Layer 2 là gì

Các giải pháp mở rộng Ethereum

Ethereum giữ vị trí dẫn đầu về nền tảng hợp đồng thông minh và ứng dụng phi tập trung (DApps), sở hữu lượng tài sản tiền mã hoá bị khoá lớn nhất cùng hiệu suất xử lý giao dịch cao nhất ngành. Khi thị trường tiền điện tử phát triển, các hoạt động trên chuỗi — gồm giao dịch chuyển và thực thi hợp đồng — cũng gia tăng mạnh về quy mô. Tuy nhiên, ngay cả lúc thị trường giảm nhiệt, người dùng vẫn thường xuyên gặp phải tình trạng tắc nghẽn mạng và phí gas cao, gây ảnh hưởng xấu tới trải nghiệm. Khả năng mở rộng của Ethereum tiếp tục là vấn đề cấp thiết nhất của cộng đồng.

Giải pháp mở rộng Ethereum thường được chia thành hai nhóm: Layer 1 (L1) và Layer 2 (L2).

Layer 1, hay còn gọi là Ethereum 2.0, bao gồm các nâng cấp trên chuỗi như chuyển đổi từ Proof of Work (PoW) sang Proof of Stake (PoS), cùng với triển khai sharding. Các cải tiến này giúp node mạng không phải lưu toàn bộ blockchain, tối ưu hoá tài nguyên tính toán và tăng năng lực xử lý của mạng.

Vì các nâng cấp này khá phức tạp, việc triển khai Ethereum 2.0 được thực hiện qua nhiều giai đoạn trong thời gian kéo dài, chưa xác định mốc hoàn tất. Do đó, các giải pháp mở rộng Layer 2 trở thành hướng phát triển chính của hệ sinh thái.

Layer 2 là các giải pháp ngoài chuỗi, hoạt động tách biệt với chuỗi chính Ethereum. Giao dịch được xử lý hoàn toàn trên mạng Layer 2, chỉ chuyển sang Layer 1 khi cần thiết. Nhờ vậy, mạng có thể xử lý khối lượng giao dịch lớn với tốc độ và chi phí tối ưu.

Ví dụ, nếu coi Ethereum là đường cao tốc, Layer 2 giống như cầu vượt phía trên, giúp chuyển hướng dòng lưu thông và giảm tắc nghẽn cho blockchain.

Các công nghệ tiêu biểu của Layer 2

Công nghệ mạng Layer 2 đã có bước tiến lớn theo thời gian:

State Channel

Mô hình State Channel vận hành tương tự Lightning Network của Bitcoin. Hai bên mở một kênh ngoài chuỗi để chuyển giá trị, và chỉ đưa kết quả cuối cùng lên chuỗi chính sau khi hoàn tất toàn bộ giao dịch trung gian.

Raiden Network từng là dự án State Channel đầu tiên trên Ethereum. Tuy nhiên, do những hạn chế lớn và yêu cầu duy trì quan hệ giao dịch liên tục, giải pháp này không được phổ biến rộng rãi.

Plasma

Plasma, một trong những đề xuất Layer 2 đầu tiên của Vitalik Buterin, vận hành như sidechain độc lập với Ethereum, tải các hash block đã xử lý lên hợp đồng chuỗi chính để xác minh. Cách này cho phép xử lý đồng thời hàng trăm, hàng nghìn giao dịch ngoài chuỗi, chỉ cần gửi lên chuỗi chính một lượng nhỏ dữ liệu kết quả cuối (tính bằng byte).

Điểm yếu lớn nhất của phương pháp này là phụ thuộc vào tính trung thực của node Plasma và độ chính xác của dữ liệu nộp lên. Để phòng tránh gian lận, người dùng phải chờ từ 7–14 ngày trước khi rút tiền, gây nhiều trở ngại vận hành.

Rollups

Rollups đã vươn lên trở thành giải pháp Layer 2 nổi bật, nhiều chuyên gia nhận định thành công của Rollups là yếu tố quan trọng cho sự phát triển lâu dài của Ethereum.

Rollups xử lý giao dịch ngoài chuỗi nhưng ghi dữ liệu cốt lõi — như người gửi, người nhận, số tiền — lên Layer 1, đảm bảo mức độ bảo mật cao hơn Plasma.

Dù việc ghi dữ liệu lên Layer 1 tưởng như bất lợi cho mở rộng quy mô, Rollups vẫn tối ưu nhờ cơ chế nén dữ liệu, sử dụng cấu trúc cây trong hợp đồng thông minh để lưu trạng thái tài khoản và chỉ lưu bản ghi giao dịch. Xác thực chữ ký diễn ra trên Layer 2, giúp dữ liệu được nén trước khi chuyển lên chuỗi chính.

Để đảm bảo nhất quán dữ liệu, có hai phương thức kỹ thuật riêng biệt: Optimistic Rollup và Zero-Knowledge (ZK) Rollup.

Optimistic Rollup, giống Plasma, giả định dữ liệu tải lên đều hợp lệ, chỉ xác minh khi phát sinh tranh chấp. Vì quy trình giải quyết tranh chấp mất thời gian, người dùng thường phải chờ khoảng một tuần hoặc hơn để rút tiền từ mạng Layer 2 Optimistic Rollup như Optimism.

ZK Rollup ứng dụng công nghệ zero-knowledge proof, cho phép hợp đồng thông minh xác thực dữ liệu nhờ chứng cứ mật mã. Cơ chế này hỗ trợ rút tiền nhanh chóng, tuy nhiên việc tạo chứng cứ đòi hỏi tài nguyên tính toán lớn. Dự án zkSync, sử dụng công nghệ ZK Rollup, đã triển khai trên mạng chính Ethereum.

Kết luận

Rollups đã trở thành giải pháp Layer 2 chủ đạo cho Ethereum, với nhiều dự án Layer 2 đang hoạt động trong hệ sinh thái. Cầu nối xuyên chuỗi cũng ngày càng phổ biến, tăng tính liên thông giữa các mạng blockchain. Cần nhấn mạnh rằng Layer 1 và Layer 2 là các giải pháp bổ trợ nhau, cùng thúc đẩy năng lực xử lý chung cho mạng Ethereum.

FAQ

Layer 1, Layer 2 và Layer 3 trong tiền mã hoá là gì?

Layer 1 là các blockchain nền tảng như Bitcoin và Ethereum, xử lý toàn bộ giao dịch. Layer 2 là các giải pháp mở rộng — ví dụ Lightning Network và Polygon — giúp tăng tốc giao dịch và giảm phí. Layer 3 là lớp ứng dụng, cung cấp dịch vụ chuyên biệt và giao diện người dùng.

Layer 2 và Layer 3 là gì?

Layer 2 là các giải pháp mở rộng xây dựng trên Ethereum, tối ưu chi phí và tốc độ bằng cách giảm tương tác với mạng chính. Layer 3 là lớp ứng dụng trên Layer 2, tiếp tục tối ưu hiệu suất và chi phí cho từng trường hợp sử dụng. Hai lớp này tạo thành kiến trúc blockchain đa tầng, nâng cao hiệu suất tổng thể cho mạng.

Ví dụ về Layer 2

Các giải pháp Layer 2 nổi bật gồm Arbitrum, Optimism, Polygon, StarkNet và zkSync. Các giao thức này mở rộng năng lực mạng Ethereum bằng cách giảm chi phí và tăng tốc độ giao dịch, trở thành những giải pháp mở rộng lớp thứ hai tiêu biểu.

Layer 2 giúp blockchain mở rộng quy mô thế nào?

Layer 2 nâng cao khả năng mở rộng bằng cách xử lý giao dịch ngoài chuỗi, gom nhiều giao dịch rồi nộp dữ liệu tổng hợp lên chuỗi chính. Nhờ đó, mạng giảm tắc nghẽn, tăng tốc giao dịch, giảm đáng kể chi phí.

Khác biệt giữa Rollups và Sidechains trong Layer 2 là gì?

Rollups ghi dữ liệu giao dịch lên chuỗi chính, kế thừa bảo mật của chuỗi, trong khi Sidechains là các blockchain độc lập với bộ xác thực riêng. Rollups đảm bảo bảo mật tốt hơn nhưng có thể chậm hơn, còn Sidechains đạt hiệu suất cao nhưng bảo mật phụ thuộc vào hạ tầng riêng.

Rủi ro và vấn đề bảo mật của Layer 2

Rủi ro của Layer 2 gồm lỗ hổng hợp đồng thông minh, vấn đề bảo mật cầu nối xuyên chuỗi, và sự tập trung quyền kiểm soát nhà vận hành. Người dùng nên kiểm tra báo cáo kiểm toán giao thức, chọn giải pháp trưởng thành và bảo vệ khoá cá nhân cẩn thận. Các nền tảng Layer 2 lớn ngày càng nâng cao tiêu chuẩn bảo mật.