Kênh trạng thái

Khái niệm và chức năng

Kênh trạng thái là một giải pháp mở rộng Lớp 2 cho phép các giao dịch ngoại tuyến an toàn và hiệu quả giữa một số lượng người tham gia hạn chế, thường là hai người. Các kênh thanh toán, chẳng hạn như Lightning Network cho Bitcoin, là những ví dụ phổ biến về Kênh trạng thái được thiết kế dành riêng cho trao đổi tiền.

Đọc thêm: Mạng Lightning Bitcoin là gì?

Trong Kênh trạng thái, trước tiên, người tham gia gửi một lượng tiền điện tử nhất định trên chuỗi, tạo ví đa chữ ký bên ngoài chuỗi khối. Miễn là số dư của chúng không âm, chúng có thể giao dịch trực tiếp với nhau mà không cần liên quan đến thợ mỏ hoặc chuỗi chính, gửi cập nhật trạng thái dưới dạng [turn_number,mount,signature].

Khi những người tham gia muốn đóng kênh, họ thực hiện “thoát” bằng cách gửi bản cập nhật trạng thái cuối cùng cho chuỗi chính, bản cập nhật này sẽ xác thực bản cập nhật và chuyển số dư cuối cùng trở lại cho các bên. Để đảm bảo an ninh và ngăn chặn các lần thoát gian lận, có một khoảng thời gian thử thách trong đó người tham gia khác có thể trình bày bản cập nhật trạng thái với số lượt_cao hơn, thách thức lần thoát ban đầu một cách hiệu quả. Tháp canh có thể được sử dụng để giám sát chuỗi chính đối với những nỗ lực như vậy.

Kênh trạng thái có thể được áp dụng cho các loại chuyển đổi trạng thái khác, chẳng hạn như chơi trò chơi hoặc thực hiện hợp đồng thông minh, miễn là chuỗi chính có thể xác thực tính chính xác của chúng. Chúng cung cấp tài khoản cuối cùng ngay lập tức, phí thấp và xây dựng tương đối đơn giản, làm cho chúng phù hợp với các trường hợp sử dụng khác nhau như thanh toán và chơi trò chơi.

Các trường hợp sử dụng và ví dụ

Kênh trạng thái đã được áp dụng rộng rãi cho một số trường hợp sử dụng, chủ yếu là do tính hữu hạn tức thời, phí thấp và giao dịch ngoài chuỗi hiệu quả. Một số trường hợp sử dụng này bao gồm:

• Thanh toán: Các kênh thanh toán, như Lightning Network của Bitcoin, là giải pháp Lớp 2 phổ biến cho phép giao dịch ngoại tuyến nhanh chóng và an toàn để đổi tiền.

• Chơi game: Các kênh trạng thái có thể tạo điều kiện thuận lợi cho trải nghiệm chơi trò chơi ngoài chuỗi an toàn, nơi người chơi có thể gửi các bước di chuyển của họ dưới dạng giao dịch cho nhau mà không cần tương tác với chuỗi chính.

• Hợp đồng thông minh: Các kênh trạng thái cũng có thể được sử dụng để thực hiện các hợp đồng thông minh ngoài chuỗi, giảm tải cho chuỗi chính trong khi vẫn duy trì mức độ bảo mật và hiệu quả mong muốn.
  Mặc dù có nhiều ưu điểm, nhưng việc triển khai an toàn các Kênh trạng thái có thể là một công việc phức tạp, đòi hỏi sự chú ý tỉ mỉ đến các trường hợp rủi ro và lỗ hổng tiềm ẩn.

Sidechains

Khái niệm và chức năng

Chuỗi bên là một dạng giải pháp mở rộng quy mô cho các mạng chuỗi khối, hoạt động độc lập cùng với chuỗi chính để cải thiện hiệu suất của nó. Họ có trình xác nhận và nhà khai thác riêng, cũng như cầu nối cho phép tài sản được chuyển giao giữa chuỗi chính và chuỗi phụ. Các chuỗi bên cũng có thể chụp nhanh các tiêu đề khối vào chuỗi chính để ngăn chặn các nhánh.

Để di chuyển tài sản từ chuỗi chính sang chuỗi phụ, người tham gia khóa tài sản của họ trên chuỗi chính và cung cấp bằng chứng về việc khóa trên chuỗi phụ. Để mở khóa tài sản trên chuỗi chính, họ bắt đầu một lối thoát trên chuỗi bên và cung cấp bằng chứng về lối thoát sau khi nó được đưa vào khối chuỗi bên.

Mặc dù tận dụng tính bảo mật của chuỗi chính để ngăn chặn các nhánh, chuỗi bên vẫn dễ bị tấn công chuyển đổi trạng thái không hợp lệ, trong đó những người xác thực thông đồng tạo ra các khối không hợp lệ và đánh cắp tiền từ những người tham gia khác. Hầu hết các chuỗi bên được thiết kế với giả định rằng phần lớn các trình xác thực sẽ không bị hỏng.

Các trường hợp sử dụng và ví dụ

Chuỗi bên được sử dụng để cải thiện khả năng mở rộng và hiệu quả của chuỗi chính và chúng có thể được sử dụng trong các tình huống khác nhau, chẳng hạn như:

• Giảm tải các giao dịch của chuỗi chính: Chuỗi bên có thể xử lý một phần giao dịch của chuỗi chính, giảm tải tổng thể cho chuỗi chính và cải thiện hiệu suất của nó.

• Triển khai các tính năng thử nghiệm: Chuỗi bên có thể đóng vai trò là nơi thử nghiệm các tính năng và cải tiến mới mà không ảnh hưởng đến sự ổn định của chuỗi chính.

• Các ứng dụng chuỗi khối có thể tùy chỉnh: Các chuỗi bên có thể được điều chỉnh cho phù hợp với các trường hợp sử dụng hoặc ngành cụ thể, cho phép các ứng dụng chuỗi khối tùy chỉnh mà không làm quá tải chuỗi chính.
  Mặc dù chuỗi bên là một dạng giải pháp mở rộng quy mô cho mạng chuỗi khối, nhưng chúng không được coi là giải pháp mở rộng Lớp 2 (L2), đây là một loại giải pháp mở rộng quy mô cụ thể hoạt động trên chuỗi chính.

Bất chấp những rủi ro bảo mật tiềm ẩn, chuỗi bên vẫn là một phần thiết yếu của hệ sinh thái chuỗi khối, tăng cường khả năng mở rộng và tính linh hoạt của chuỗi chính.

Tổng số (Lạc quan và ZK-Rollups)

Khái niệm và chức năng

Tổng số là một giải pháp mở rộng Lớp 2 kết hợp hoặc “cuộn” nhiều giao dịch thành một bằng chứng duy nhất trước khi gửi nó đến chuỗi chính. Chúng có sẵn ở hai loại: Bản tổng hợp lạc quan và Bản tổng hợp ZK. Cả hai loại tổng số đều tăng thông lượng giao dịch và giảm chi phí gas, nhưng chúng khác nhau về cách tiếp cận xác thực và bảo mật.

Tổng hợp lạc quan

Tổng số lạc quan dựa trên một hệ thống các giả định “lạc quan”, trong đó các giao dịch được coi là hợp lệ cho đến khi được chứng minh ngược lại. Họ sử dụng cơ chế giải quyết tranh chấp được gọi là “bằng chứng gian lận” cho phép người dùng phản đối các giao dịch không hợp lệ. Nếu một giao dịch được phát hiện là không hợp lệ, tổng số sẽ được hoàn nguyên và người thách thức được thưởng.

ZK-Rollup

Mặt khác, ZK-Rollups sử dụng bằng chứng không có kiến thức (zk-SNARK) để cung cấp sự đảm bảo bằng mật mã về tính hợp lệ của các giao dịch trước khi chúng được gửi đến chuỗi chính. Điều này giúp loại bỏ sự cần thiết của cơ chế giải quyết tranh chấp vì các giao dịch không hợp lệ không thể được đưa vào tổng số.

Các trường hợp sử dụng và ví dụ

Rollup là một trong những giải pháp mở rộng Lớp 2 hứa hẹn nhất hiện nay do các đặc tính bảo mật và hiệu quả của chúng. Một số lợi ích và trường hợp sử dụng của rollup bao gồm:

• Tính khả dụng của dữ liệu được cải thiện: Các bản tổng hợp đảm bảo dữ liệu không bị giữ lại bằng cách yêu cầu chuyển toàn bộ khối hoặc trạng thái dưới dạng đối số khi chụp nhanh một khối.

• Xác thực chuyển đổi trạng thái: Các bản tổng hợp cung cấp zk-SNARK (đối với ZK-Rollups) hoặc bằng chứng gian lận (đối với Bản tổng hợp lạc quan) để chứng thực tính chính xác của quá trình chuyển đổi trạng thái, ngăn chặn việc tạo các khối không hợp lệ.

• Không phân nhánh: Quy tắc lựa chọn phân nhánh trong các bản tổng hợp luôn ưu tiên chuỗi chứa khối được chụp nhanh cuối cùng, ngăn việc tạo các phân nhánh.

• Giảm chi phí gas: Rollup giảm đáng kể chi phí gas xác minh trên chuỗi, làm cho chúng hiệu quả hơn so với các giao dịch trên chuỗi.

• Thoát tức thời: Nếu các nhà điều hành tổng số hợp tác, các lần thoát có thể được thực hiện ngay lập tức mà không cần trò chơi thoát.

Ví dụ về triển khai Rollup

Optimism là một triển khai Optimistic Rollup phổ biến trên mạng Ethereum được thiết kế để mở rộng các hợp đồng thông minh và ứng dụng phi tập trung (dApps).

zkSync là một giải pháp ZK-Rollup dành cho Ethereum, tập trung vào việc cung cấp dịch vụ chuyển mã thông báo chi phí thấp, nhanh chóng và an toàn.

huyết tương

Khái niệm và chức năng

Vào năm 2017, Joseph Poon và Vitalik Buterin lần đầu tiên đề xuất Plasma như một giải pháp mở rộng Lớp 2. Nó tạo ra một cây chuỗi con bắt nguồn từ chuỗi chính, với mỗi chuỗi con hoạt động như một chuỗi khối riêng biệt có thể xử lý các giao dịch một cách độc lập. Điều này giảm tải quá trình xử lý từ chuỗi chính, tăng thông lượng tổng thể. Tài sản có thể được chuyển giữa chuỗi chính và chuỗi con thông qua một hệ thống hợp đồng thông minh.

Chuỗi plasma dựa trên sự kết hợp của cây Merkle và bằng chứng gian lận để đảm bảo tính bảo mật và tính toàn vẹn của các giao dịch ngoài chuỗi. Các thiết kế plasma có thể được phân thành một số loại, chẳng hạn như Plasma khả thi tối thiểu (MVP), Plasma Cash, Ghi nợ plasma và Plasma khả thi hơn (MoreVP). Mỗi loại cung cấp sự đánh đổi khác nhau về bảo mật, hiệu quả và khả năng sử dụng, phục vụ cho các trường hợp sử dụng và yêu cầu ứng dụng cụ thể.

Ưu điểm của Plasma

• Khả năng mở rộng: Chuỗi plasma có thể xử lý một số lượng lớn giao dịch độc lập với chuỗi chính, làm tăng đáng kể thông lượng tổng thể.

• Phí giao dịch thấp hơn: Giảm tải giao dịch cho chuỗi Plasma có thể giảm phí liên quan đến giao dịch trên chuỗi.

• Khả năng tùy chỉnh: Mỗi chuỗi Plasma có thể có cơ chế và quy tắc đồng thuận riêng, cho phép đưa ra các giải pháp phù hợp cho các trường hợp sử dụng cụ thể.

• Bảo mật: Chuỗi plasma kế thừa tính bảo mật của chuỗi chính đồng thời sử dụng bằng chứng gian lận để đảm bảo tính toàn vẹn của các giao dịch ngoài chuỗi.

Các trường hợp sử dụng và ví dụ

Plasma mang lại một số lợi ích, khiến nó phù hợp với nhiều trường hợp sử dụng khác nhau:

• Sàn giao dịch phi tập trung (DEX): Plasma có thể được sử dụng để tạo ra các sàn giao dịch phi tập trung có thông lượng cao, độ trễ thấp mà không làm tắc nghẽn chuỗi chính.

• Trò chơi và NFT: Chuỗi plasma có thể hỗ trợ các nền tảng trò chơi hiệu quả và có thể mở rộng cũng như thị trường Mã thông báo không thể thay thế (NFT).

• IoT và chuỗi cung ứng: Plasma có thể cho phép xử lý dữ liệu theo thời gian thực và theo dõi tài sản trong các hệ sinh thái chuỗi cung ứng phức tạp.
  Ví dụ về triển khai Plasma

• Mạng OMG (trước đây là OmiseGo): Một giải pháp mở rộng quy mô Ethereum dựa trên Plasma tập trung vào việc cho phép chuyển mã thông báo nhanh, chi phí thấp và chức năng trao đổi phi tập trung.

• Matic Network (nay là Polygon): Một sidechain dựa trên Plasma dành cho Ethereum cung cấp một nền tảng để tạo các ứng dụng dApp có thể mở rộng và hiệu quả. Kể từ đó, Polygon đã phát triển thành một giải pháp mở rộng quy mô đa chuỗi cũng hỗ trợ các kỹ thuật Lớp 2 khác, chẳng hạn như ZK-Rollups và Optimistic Rollups.