sau đó cập nhật kết quả lên chuỗi chính Ethereum.

Năm 2018, State Channels được phát triển như một giải pháp Layer 2 cho Ethereum. State Channels cho phép các bên tham gia mở kênh thanh toán riêng tư để thực hiện giao dịch off-chain.

Năm 2020, Optimistic Rollups và ZK Rollups được phát triển như những giải pháp Layer 2 tiên tiến cho Ethereum. Optimistic Rollups sử dụng các bản tổng hợp Optimistic để giảm chi phí giao dịch, trong khi ZK Rollups sử dụng bằng chứng zk-SNARK để xác minh giao dịch off-chain.

Đặc điểm của Layer 2

Layer 2 được coi như một cách giao dịch “Gián tiếp” cho phép giao dịch được xử lý nhanh hơn và rẻ hơn so với thực hiện trực tiếp trên mạng blockchain chính. Layer 2 sẽ được xây dựng dựa trên hợp đồng thông minh, giúp giảm thiểu lượng giao dịch được phát ra trên mạng blockchain chính. Nhờ đó, khả năng mở rộng của hệ thống được cải thiện và chi phí cho người dùng cũng được giảm bớt. Được coi là tiêu chí bắt buộc để các layer 1 có thể đạt được tham vọng mở rộng những về bản chất do được phát triển trên layer 1 và được thừa hưởng những đặc tính của nó nên Layer 2 chỉ có thể thành công nếu như layer 1 thu hút được giá trị nhất định.

Ưu và nhược điểm của Layer 2

Ưu điểm

• Tăng khả năng xử lý giao dịch, giảm tắc nghẽn mạng lưới và cải thiện trải nghiệm người dùng.
• Gói nhiều giao dịch thành một giao dịch để xử lý nhằm giảm phí gasvà giúp người dùng dễ tiếp cận hơn.
• Không phải đánh đổi các đặc tính như bảo mật hay phi tập trung để đạt được sự mở rộng vì layer 2 được phát triển ở phía trên mạng.
• Phát triển mạng lưới chuyên dụng phù hợp với mục đích của mạng và có thể hoạt động trên quy mô lớn.

Nhược điểm

• Một điểm cần lưu ý là không phải tất cả các giải pháp Layer 2 nào cũng tương thích với nhau việc này sẽ dẫn đến hạn chế tính linh hoạt của người dùng.
• Như đã nói ở trên layer 2 phụ thuộc rất nhiều vào layer 1 để xử lý các giao dịch cuối cùng và đảm bảo được tính bảo mật chính vì điểm này nên nếu Layer 1 gặp vấn đề thì Layer 2 cung sẽ bị ảnh hưởng theo.
• Chính vì khả năng xử lý nhanh chóng của Layer 2 nên chúng dễ trở thành mục tiêu của các cuộc tấn công nhằm vào các hợp đồng thông minh.
• Một số ít giải pháp Layer 2 có thể sẽ phức tạp để sử dụng và yêu cầu người dùng cần có những kién thức chuyên sâu về chúng.

Các giải pháp Layer 2 cho Ethereum

Đối với nền tảng Ethereum thì sẽ có tất cả là 4 giải pháp Layer 2 chính như sau:

• State Channel
• Plasma
• Validium
• Rollup. Trong Rollup thì có 2 giải pháp như: Optimistic Rollup và Zero – Knowledge Rollup viết tắt là Zk Rollup

Ngoài các giải pháp trên thì hiện nay có nhiều giải pháp Layer 2 khác cũng đang được phát triển và triển khai trên nhiều nền tảng blockchain khác nhau. Layer 2 được xem là một giải pháp quan trọng để giải quyết vấn đề về khả năng mở rộng của blockchain và thúc đẩy việc áp dụng blockchain rộng rãi hơn.

Một số khái niệm cần nắm được khi tìm hiểu về Layer 2

• Execution: Quá trình thực hiện các hợp đồng thông minh và giao dịch trên Blockchain.
• Consensus: Là quá trình đạt được một sự thỏa thuận chung giữa các nút trong mạng blockchain về việc xác định các giao dịch hợp lệ và xác minh chúng.
• Data Availability: Việc đảm bảo rằng dữ liệu liên quan đến giao dịch và hợp đồng thông minh có sẵn và truy cập được trên mạng. Dữ liệu này cần phải được lưu trữ và chia sẻ để đảm bảo tính toàn vẹn của giao dịch và hợp đồng trong mạng lưới Ethereum.
• Settlement: Quá trình xác nhận và ghi lại các giao dịch cuối cùng trên Blockchain. Đây cũng có thể coi là quá trình xử lý những tranh chấp cuối cùng trước khi giao dịch được ghi lên Blockchain và không thể đảo ngược.
• State Commitment: State commitments tạm dịch là cam kết trạng thái, là một kỹ thuật được sử dụng để xác minh rằng dữ liệu trạng thái của một hệ thống blockchain đã không bị thay đổi.
• Sequencer: Đóng vai trò là thực thi và gom các giao dịch thành 1 Batch rồi đăng lên Ethereum.
• Proposer: Đóng vai trò cập nhật trạng thái mạng lên Ethereum.
• Challenger: Là những người đóng vai trò thách thức cập nhật trạng thái mạng mà Proposer gửi lên Ethereum.
• Batch: Tạm dịch là lô, các Sequencer có trách nhiệm thực thi và gom các giao dịch lại thành 1 Bacth sau đó đăng Batch này dưới dạng calldata (dữ liệu đã được nén) gửi lên Ethereum dưới dạng 1 transaction.
• EVM (Ethereum Virtual Machine): EVM là một máy ảo được sử dụng trong mạng Ethereum để thực thi các chương trình thông qua các hợp đồng thông minh. Nó cung cấp một môi trường độc lập và bảo mật để chạy các chương trình trong Blockchain Ethereum.
• Calldata: Calldata là dữ liệu được nén lại và gửi từ các giải pháp Rollup về Ethereum bao gồm tất cả các thông tin về giao dịch trong Block.
• Merkle Tree: Merkle Tree là một cấu trúc dữ liệu toán học được sử dụng trong Blockchain để xác minh tính toàn vẹn của dữ liệu. Cây Merkle được tạo thành từ các giá trị băm của các khối dữ liệu khác nhau, và gốc Merkle là một giá trị băm duy nhất đại diện cho tất cả dữ liệu trong cây. Trong Blockchain, Merkle Tree được sử dụng để xác minh tính toàn vẹn của tất cả các giao dịch trong một khối. Mỗi giao dịch trong khối được băm và sau đó được kết hợp với các giao dịch khác để tạo thành một giá trị băm. Quá trình này được lặp lại cho đến khi chỉ còn một giá trị băm duy nhất, đó là gốc Merkle.

 Một số câu hỏi thường gặp về Layer 2

1. Layer 2 là gì?

Layer 2 (hay còn được gọi là mạng lưới tầng 2) là tên gọi chung cho các giải pháp được phát triển trên các blockchain Layer 1 nhằm cải thiện hiệu suất, giảm phí giao dịch và nâng cao khả năng mở rộng.

2. Tại sao cần Layer 2?

Do sự giới hạn về hiệu suất, khả năng mở rộng và xử lý các giao dịch với số lượng lớn nền layer 2 ra đời để giải quyết những hạn chế này của layer 1 trên nền tảng Blockchain.

2. Layer 2 có an toàn không?

Có một điểm chúng ta cần lưu ý là layer 2 sẽ phụ thuộc vào bảo mật của layer 1 nên nếu layer 1 an toàn thì đương nhiên layer 2 cũng sẽ như vậy.

4. Layer 2 có dễ sử dụng không?

Việc sử dụng Layer 2 có thể sẽ khác nhau bởi mỗi một layer lại có mức độ phức tạp riêng của nó chính vì vậy một số layer 2 có thể dễ sử dụng những một vài layer 2 sẽ đòi hỏi người dùng phải có kiến thức chuyên sâu.

5. Tương lai layer 2 sẽ như thế nào?

Theo dự kiến thì trong năm 2024 và các năm tiếp theo Layer 2 sẽ tiếp tục phát triển và phổ biến hơn rất nhiều. Và chúng có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc mở rộng khả năng của Blockchain.

Tổng kết

Như vậy, Layer 2 đang được coi là xu hướng và sẽ bùng nổ mạnh mẽ hơn trong tương lai đối với nền tảng Blockchain. Chính vì vậy, các nhà đầu tư hiện nay nên quan tâm nhiều hơn và áp dụng ngay vào trong quá trình giao dịch của mình để đem lại lợi nhuận. Hy vọng với những kiến thức trên sẽ giúp bạn ra được những quyết định đúng đắn.