Hiểu về khả năng mở rộng của Blockchain qua một Khung phân lớp: Quan điểm của Vitalik về Tính toán, Dữ liệu và Trạng thái

Vitalik Buterin đã đề xuất một phương pháp phân lớp để hiểu các thách thức về khả năng mở rộng của blockchain, cung cấp một khung phân loại mức độ khó khăn trong việc mở rộng các thành phần khác nhau của blockchain. Theo Odaily, cách hiểu phân lớp này chia vấn đề mở rộng thành ba cấp độ riêng biệt, mỗi cấp độ đều đặt ra các trở ngại kỹ thuật khác nhau và cơ hội tối ưu hóa riêng. Khung này tiến từ các giải pháp mở rộng dễ thực hiện nhất đến những thách thức kiến trúc phức tạp nhất.

Cấp độ dễ nhất: Mở rộng tính toán

Tính toán là thành phần dễ mở rộng nhất trong hệ sinh thái blockchain. Buterin nhấn mạnh rằng cấp độ này có thể được giải quyết thông qua nhiều phương pháp đã được chứng minh. Song song hóa là một phương pháp cơ bản, cho phép hệ thống xử lý nhiều hoạt động cùng lúc. Ngoài ra, các nhà xây dựng khối có thể cung cấp ‘gợi ý’ để tối ưu hóa thực thi tính toán. Một cách sáng tạo hơn, các quá trình tính toán lớn có thể hoàn toàn được thay thế bằng các bằng chứng mật mã—đặc biệt là bằng chứng không kiến thức (zero-knowledge proofs)—giúp xác minh mà không cần lặp lại toàn bộ tính toán ban đầu. Những giải pháp này chứng minh rằng chiến lược mở rộng phân lớp có thể giải quyết hiệu quả các nút thắt về tính toán mà không cần phải thay đổi kiến trúc căn bản.

Thách thức trung bình: Khả năng truy cập dữ liệu và vấn đề trạng thái phân lớp

Mở rộng dữ liệu phức tạp hơn so với tính toán nhưng vẫn có thể quản lý được thông qua các chiến lược hợp lý. Buterin lưu ý rằng khó khăn chính xuất hiện khi hệ thống phải đảm bảo khả năng truy cập dữ liệu cho các thành viên mạng lưới. Tuy nhiên, có nhiều kỹ thuật tối ưu hóa giải quyết thách thức phân lớp này. Dữ liệu có thể được chia nhỏ giữa các thành viên mạng, và các phương pháp mã hóa xóa dữ liệu như PeerDAS giúp phân phối dữ liệu hiệu quả hơn. Những phương pháp này hỗ trợ ‘giảm thiểu một cách duyên dáng’, cho phép các nút có khả năng dữ liệu hạn chế vẫn tiếp tục tạo ra các khối phù hợp với khả năng của chúng—một nguyên tắc cốt lõi trong thiết kế blockchain phân lớp.

Mở rộng trạng thái, ngược lại, là thách thức lớn nhất trong khung phân lớp này. Vấn đề cốt lõi bắt nguồn từ yêu cầu các nút phải xác minh mọi giao dịch dựa trên trạng thái toàn bộ của blockchain. Ngay cả khi trạng thái được trừu tượng hóa thành một cây chỉ giữ lại nút gốc, thì mọi cập nhật đối với nút gốc này vẫn phụ thuộc vào việc truy cập toàn bộ cấu trúc trạng thái. Mặc dù có các kỹ thuật chia nhỏ trạng thái, nhưng chúng thường đòi hỏi các sửa đổi kiến trúc đáng kể và không phổ biến trong tất cả các thiết kế blockchain.

Ưu tiên chiến lược trong phương pháp phân lớp

Dựa trên phân tích phân lớp này, Buterin đề xuất một thứ tự ưu tiên rõ ràng cho các mục tiêu tối ưu hóa. Khi dữ liệu có thể thay thế hiệu quả cho trạng thái mà không gây ra rủi ro tập trung mới, thì dữ liệu nên được ưu tiên như một giải pháp mở rộng hàng đầu. Tương tự, khi tính toán có thể thay thế dữ liệu mà không làm ảnh hưởng đến giả định phi tập trung, thì sự đánh đổi này cần được xem xét nghiêm túc. Khung quyết định phân lớp này cung cấp một lộ trình thực tế cho các nhà phát triển và nhà nghiên cứu trong việc lựa chọn giữa các giải pháp mở rộng cạnh tranh, nhấn mạnh rằng việc hiểu rõ thứ tự khó khăn giúp đưa ra các quyết định kiến trúc sáng suốt hơn.