Blockchain Layer 1 là gì?

Sự phi tập trung là đặc điểm cốt lõi của các loại tiền điện tử như Bitcoin (BTC), tuy nhiên, việc không có cơ quan trung gian không có nghĩa là tiền mã hóa thiếu tổ chức. Thực tế, khi tìm hiểu sâu về kiến trúc kỹ thuật của các mạng lưới này, công nghệ blockchain luôn nổi bật với sự tinh vi và cấu trúc chặt chẽ. Tiền điện tử vận hành dựa trên các giao thức độc lập, vững chắc nhằm bảo vệ an toàn cho các giao dịch ngang hàng (P2P). Với đa số dự án tiền mã hóa, blockchain Layer 1 (L1) chính là nền móng phần mềm—là điểm xuất phát tối ưu để hiểu về công nghệ đột phá này.

Blockchain Layer 1 là gì?

Blockchain Layer 1 (L1) là lớp hạ tầng cơ bản trong kiến trúc tiền điện tử, đóng vai trò là giao thức phần mềm phi tập trung làm nền tảng cho nhiều loại tài sản số. Các giao thức này vừa quy định, vừa đảm bảo thực thi các quy tắc trong toàn bộ hệ sinh thái. Mã nguồn chính của giao thức L1 xây dựng các tiêu chuẩn hoạt động cho node mạng (máy tính), hướng dẫn cách truyền, xác minh và ghi nhận giao dịch mới một cách an toàn trên sổ cái công khai.

Một blockchain L1 thiết lập toàn bộ quy trình vận hành đồng tiền điện tử, bao gồm xác thực giao dịch, an ninh hệ thống và các thuật toán đồng thuận của mạng. Đóng vai trò là tầng nền của kiến trúc tiền mã hóa, blockchain L1 còn được gọi là lớp cơ sở. Trong thực tế, các nhà phát triển thường dùng “mainnet” và L1 thay thế cho nhau, bởi L1 tích hợp tất cả thành phần cốt lõi cần thiết cho hoạt động của tiền điện tử.

Blockchain Layer 1 vận hành như thế nào trong lĩnh vực tiền điện tử?

Mỗi loại tiền điện tử sở hữu tiêu chuẩn mã hóa và giao thức riêng, nhưng tất cả các blockchain L1 đều cần cơ chế đồng thuận để xây dựng lòng tin giữa các node phi tập trung. Thuật toán đồng thuận triển khai các quy tắc phức tạp để xác nhận, kiểm soát giao dịch tiền mã hóa một cách minh bạch và chính xác.

Hiện có hai cơ chế đồng thuận chính trong lĩnh vực blockchain L1. Blockchain Bitcoin sử dụng bằng chứng công việc (PoW), nơi máy tính cạnh tranh giải toán mỗi 10 phút để ghi nhận giao dịch mới của BTC. Trong khi đó, các blockchain L1 như Ethereum (ETH) và Solana (SOL) sử dụng bằng chứng cổ phần (PoS), cho phép node khóa tài sản trên blockchain nhằm có quyền xác thực giao dịch.

Để khuyến khích sự tham gia, cả các mạng PoW và PoS đều thưởng cho node vận hành block mới bằng đồng tiền gốc. Ví dụ, node Bitcoin sẽ nhận BTC, còn node Ethereum nhận ETH. Ngoài thuật toán đồng thuận, blockchain L1 tích hợp thêm các lớp bảo mật nhằm giữ vững tính toàn vẹn và phòng chống gian lận. Nhiều blockchain PoS áp dụng chính sách “slashing”—tịch thu tài sản đặt cọc của node vi phạm quy tắc. Bitcoin yêu cầu 6 xác nhận riêng biệt để giao dịch BTC được ghi nhận vĩnh viễn trên sổ cái.

Các giao thức Layer 1 còn điều phối phí giao dịch (gas fee) và lịch phát hành đồng tiền. Blockchain L1 của Bitcoin tự động giảm lượng BTC phát hành bốn năm một lần thông qua sự kiện “halving”. Còn Ethereum L1 dùng cơ chế phát hành và đốt ETH linh hoạt, tự động điều chỉnh nguồn cung theo hoạt động mạng. Sau nâng cấp EIP-1559 năm 2021, Ethereum đốt một phần phí sử dụng để kiểm soát lạm phát ETH.

Ví dụ về blockchain Layer 1

Bitcoin mở đầu cho mô hình blockchain L1 thành công vào năm 2009, thúc đẩy hàng trăm dự án tiền mã hóa phát triển blockchain L1 riêng. Ngày nay, các đồng tiền điện tử phổ biến nhất đều dựa trên blockchain L1 để bảo đảm an toàn cho mạng lưới.

Bitcoin ra đời năm 2009 dưới tên Satoshi Nakamoto, là đồng tiền kỹ thuật số lâu đời và lớn nhất. Blockchain BTC L1 sử dụng PoW tiêu tốn nhiều năng lượng, nơi các node cạnh tranh giải bài toán mỗi 10 phút để ghi nhận giao dịch mới.

Ethereum là đồng tiền lớn thứ hai theo vốn hóa thị trường, hỗ trợ phát triển ứng dụng phi tập trung (dApp) trên nền tảng L1. Khởi đầu năm 2015 với blockchain L1 PoW lấy cảm hứng từ Bitcoin, Ethereum chuyển sang PoS sau nâng cấp “Merge” vào năm 2022.

Litecoin (LTC) được phát triển nhằm cung cấp giao dịch tiền điện tử P2P nhanh, chi phí thấp. Litecoin dù sử dụng thuật toán khác trong L1, vẫn duy trì đồng thuận PoW giống mạng Bitcoin.

Solana là đối thủ của Ethereum, cung cấp dịch vụ tương tự với ưu điểm xác nhận nhanh và phí giao dịch thấp. Blockchain L1 PoS của Solana nổi bật với khả năng xử lý cao, có thể đạt đến 50.000 giao dịch mỗi giây (TPS).

Cardano là một blockchain L1 PoS khác “cạnh tranh” với Ethereum. Ra mắt năm 2015 bởi Charles Hoskinson—cựu thành viên Ethereum, Cardano tập trung vào nghiên cứu phản biện khoa học và mở rộng cho các nhà phát triển xây dựng dApp trên nền tảng của mình.

Hạn chế của giao thức Layer 1

Dù đóng vai trò nền tảng cho giao dịch tiền điện tử an toàn, hiệu suất cao, các giao thức Layer 1 vẫn chưa thực sự linh hoạt. Thuật toán blockchain L1 được thiết kế chặt chẽ, đảm bảo mọi thành viên mạng tuân thủ thống nhất. Tuy mang lại sự an toàn và đồng nhất, điều này lại làm giới hạn khả năng mở rộng và đổi mới công nghệ.

Vitalik Buterin—đồng sáng lập Ethereum—đã gọi thách thức mở rộng L1 là “bộ ba nan giải blockchain”, cho rằng nhà phát triển luôn phải đánh đổi một trong ba yếu tố: phi tập trung, bảo mật hoặc khả năng mở rộng khi xây dựng giao thức. Tuy vậy, các nhà phát triển trên L1 như Ethereum đang nghiên cứu các giải pháp mới, điển hình là “sharding”—chia blockchain thành các phân đoạn dữ liệu nhỏ. Cách tiếp cận này giảm khối lượng dữ liệu cho mỗi node, tăng tốc độ và hiệu quả tổng thể của mạng.

Một hạn chế lớn khác của L1 là khả năng tương tác yếu với các blockchain khác. Mỗi L1 là một hệ thống độc lập với tiêu chuẩn mã hóa riêng, khiến việc chuyển tài sản giữa các L1 hoặc kết nối ứng dụng xuyên chuỗi trở nên khó khăn hoặc không khả thi. Nhiều người xem đây là “bài toán tương tác”, thúc đẩy các dự án như Cosmos và Polkadot phát triển giải pháp truyền thông liên chuỗi (IBC).

Layer 1 và Layer 2: Sự khác biệt giữa các lớp blockchain

Ở giai đoạn đầu của tiền điện tử, chưa có khái niệm L1 bởi mọi blockchain đều có quy trình và mục tiêu tương đồng—xử lý giao dịch, bảo mật mạng. Khi các loại tiền mã hóa mới xây dựng trên chuỗi gốc, các nhà phát triển cần thuật ngữ phân biệt L1 với giao thức phát sinh, từ đó xuất hiện Layer 2 (L2).

L2 là các dự án tiền điện tử dựa trên hạ tầng bảo mật của blockchain L1. L2 thường tận dụng tính phi tập trung của các L1 lớn như Ethereum để mở rộng tính năng, tăng tốc độ hoặc giảm phí. Ví dụ, các mạng Arbitrum, Optimism và Polygon triển khai trên Ethereum nhằm tăng tốc giao dịch và hạ phí trung bình. Khi sử dụng L2 này, người dùng gửi tài sản số vào L2 để sử dụng dịch vụ, trước khi giao dịch được xác nhận cuối cùng trên mainnet Ethereum.

L2 đôi khi phát hành tiền điện tử, nhưng tài sản này gọi là “token” thay vì “coin”—loại tồn tại gốc trên L1. Khác biệt cơ bản là token chỉ tồn tại trên blockchain L1, còn coin là thành phần gốc của giao thức. Token bổ sung chức năng, còn coin là phương tiện thanh toán chính. Ví dụ token L2: MATIC (Polygon), ARB (Arbitrum), OP (Optimism).

Kết luận

Blockchain Layer 1 là nền tảng của hệ sinh thái tiền điện tử, giữ vai trò triển khai các giao thức cốt lõi và cơ chế bảo mật, đảm bảo cho sự phát triển của tài sản kỹ thuật số phi tập trung. Từ PoW tiên phong của Bitcoin đến PoS hiện đại trên Ethereum, Solana, Cardano, blockchain L1 thể hiện đỉnh cao công nghệ blockchain. Dù còn nhiều thách thức như giới hạn mở rộng, bộ ba nan giải và vấn đề tương tác, các sáng kiến như sharding và giải pháp L2 không ngừng mở rộng tiềm năng blockchain. Việc nắm vững blockchain L1 là chìa khóa để hiểu cách tiền điện tử bảo vệ mạng, xử lý giao dịch, vận hành hệ sinh thái ứng dụng phi tập trung. Khi công nghệ tiến hóa, blockchain Layer 1 sẽ tiếp tục giữ vai trò trung tâm, cân bằng giữa phi tập trung, bảo mật và mở rộng cho nền kinh tế số đang phát triển mạnh mẽ.

Câu hỏi thường gặp

Giao thức Layer 1 là gì?

Giao thức Layer 1 là khuôn khổ blockchain cốt lõi, đảm nhận các chức năng nền tảng như đồng thuận và xác thực giao dịch. Đây là nền móng của mọi mạng blockchain.

Sự khác biệt giữa giao thức Layer 1 và Layer 2 là gì?

Giao thức Layer 1 là blockchain nền tảng; Layer 2 xây dựng trên đó để mở rộng tốc độ, giảm phí và tăng khả năng xử lý.

Layer 1, Layer 2 và Layer 3 là gì?

Layer 1 là blockchain cơ sở, Layer 2 cung cấp các giải pháp mở rộng, Layer 3 là các ứng dụng, dịch vụ xây dựng trên hai lớp này.