Tóm lược
Layer 1 (lớp thứ nhất) đề cập đến một mạng cơ sở, chẳng hạn như Bitcoin, BNB Chain hoặc Ethereum và cơ sở hạ tầng cơ bản của nó. Các blockchain layer 1 có thể xác thực và hoàn thiện các giao dịch mà không cần mạng khác. Như chúng ta đã thấy với Bitcoin, việc cải thiện khả năng mở rộng của mạng layer 1 là rất khó. Vì vậy, các nhà phát triển đã đưa ra giải pháp tạo ra các giao thức layer 2 dựa trên mạng layer 1 để bảo mật và đồng thuận. Lightning Network của Bitcoin là một ví dụ về giao thức layer 2. Nó cho phép người dùng thực hiện các giao dịch một cách tự do trước khi ghi chúng vào chuỗi chính.
Giới thiệu
Layer 1 và layer 2 là các thuật ngữ giúp chúng ta hiểu kiến trúc của các blockchain, dự án và công cụ phát triển khác nhau. Nếu bạn đã từng thắc mắc về mối quan hệ giữa Polygon và Ethereum hoặc Polkadot và các parachain của nó, thì việc tìm hiểu về các lớp blockchain khác nhau là một việc hữu ích.
Layer 1 là gì?
Mạng layer-1 là tên gọi khác của một blockchain cơ sở. BNB Smart Chain (BNB), Ethereum (ETH), Bitcoin (BTC) và Solana đều là các giao thức layer 1. Chúng ta gọi chúng là layer 1 vì đây là các mạng chính trong hệ sinh thái của chúng. Ngược lại với layer 1, chúng ta có các giải pháp ngoài chuỗi (off-chain) và các giải pháp layer 2 được xây dựng trên các chuỗi chính.
Nói cách khác, một giao thức là layer 1 khi nó xử lý và hoàn thiện các giao dịch trên blockchain của chính nó. Nó cũng có token gốc của riêng mình, được sử dụng để thanh toán phí giao dịch.
Mở rộng layer 1
Một vấn đề phổ biến với mạng layer 1 là chúng không có khả năng mở rộng quy mô. Bitcoin và các blockchain lớn khác đã phải vật lộn để xử lý các giao dịch trong thời điểm nhu cầu gia tăng. Bitcoin sử dụng cơ chế đồng thuận Proof of Work (PoW), cơ chế này đòi hỏi nhiều tài nguyên tính toán.
Trong khi PoW đảm bảo tính phi tập trung và bảo mật, mạng PoW cũng có xu hướng chậm lại khi khối lượng giao dịch quá cao. Điều này làm tăng thời gian xác nhận giao dịch và làm cho phí đắt hơn.
Các nhà phát triển blockchain đã làm việc trên các giải pháp khả năng mở rộng trong nhiều năm, nhưng vẫn còn rất nhiều cuộc thảo luận đang diễn ra liên quan đến các giải pháp thay thế tốt nhất. Để mở rộng layer 1, một số tùy chọn bao gồm:
1. Tăng kích thước khối , cho phép nhiều giao dịch được xử lý hơn trong mỗi khối.
2. Thay đổi cơ chế đồng thuận được sử dụng, chẳng hạn như với bản cập nhật Ethereum 2.0 sắp tới.
3. Thực thi sharding. Một dạng phân vùng cơ sở dữ liệu.
Cải tiến layer 1 yêu cầu thực hiện nhiều công việc. Trong nhiều trường hợp, không phải tất cả người dùng mạng đều đồng ý với sự thay đổi. Điều này có thể dẫn đến sự chia rẽ cộng đồng hoặc thậm chí là một đợt hard fork, như đã xảy ra với Bitcoin và Bitcoin Cash vào năm 2017.
SegWit
Một ví dụ về giải pháp để layer 1 mở rộng quy mô là SegWit (nhân chứng tách biệt) của Bitcoin. Giao thức này đã làm tăng thông lượng của Bitcoin bằng cách thay đổi cách tổ chức dữ liệu khối (chữ ký điện tử không còn là một phần của đầu vào giao dịch). Thay đổi đã giải phóng thêm không gian cho các giao dịch trên mỗi khối mà không ảnh hưởng đến bảo mật của mạng. SegWit đã được triển khai thông qua một soft fork tương thích ngược. Nói cách khác, các node Bitcoin không cập nhật SegWit vẫn có thể xử lý các giao dịch.
Sharding layer là gì?
Sharding là một giải pháp mở rộng quy mô layer 1 phổ biến được sử dụng để tăng thông lượng giao dịch. Kỹ thuật này là một dạng phân vùng cơ sở dữ liệu có thể được áp dụng cho các sổ cái phân tán blockchain. Mạng và các node được chia thành các phân đoạn khác nhau để phân tán khối lượng công việc và cải thiện tốc độ giao dịch. Mỗi phân đoạn quản lý một tập hợp con hoạt động của toàn mạng, có nghĩa là nó có các giao dịch, node và khối riêng biệt.
Với sharding, không cần mỗi node duy trì một bản sao đầy đủ của toàn bộ blockchain. Thay vào đó, mỗi node báo cáo lại công việc đã hoàn thành cho chuỗi chính để chia sẻ trạng thái dữ liệu cục bộ của chúng, bao gồm số dư của địa chỉ và các chỉ số chính khác.
So sánh layer 1 với layer 2
Khi nói đến cải tiến, không phải mọi thứ đều có thể giải quyết được ở layer 1. Do những hạn chế về công nghệ, một số thay đổi nhất định rất khó hoặc gần như không thể thực hiện trên mạng blockchain chính. Ví dụ, Ethereum đang nâng cấp lên Proof of Stake (PoS), nhưng quá trình này đã mất nhiều năm để hoàn thành.
Một số trường hợp sử dụng chỉ đơn giản là không thể hoạt động với layer 1 do các vấn đề về khả năng mở rộng. Một trò chơi blockchain thực tế không thể sử dụng mạng Bitcoin do thời gian giao dịch kéo dài. Tuy nhiên, trò chơi vẫn có thể muốn sử dụng tính năng bảo mật và phi tập trung của layer 1. Cách tốt nhất là xây dựng trò chơi trên một mạng có giải pháp layer 2.
Lightning Network
Các giải pháp layer 2 xây dựng trên layer 1 và dựa vào đó để hoàn thiện các giao dịch của mình. Một ví dụ nổi tiếng là Lightning Network. Với lưu lượng truy cập lớn, mạng Bitcoin có thể mất hàng giờ để xử lý các giao dịch. Lightning Network cho phép người dùng thực hiện thanh toán nhanh chóng bằng Bitcoin ở ngoài chuỗi chính và số dư cuối cùng được báo cáo trở lại chuỗi chính. Về cơ bản, đây là việc gói các giao dịch của mọi người thành một bản ghi cuối cùng, giúp tiết kiệm thời gian và tài nguyên.
Ví dụ về blockchain layer 1
Bây giờ chúng ta đã hiểu layer 1 là gì, giờ hãy xem một số ví dụ. Có rất nhiều blockchain layer 1 với nhiều khả năng hỗ trợ và tính ứng dụng độc đáo. Không phải chỉ có Bitcoin và Ethereum, và mỗi mạng có các giải pháp khác nhau để giải quyết ba vấn đề lớn nhất của công nghệ blockchain là tính phi tập trung, bảo mật và khả năng mở rộng.
Elrond
Elrond là mạng layer 1 được thành lập vào năm 2018, sử dụng sharding để cải thiện hiệu suất và khả năng mở rộng của mạng. Blockchain Elrond có thể xử lý hơn 100.000 giao dịch mỗi giây (TPS). Hai tính năng chính độc đáo của nó là giao thức đồng thuận Bằng chứng Bảo mật (SPoS) và Phân bổ trạng thái thích ứng.
Trạng thái thích ứng Sharding xảy ra thông qua các phân chia phân đoạn và hợp nhất phân đoạn khi mạng mất đi hoặc có thêm người dùng. Toàn bộ kiến trúc của mạng được chia nhỏ, bao gồm trạng thái và các giao dịch của nó. Trình xác thực cũng di chuyển giữa các phân đoạn, giảm nguy cơ một phân đoạn bị tiếp quản độc hại.
Token gốc EGLD của Elrond được sử dụng cho phí giao dịch, triển khai DApp và thưởng cho người dùng tham gia vào cơ chế xác thực của mạng. Ngoài ra, mạng Elrond còn được chứng nhận Âm tính cacbon, vì nó bù đắp nhiều CO2 hơn so với cơ chế PoS.
Harmony
Harmony là một mạng layer 1 Bằng chứng cổ phần hiệu quả (EPoS) có sự hỗ trợ của sharding. Mạng chính của blockchain có bốn phân đoạn, mỗi phân đoạn tạo và xác minh các khối mới song song. Một phân đoạn có thể làm điều này với tốc độ riêng của nó, có nghĩa là tất cả chúng đều có thể có chiều cao khối khác nhau.
Harmony hiện đang sử dụng chiến lược "Tài chính chuỗi chéo" để thu hút các nhà phát triển và người dùng. Các cầu nối không cần sự tin cậy với Ethereum (ETH) và Bitcoin đóng một vai trò quan trọng, cho phép người dùng trao đổi token của họ mà không có rủi ro lưu ký thông thường đối với các cầu nối. Tầm nhìn của Harmony là mở rộng quy mô Web3 dựa trên các Tổ chức tự trị phi tập trung (DAO) và các bằng chứng không có kiến thức.
Tương lai của DeFi (Tài chính phi tập trung) dường như được đặt trên các nền tảng đa chuỗi và xuyên chuỗi, làm cho các dịch vụ cầu nối của Harmony trở nên hấp dẫn đối với người dùng. Cơ sở hạ tầng NFT, công cụ DAO và cầu nối giữa các giao thức là những lĩnh vực quan trọng.
Token gốc của Harmony là ONE, được sử dụng để thanh toán phí giao dịch mạng. Nó cũng có thể được stake để tham gia vào cơ chế đồng thuận và quản trị của Harmony. Điều này giúp cho các trình xác thực thành công nhận được phần thưởng khối và phí giao dịch.
Celo
Celo là mạng layer 1 được phân tách từ Go Ethereum (Geth) vào năm 2017. Tuy nhiên, nó đã thực hiện một số thay đổi đáng kể, bao gồm triển khai PoS và một hệ thống địa chỉ riêng biệt. Hệ sinh thái Celo Web3 bao gồm DeFi, NFT và các giải pháp thanh toán, với hơn 100 triệu giao dịch được xác nhận. Trên Celo, bất kỳ ai cũng có thể sử dụng số điện thoại hoặc địa chỉ email làm khóa công khai. Blockchain này dễ dàng chạy với các máy tính tiêu chuẩn và không yêu cầu phần cứng đặc biệt.
Token chính của Celo là CELO, một token tiện ích tiêu chuẩn cho các giao dịch, bảo mật và phần thưởng. Celo network cũng có các stablecoin là cUSD, cEUR và cREAL. Chúng được tạo bởi người dùng và các chốt của chúng được duy trì theo cơ chế tương tự như DAI của MakerDAO. Ngoài ra, các giao dịch được thực hiện với các stablecoin Celo có thể được thanh toán bằng bất kỳ tài sản Celo nào khác.
Hệ thống địa chỉ của CELO và stablecoin nhằm mục đích làm cho tiền mã hóa dễ tiếp cận hơn và cải thiện việc áp dụng. Sự biến động của thị trường tiền mã hóa và khó khăn đối với người mới có thể khiến nhiều người nản lòng.
THORChain
THORChain là một sàn giao dịch phi tập trung không cần sự cho phép (DEX) xuyên chuỗi. Nó là một mạng layer 1 được xây dựng bằng cách sử dụng Cosmos SDK. Nó cũng sử dụng cơ chế đồng thuận Tendermint để xác thực các giao dịch. Mục tiêu chính của THORChain là cho phép thanh khoản chuỗi chéo phi tập trung mà không cần chốt hoặc bao bọc tài sản. Đối với các nhà đầu tư đa chuỗi, việc neo và gói mang lại thêm rủi ro cho quy trình.
Trên thực tế, THORChain hoạt động như một người quản lý kho tiền theo dõi các khoản tiền nạp và rút tiền. Điều này giúp tạo ra tính thanh khoản phi tập trung và loại bỏ các trung gian tập trung. RUNE là token gốc của THORChain, được sử dụng để thanh toán phí giao dịch cũng như quản trị, bảo mật và xác thực.
Mô hình Nhà tạo thị trường tự động (AMM) của THORChain sử dụng RUNE như cặp cơ sở, có nghĩa là bạn có thể hoán đổi RUNE cho bất kỳ tài sản được hỗ trợ nào khác. Theo một cách nào đó, dự án hoạt động giống như một Uniswap xuyên chuỗi, với RUNE là tài sản tất toán và bảo đảm cho các bể thanh khoản.
Kava
Kava là một blockchain lớp 1 kết hợp tốc độ và khả năng tương tác của Cosmos với sự hỗ trợ của nhà phát triển Ethereum. Sử dụng kiến trúc “co-chain (đồng chuỗi)”, Kava Network có một blockchain riêng biệt cho cả môi trường phát triển EVM và Cosmos SDK. Cùng với sự hỗ trợ của IBC trên co-chain Cosmos, điều này cho phép các nhà phát triển triển khai các ứng dụng phi tập trung tương tác liền mạch giữa hệ sinh thái Cosmos và Ethereum.
Kava sử dụng cơ chế đồng thuận Tendermint PoS, cung cấp khả năng mở rộng mạnh mẽ cho các ứng dụng trên co-chain EVM. Được đầu tư bởi KavaDAO, Kava Network cũng có các ưu đãi mở, dành cho nhà phát triển trên chuỗi để thưởng cho 100 dự án hàng đầu trên mỗi co-chain dựa trên tính ứng dụng.
Kava có một token tiện ích và quản trị gốc gọi là KAVA và một stablecoin được neo giá bằng đô-la Mỹ là USDX. KAVA được sử dụng để thanh toán phí giao dịch và được stake bởi những trình xác thực để tạo ra sự đồng thuận của mạng lưới. Người dùng có thể ủy thác số KAVA đã stake của họ cho các trình xác thực để kiếm được một phần lượng KAVA được tạo ra. Những người stake và các trình xác thực cũng có thể bỏ phiếu về các đề xuất quản trị quyết định các tham số của mạng.
IoTeX
IoTeX là mạng layer 1 được thành lập vào năm 2017 với trọng tâm là kết hợp blockchain với Internet of Things. Điều này cho phép người dùng kiểm soát dữ liệu mà thiết bị của họ tạo ra, cho phép "các DApp, nội dung và dịch vụ được hỗ trợ bởi máy móc". Thông tin cá nhân của bạn có giá trị và việc quản lý nó thông qua blockchain giúp đảm bảo quyền sở hữu an toàn.
Sự kết hợp giữa phần cứng và phần mềm của IoTeX cung cấp một giải pháp mới cho mọi người để kiểm soát quyền riêng tư và dữ liệu của họ mà không phải hy sinh trải nghiệm người dùng. Hệ thống cho phép người dùng kiếm tài sản kỹ thuật số từ dữ liệu trong thế giới thực được gọi là MachineFi.
IoTeX đã phát hành hai sản phẩm phần cứng đáng chú ý là Ucam và Pebble Tracker. Ucam là một camera an ninh gia đình tiên tiến cho phép người dùng giám sát ngôi nhà của họ từ bất cứ đâu và hoàn toàn riêng tư. Pebble Tracker là một GPS thông minh có hỗ trợ 4G và khả năng theo dõi và theo dõi. Nó không chỉ theo dõi dữ liệu GPS mà còn cả dữ liệu môi trường trong thời gian thực, bao gồm nhiệt độ, độ ẩm và chất lượng không khí.
Về mặt kiến trúc blockchain, IoTeX có một số giao thức layer 2 được xây dựng trên nó. Blockchain này cung cấp các công cụ để tạo các mạng tùy chỉnh sử dụng IoTeX để hoàn thiện. Các chuỗi này cũng có thể tương tác với nhau và chia sẻ thông tin qua IoTeX. Sau đó, các nhà phát triển có thể dễ dàng tạo một chuỗi con mới để đáp ứng các nhu cầu cụ thể của thiết bị IoT của họ. Đồng tiền của IoTeX là IOTX, được sử dụng để trả phí giao dịch, stake, quản trị và xác thực mạng.
Tổng kết
Hệ sinh thái blockchain ngày nay có các mạng layer 1 và các giao thức layer 2. Rất dễ nhầm lẫn hai khái niệm này, nhưng ngay khi bạn nắm được các nền tảng cốt lõi, việc hiểu cấu trúc và kiến trúc tổng thể sẽ trở nên dễ dàng hơn. Kiến thức này rất hữu ích khi bạn nghiên cứu các dự án blockchain mới, đặc biệt khi chúng tập trung vào khả năng tương tác mạng và các giải pháp chuỗi chéo.