Modular Blockchain là một sự thay đổi cơ bản từ cách tiếp cận Monolithic sang xây dựng các chuỗi Blockchains. Celestia là mạng lưới chuỗi Modular Blockchain đầu tiên. Câu hỏi được đặt ra là Modular Blockchain là gì và Cách để Celestia áp dụng nó như thế nào? Bài đăng dưới đây saigontradecoin sẽ gửi đến các bạn những nội dung đó – một bản tóm tắt để giúp các bạn hiểu toàn diện về dự án này!
Bản chất cốt lõi của Blockchain
Để giúp các bạn hiểu rõ hơn về cách hoạt động của hai dạng Monolithic Blockchain và Modular Blockchain, đầu tiên team saigontradecoin sẽ giúp các bạn tìm hiểu về một số khái niệm cơ bản:
1/ Consensus (Cơ chế đồng thuận):
Các thuật toán đồng thuận đơn giản là những cơ chế được sử dụng trong các hệ thống máy tính phân tán nhằm đạt được thỏa thuận về một giá trị dữ liệu hoặc một trạng thái duy nhất của mạng giữa các máy trong hệ thống.
Các blockchain sẽ hoạt động phi tập trung – nghĩa là cho phép tự điều chỉnh và cập nhật dữ liệu mà không cần phải phụ thuộc vào bất kỳ một bên thứ 3 nào. Tính chất này đòi hỏi sự đóng góp của lượng lớn dữ liệu từ người tham gia để làm việc xác minh và xác thực các giao dịch xảy ra trên blockchain và các hoạt động khai thác khối khác.
Để đặt được tính phi tập trung nói trên, blockchain cần một cơ chế hiệu quả, công bằng , an toàn và đáng tin cậy để đảm bảo các giao dịch xảy ra trên blockchain được chứng thực và công nhận bởi các bên và đây cũng chính là nhiệm vụ chính của cơ chế đồng thuận.
2) Social consensus là gì?
Là một quá trình trong đó các cá nhân thống nhất thay đổi một vấn đề sẽ được thực hiện đối với chuỗi Blockchain. Những thay đổi yêu cầu social consensus thường nằm ngoài phạm vi của consensus protocol, chẳng hạn như nâng cấp do governance-led hoặc phản ứng trước các cuộc tấn công và sự cố ngừng hoạt động của network.
3) Data Availability là gì?
Hay còn gọi là tính khả dụng của dữ liệu hay dữ liệu sẵn có để đáp ứng việc trả lời các câu hỏi.
Tính khả dụng của dữ liệu là sự đảm bảo rằng người đề xuất khối đã xuất bản tất cả dữ liệu giao dịch cho một khối và dữ liệu giao dịch có sẵn cho những người tham gia khác.
Nhưng câu hỏi là lượng dữ liệu này đã published chưa? Cụ thể như sau, một node xác minh tính khả dụng của dữ liệu khi nó nhận được thông tin một block mới sắp được thêm vào chuỗi. Node sẽ cố tải xuống tất cả dữ liệu giao dịch cho block mới để xác minh tính khả dụng. Nếu node có thể tải xuống tất cả dữ liệu giao dịch, thì nó đã xác minh thành công tính khả dụng của dữ liệu, chứng tỏ rằng dữ liệu của block thực sự đã được xuất bản lên network.
Các giao dịch Ethereum được xử lý theo khối. Các khối này được liên kết với nhau để tạo thành “blockchain”.
Tính khả dụng của dữ liệu rất quan trọng vì theo quan điểm của blockchain, nếu chúng ta không thể tái tạo thứ gì đó với dữ liệu chúng ta có sẵn, nó sẽ không tồn tại.
4) Execution (Thực thi)
Là việc các node thực hiện các giao dịch và nhờ đó duy trì, phát triển trạng thái của blockchain. Các bạn có thể hiểu đơn giản là việc thực hiện các giao dịch đang chờ.
5) Execution Environment là gì?
Hay còn gọi là môi trường thực thi. Môi trường ảo trong blockchain là nơi các giao dịch được xử lý, tài khoản và hợp đồng thông minh tồn tại. Môi trường thực thi (Execution Environment) cũng chịu trách nhiệm xác định các quy tắc quy định cách mỗi block cập nhật trạng thái, được gọi là chức năng chuyển đổi trạng thái.
Tất cả các chuỗi blockchains đều có môi trường thực thi (Execution Environment), tuy nhiên chức năng của chúng có thể thay đổi tùy theo cách chúng được triển khai. Ví dụ: máy ảo Ethereum (EVM) là môi trường thực thi gốc của Ethereum, nơi các giao dịch Ethereum được thực hiện và các tài khoản cũng như hợp đồng thông minh tồn tại. EVM cũng đã được triển khai bởi các chuỗi blockchains khác cho phép các hợp đồng thông minh được viết bằng ngôn ngữ lập trình dựa trên EVM, chẳng hạn như solidity.
6) Fork là gì?
Một bản nâng cấp phần mềm khiến chuỗi blockchain chia thành hai chuỗi: có thể tương thích hoặc không tương thích với nhau. Các Forks cũng có thể xảy ra khi có sự phân chia tạm thời trong chuỗi, chẳng hạn như Proof of work.
7) Rollup là gì?
Như vậy Rollup là một loại chuỗi blockchain chuyển một số công việc sang layer 1, như Celestia. Rollup lưu trữ các ứng dụng và xử lý các giao dịch của người dùng. Sau khi các giao dịch đó được xử lý, chúng sẽ được xuất bản lên layer 1. Công việc của layer 1 là sắp xếp các giao dịch đó và kiểm tra xem chúng có khả dụng ở mức tối thiểu hay không.
Hai thiết kế chính đã xuất hiện cho rollups là: optimistic và zk rollups.
Monolithic Blockchain
Monolithic Blockchain là blockchain được xây dựng nhằm thực hiện cả 3 thành phần cốt lõi nói trên của blockchain trong cùng một không gian (Layer-1). Để làm được điều này, monolithic blockchain được tối ưu hóa về sự đồng thuận, không gian khối hoặc khả năng thực thi (tùy vào mục tiêu mà dự án hướng đến).
Ưu điểm của Monolithic Blockchain:
Ưu điểm lớn nhất của loại blockchain này đó chính là nếu như duy trì được sự bảo mật và an toàn, nó sẽ đạt đến tính phân quyền, từ đó giúp người dùng dễ dàng sử dụng các ứng dụng của công nghệ blockchain.
Nhược điểm của Monolithic Blockchain
Vì được thiết kế để xử lý đồng thời 3 thành phần cốt lõi, vì vậy blockchain theo dạng này chỉ có thể xử lý tối ưu 2/3 thành phần và phải chấp nhận thỏa hiệp/hy sinh thành phần còn lại.
Vấn đề của Monolithic
- Nếu một blockchain được phân cấp (decentralize), nó sẽ an toàn. Nhưng để duy trì tính bảo mật (security), nó không thể không được mở rộng (scalable) và do đó cung cấp thông lượng thấp hơn.
- Nếu một blockchain có thể mở rộng và phi tập trung, thì có khả năng nó không an toàn vì sẽ có rào cản đối với các trình xác thực.
- Nếu một blockchain có thể mở rộng và an toàn, thì có lẽ nó không được phi tập trung.
Như vậy, toàn bộ Monolithic Blockchain đều bị mắc kẹt ở một vấn đề nào đó, và sẽ rất khó để chúng giải quyết được trọn vẹn cả 3 điều trên.
Phân tích rõ vấn đề của Monolithic Blockchain
- Yêu cầu về hardware cao: Chuỗi Monolithic có thể tăng số lượng giao dịch mà chúng xử lý, nhưng phải trả giá. Chi phí đó là yêu cầu cho hardware cao hơn đối với các nodes để xác minh chuỗi.
- Khởi động validators: Việc triển khai một chuỗi Monolithic Blockchain mới yêu cầu chi phí khởi động một bộ bảo mật validator và duy trì sự đồng thuận trên network.
- Limited control: Các ứng dụng phải tuân theo các quy tắc được xác định trước của chuỗi mà chúng triển khai. Điều này bao gồm Programming Model, khả năng fork, văn hóa cộng đồng, và một số thứ khác.
Yêu cầu cao cho hardware là một vấn đề nghiêm trọng vì người dùng chạy các nodes là phần cơ bản để cấu tạo nên chuỗi blockchains.
Các hardware có chi phí cao hơn có nghĩa là có ít người dùng, như vậy có thể đảm bảo cho việc chạy các nodes để chống lại các cuộc tấn công và xác minh rằng hoạt động của các chuỗi đang hoạt động chính xác.
Chi phí khởi động một Monolithic Blockchain mới rất cao. Các đoạn bảo mật do mỗi chuỗi cần có nhiệm vụ xây dựng bộ validator thực của riêng mình. Vì vậy nếu chúng ta muốn có một mạng lưới các blockchain mà mỗi và mọi người trong số họ tự khởi động bảo mật của riêng mình là điều không khả thi.
Việc triển khai ứng dụng vào Monolithic Chain được chia sẻ sẽ giới hạn quyền kiểm soát của cộng đồng đối với ứng dụng. Vì ứng dụng không sở hữu chuỗi nên ứng dụng không thể thực hiện các thay đổi có lợi nhất cho mình. Mất khả năng Sovereignty đồng nghĩa với việc hạn chế quyền tự chủ.
Monolithic Blockchain đã cho thấy việc giải quyết vấn đề là hết sức khó khăn. Vì vậy, ý tưởng tạo ra một dạng blockchain có thể “chia nhỏ” việc thực hiện 3 thành phần cốt lõi nói trên đã xuất hiện: Modular Blockchain.
Modular Blockchains
Modular Blockchains là một sự thay đổi cơ bản từ Monolithic Approach sang xây dựng các chuỗi blockchain. Thay vì để một chuỗi blockchain làm mọi thứ, chúng ta có thể xây dựng các chuỗi blockchain chuyên về một số thứ. Chủ yếu, các chuỗi Modular Blockchain giới thiệu khái niệm về sự đồng thuận riêng biệt (decoupling consensus) khỏi việc thực hiện các giao dịch (execution of transactions) . Trên thực tế, điều này có nghĩa là một chuỗi blockchain sẽ chịu trách nhiệm thực thi (execution), trong khi chuỗi khối khác sẽ xử lý sự đồng thuận (consensus).
Đặc điểm quan trọng nhất của Modular Blockchain là việc chúng chia ba nhiệm vụ nói trên thay vì thực hiện tất cả chúng cùng một lúc trên Layer-1.
Lợi ích của Modular
Chúng tôi biết các vấn đề mà các Monolithic Blockchain gặp phải, vậy các Modular Blockchains có tính năng gì để cải thiện các vấn đề?
Tính năng chia sẻ bảo mật
Mỗi khi một monolithic blockchain mới khởi chạy, một phần quan trọng của quy trình là chúng phải khởi động bộ validator của riêng mình. Có thể rất khó để tìm được bộ validator đủ lớn để trở nên an toàn. Sự khác biệt giữa các chuỗi dẫn đến tính bảo mật không đồng đều trong hệ sinh thái của các chuỗi Monolithic. Một số sẽ có tính bảo mật cao với bộ validator lớn, nhưng cũng có nhiều người khác sẽ có tính bảo mật thấp với bộ validator nhỏ.
Nếu chúng ta mong đợi hàng nghìn chuỗi kết hợp với nhau tạo nên hệ sinh thái multi-chain, thì chúng ta không thể mong đợi được việc mỗi chuỗi có đủ bảo mật.
Với tính năng bảo mật được chia sẻ, việc triển khai các chuỗi blockchain mới như bản rollups không yêu cầu khởi động một bộ validator mới. Bảo mật được cung cấp cho các chuỗi blockchains bởi một nguồn chung, như Celestia. Một chuỗi blockchain mới có thể triển khai đến Celestia và ngay lập tức khai thác tính năng bảo mật mà nó đã xây dựng.
Vì tất cả các chuỗi được triển khai trên Celestia đều nhận được bảo mật từ bộ validator của nó, nên không có sự phân mảnh bảo mật.
Đừng quên rằng tính năng bảo mật dùng chung cũng giúp xây dựng cầu nối an toàn. Celestia cung cấp tính data availability (tính khả dụng của dữ liệu) để các chuỗi blockchains có thể dễ dàng kiểm tra xem các giao dịch của họ có được xuất bản hay không. Sau đó, các chuỗi blockchains được kết nối có thể sử dụng proofs để bảo vệ bridge và đảm bảo các giao dịch là chính xác.
Đó là tính năng bảo mật được chia sẻ sẽ cung cấp một cách tối ưu,có hiệu quả nhất và có thể mở rộng để khởi động hệ sinh thái chuỗi blockchain đồng thời cho phép kết nối an toàn.
Khả năng mở rộng
Hãy nhớ rằng, ý tưởng cốt lõi của các Modular Blockchains là chúng có thể phân tách các chức năng trên nhiều chuỗi. Khái niệm này cũng mang lại khả năng mở rộng thêm. Một modular L1 như Celestia giờ đây có thể chuyên về tính khả dụng của dữ liệu (data availability). Nếu không có hợp đồng thông minh, L1 có thể tập trung tất cả tài nguyên của mình vào việc cung cấp dữ liệu cho L2, chẳng hạn như rollups. Tập trung vào chuyên môn là chìa khóa vì nhiều dữ liệu hơn mà L1 vẫn có thể cung cấp cho phép các rollups xử lý nhiều giao dịch.
Đối với các giao dịch, trong thế giới Monolithic, tất cả các ứng dụng đều nằm trên cùng một chuỗi. Nhược điểm là người dùng của các ứng dụng khác nhau đều phải cạnh tranh để giao dịch của họ được xử lý. Trong Modular Paradigm, các ứng dụng nằm trên các chuỗi riêng biệt. Điều này có nghĩa là người dùng của một ứng dụng không cạnh tranh với người dùng của một ứng dụng khác để tính toán. Vì vậy, các giao dịch cho nhiều ứng dụng khác nhau có thể được xử lý cùng một lúc.
Sovereignty
Khi một ứng dụng được xây dựng trên một Monolithic Blockchain có thể chia sẻ, nó sẽ bị ràng buộc bởi các quy tắc được xác định trước. Các quy tắc có thể xoay quanh social consensus (khi hard fork được chấp nhận) hoặc xung quanh các quy tắc kỹ thuật (ngôn ngữ lập trình nào bạn có thể viết hợp đồng thông minh).
Modular Blockchains cho phép kiểm soát các quy tắc của ứng dụng thông qua Sovereignty. Các nhà phát triển có thể thay đổi stack công nghệ mà không cần sự cho phép từ các ứng dụng bên ngoài. Ví dụ: họ có thể tạo môi trường thực thi hiệu quả hơn hoặc thay đổi cách xử lý giao dịch – ai muốn giao dịch song song (parallel transactions)?
Điều quan trọng,sovereignty mang lại độc lập. Các nhà phát triển và cộng đồng có thể tự do đặt ra các quy tắc cho chuỗi sovereignty của họ để phù hợp với đặc điểm của ứng dụng và cộng đồng riêng họ. Chính sovereignty đặt quyền tự chủ trở lại trong tay của cộng đồng.
Con đường Monolithic của Silos
Hãy loại bỏ các chuỗi Modular Blockchain khỏi phương trình trong giây lát. Một tương lai trông như thế nào khi chỉ chứa đầy các chuỗi Monolithic?
Nó vẫn sẽ là chuỗi multi-chain, bởi vì một chuỗi Monolithic sẽ không có khả năng xử lý tất cả các hoạt động của chuỗi Blockchain. Một số chuỗi Monolithic được chọn sẽ xây dựng một lượng lớn bảo mật và validators, trong khi nhiều chuỗi hơn đáng kể sẽ thiếu bảo mật – việc xây dựng bảo mật từ đầu vẫn còn khó khăn.
Trong quá trình này, mỗi chuỗi Monolithic tiếp tục xây dựng hệ sinh thái có tường bao quanh của riêng mình. Công nghệ bị phân mảnh gây ra xung đột cho các nhà phát triển khi di chuyển giữa các hệ sinh thái và mang lại trải nghiệm khó hiểu cho người dùng. Loop L1 tiếp tục, thúc đẩy chủ nghĩa Maximalism giữa các cộng đồng. Sự thiếu hợp tác khi cuộc chiến giành người dùng được coi là một trò chơi có kết quả bằng không.
Các nhà phát triển và người dùng đều mệt mỏi. Họ muốn xây dựng bằng cách sử dụng chuỗi blockchains với công nghệ có thể tương tác và trải nghiệm xuyên chuỗi liền mạch. Con đường Monolithic đã được khởi động thử từ các lý do như vậy và nó cũng duy trì một khoảng thời gian khá dài.
Kết luận về con đường Monolithic – Chúng ta cần một tương lai với các Modular Blockchains hơn là các chuỗi Monolithic rời rạc.
Tầm nhìn của Modular
Tương lai mà chúng tôi hình dung là tương lai của sự hợp tác, tính linh hoạt và chủ quyền (sovereignty). Các nhà phát triển có thể tận dụng cơ sở hạ tầng Modular hiện có để triển khai và duy trì chuỗi mới của họ một cách dễ dàng. Người dùng có thể truy cập mạng lưới Modular Blockchain được xây dựng để phù hợp với trải nghiệm chuỗi chéo liền mạch và an toàn. Điều quan trọng, các Modular Blockchains nhận ra sức mạnh công nghệ trong khi thực thi với mức độ xã hội, tuân thủ các nguyên tắc trao quyền cho mọi người và cộng đồng là trước hết.
Bây giờ là lúc để thoát khỏi hiện trạng của các Monolithic Blockchains. Đã đến lúc xây dựng Modular.
Kết luận:
Như vậy các bạn cũng đã thấy rõ ưu điểm và tính năng vượt trội của Modular, nó khắc phục được các vấn đề mà Monolithic gặp phải!