Sự trỗi dậy của các chữ khắc Bitcoin đã mang lại sức sống mới cho hệ sinh thái Bitcoin, khiến nhiều người chú ý trở lại đến Bitcoin. Một số người cho rằng điều này đã mở ra hộp Pandora của hệ sinh thái Bitcoin. Trong nhiều phát triển công nghệ của hệ sinh thái Bitcoin, việc xây dựng lớp thứ hai là điều quan trọng nhất. Bài viết này dựa trên một số bài viết nổi tiếng trên mạng và sự trao đổi với nhiều bạn bè, tóm tắt kiến thức cơ bản về lớp thứ hai của Bitcoin. Hy vọng có thể khơi gợi ý tưởng, thu hút nhiều người hoàn thiện các ý tưởng liên quan và thúc đẩy sự phát triển của lĩnh vực này.
Thế giới blockchain bắt đầu với Bitcoin và cũng sẽ kết thúc với hệ sinh thái Bitcoin. Ethereum về bản chất cũng là một loại công nghệ sidechain khám phá của Bitcoin.
Trong bài viết này, các khái niệm "xây dựng lớp hai" và "xây dựng mạng lớp hai" được sử dụng chung. Xây dựng lớp hai là một khái niệm rộng hơn, nhưng để phù hợp với cách nói thường dùng trong ngành, cũng sẽ sử dụng "xây dựng mạng lớp hai".
1. Sứ mệnh của Layer2
Để hiểu các vấn đề cơ bản cần giải quyết trong việc xây dựng lớp hai của Bitcoin, chúng ta hãy bắt đầu từ các đặc tính cơ bản của hệ thống blockchain.
1.1 Các đặc tính cơ bản và nhu cầu của blockchain
Chúng tôi áp dụng khái niệm do Vitalik đề xuất: blockchain là một "máy tính thế giới". Hiểu các đặc điểm đa dạng của blockchain từ góc độ này sẽ rõ ràng hơn. Sau đó, chúng tôi sẽ phân tích khả năng phát triển của "máy tính thế giới" này dựa trên cấu trúc Von Neumann của máy tính.
Một số đặc điểm cơ bản của blockchain:
Công khai và minh bạch: Đây là đặc điểm lưu trữ dữ liệu và thực hiện lệnh của "máy tính thế giới" blockchain, cũng là đặc điểm nội tại cần sự tham gia tính toán của nhiều nút phân tán trên toàn cầu. Đặc điểm này đáp ứng quyền biết dữ liệu của người sử dụng, là kết quả chung giữa yêu cầu hợp tác nội tại của "máy tính thế giới" và nhu cầu bên ngoài của người sử dụng.
Phi tập trung: Đây là đặc tính kiến trúc của "máy tính thế giới" này. Mức độ phi tập trung và khả năng chịu lỗi về lý thuyết đều được hỗ trợ bởi lý thuyết tướng Byzantine. Các hệ thống không phải tướng Byzantine về lý thuyết không phải là hệ thống blockchain. Mức độ phi tập trung là một chỉ số quan trọng của độ an toàn blockchain, và cũng là cơ sở của một số đặc tính.
An ninh: An ninh được tạo thành từ nhu cầu nội tại do các đặc điểm kiến trúc của "máy tính thế giới" và nhu cầu bên ngoài của người sử dụng. Từ góc độ vi mô, an ninh được đảm bảo bởi các công nghệ liên quan đến mật mã, từ góc độ vĩ mô được đảm bảo bởi tính phi tập trung của kiến trúc, do đó sẽ không bị ảnh hưởng bởi sự giả mạo dữ liệu vi mô hoặc sự phá hoại kiến trúc vĩ mô.
Khả năng tính toán: Một trong những chức năng chính của máy tính thế giới blockchain là khả năng tính toán. Để đo lường chỉ số này, thường sử dụng việc có phải là Turing đầy đủ hay không. Một số chuỗi được thiết kế cố ý không đầy đủ Turing để duy trì các đặc điểm chính của mình. Ví dụ, mạng Bitcoin, Satoshi Nakamoto không chỉ làm cho mã lệnh của nó không đầy đủ Turing, mà còn cố tình cắt giảm một số tập lệnh trong quá trình phát triển, nhằm duy trì tính ổn định và an toàn. Tất cả công nghệ Turing đầy đủ đều nhằm mở rộng khả năng tính toán của blockchain.
Hiệu suất: Trong bối cảnh khả năng tính toán tương đương, hiệu suất là một khả năng chính khác để xem xét máy tính của thế giới blockchain. Thông thường được đo bằng TPS.
Lưu trữ: Blockchain được mô tả là "máy tính toàn cầu", vì vậy nó nhất định phải có chức năng lưu trữ, tức là khả năng ghi lại dữ liệu. Hiện tại, hầu hết đều được lưu trữ trong khối, việc lưu trữ trên chuỗi ngoài khối chuyên nghiệp hơn vẫn đang trong quá trình phát triển.
Riêng tư: Riêng tư là một nhu cầu phân khúc trong "máy tính thế giới", tức là yêu cầu duy trì phạm vi quyền hạn của người sản xuất và người sử dụng dữ liệu trong quá trình tính toán và lưu trữ. Điều này chủ yếu được thúc đẩy bởi nhu cầu bên ngoài của người sử dụng.
Còn một chỉ số tổng hợp về khả năng mở rộng, thường chỉ khả năng mở rộng của toàn bộ kiến trúc, đặc điểm này ảnh hưởng đến hầu hết các đặc tính cơ bản. Ở cấp độ kiến trúc, khả năng mở rộng của hệ thống là một chỉ số rất quan trọng.
Trong những đặc tính cơ bản của các blockchain này, phần lớn bị giới hạn bởi mối quan hệ phát triển lẫn nhau của tam giác không thể. Chẳng hạn, giả thuyết DSS tức là phi tập trung (Decentralization), an ninh (Security) và khả năng mở rộng (Scalability).
Trong hệ thống phân tán, hình tam giác bất khả thi tương tự là nguyên tắc CAP, CAP chỉ ra rằng trong một hệ thống phân tán, tính nhất quán (Consistency), khả dụng (Availability) và khả năng chịu phân vùng (Partition tolerance) không thể đạt được đồng thời. Hệ thống blockchain là hệ thống phân tán có vấn đề tướng Byzantine, vì vậy cũng áp dụng nguyên tắc CAP.
1.2 Vai trò của xây dựng lớp hai
Xây dựng lớp hai cần hoàn thành những vai trò nào? Cung cấp những chức năng gì? Xây dựng lớp hai chắc chắn sẽ mở rộng những thiếu sót của hệ thống lớp một, thực hiện những việc không phù hợp để hoàn thành trên hệ thống lớp một ở trên lớp hai.
Từ những đặc điểm của blockchain được tóm tắt ở trên, chúng ta có thể rút ra một kết luận sơ bộ rằng, nhất định phải mở rộng những khả năng cơ bản này: công khai minh bạch, phi tập trung, an ninh, khả năng tính toán, hiệu suất ( thông lượng ), lưu trữ, quyền riêng tư, v.v.. Ngoài những khả năng cơ bản về mặt kỹ thuật này, còn có một vấn đề kinh tế rất quan trọng cần giải quyết, đó là giảm chi phí, thường thì chi phí tổng hợp cho việc thực hiện giao dịch trên một mạng lớp 1 thường khá cao, cần sử dụng mạng lớp 2 để giảm những chi phí này.
Tóm lại, các giải pháp nhằm tăng khả năng mở rộng, giảm chi phí và tùy chỉnh tính năng đều là xây dựng lớp thứ hai. Đối với tính năng tùy chỉnh, hiện tại vẫn chưa rõ ràng, hoặc thường bị che giấu trong hai tính năng đầu tiên, có một số điều khó hiểu. Chúng ta có thể hiểu rằng, các đặc điểm của mạng lớp một có mức độ cần thiết khác nhau cho nhiều ứng dụng, có thể điều chỉnh lại mức độ thực hiện của các đặc điểm khác nhau cho một số ứng dụng trên lớp thứ hai.
Trong xây dựng lớp hai, khả năng cơ bản của blockchain sẽ có sự lựa chọn khác nhau, sẽ giảm bớt một số đặc tính, thậm chí loại bỏ một số đặc tính, để đổi lấy sự cải thiện rõ rệt của một số đặc tính. Ví dụ: một số lớp hai để cải thiện hiệu suất, sẽ giảm mức độ phi tập trung, sẽ giảm tính an toàn; một số lớp hai để tăng thông lượng, như mạng Lightning, sẽ thay đổi cấu trúc hệ thống và cách thanh toán. Còn một số khác sẽ không giảm bớt các đặc tính cơ bản mà vẫn tăng cường một số đặc tính, chẳng hạn như cách xử lý RGB, rõ ràng đã tăng cường tính riêng tư và khả năng chống kiểm duyệt, nhưng cũng làm tăng độ khó trong việc thực hiện kỹ thuật.
Trong đó, giảm chi phí nên là một nhu cầu cơ bản của tất cả các xây dựng lớp hai.
1.3 Tại sao cần thực hiện thiết kế phân lớp?
Thiết kế phân lớp là một phương pháp và phương pháp luận cho con người xử lý các hệ thống phức tạp, thông qua việc chia hệ thống thành nhiều cấu trúc lớp và định nghĩa mối quan hệ và chức năng giữa các lớp, nhằm đạt được tính mô-đun, khả năng bảo trì và khả năng mở rộng của hệ thống, từ đó nâng cao hiệu quả và độ tin cậy trong thiết kế hệ thống.
Đối với một hệ thống giao thức rộng rãi và lớn, việc sử dụng phân lớp sẽ có những lợi ích rõ ràng. Việc làm này giúp mọi người dễ dàng hiểu, dễ dàng phân công thực hiện và dễ dàng cải tiến theo mô-đun. Như thiết kế mô hình bảy lớp ISO/OSI trong mạng máy tính, nhưng trong việc thực hiện cụ thể, một số lớp có thể được hợp nhất, chẳng hạn như giao thức mạng cụ thể TCP/IP là giao thức bốn lớp.
Cụ thể, những ưu điểm của việc phân lớp giao thức:
1.Các cấp độ giữa chúng là độc lập. Một cấp độ không cần biết cách thực hiện của cấp độ tiếp theo, mà chỉ cần biết dịch vụ mà cấp độ đó cung cấp thông qua giao diện giữa các cấp. Như vậy, độ phức tạp của toàn bộ vấn đề giảm xuống. Nói cách khác, cách thức làm việc của cấp độ trước không ảnh hưởng đến công việc của cấp độ tiếp theo, vì vậy khi thiết kế công việc cho mỗi cấp độ, chỉ cần đảm bảo giao diện không thay đổi, chúng ta có thể tự do điều chỉnh cách thức làm việc trong cấp độ.
2.Tính linh hoạt tốt. Khi bất kỳ lớp nào xảy ra thay đổi, chỉ cần mối quan hệ giao diện giữa các lớp giữ nguyên, thì các lớp trên hoặc dưới lớp đó không bị ảnh hưởng. Khi một lớp xuất hiện đổi mới công nghệ hoặc một lớp gặp vấn đề trong công việc, sẽ không làm ảnh hưởng đến công việc của các lớp khác, việc loại trừ vấn đề cũng chỉ cần xem xét vấn đề riêng biệt của lớp đó.
3.Cấu trúc có thể chia tách. Mỗi lớp có thể áp dụng công nghệ phù hợp nhất để thực hiện. Sự phát triển của công nghệ thường không đối xứng, việc phân chia theo cấp độ hiệu quả tránh được hiệu ứng thùng gỗ, không bị ảnh hưởng bởi sự không hoàn thiện của công nghệ ở một khía cạnh nào đó mà ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc tổng thể.
4.Dễ dàng thực hiện và bảo trì. Cấu trúc này khiến việc triển khai và gỡ lỗi một hệ thống lớn và phức tạp trở nên dễ quản lý, vì toàn bộ hệ thống đã được phân chia thành nhiều hệ thống con tương đối độc lập. Trong quá trình gỡ lỗi và bảo trì, có thể gỡ lỗi từng lớp một cách riêng biệt, tránh tình trạng không tìm ra và giải quyết sai vấn đề.
5.Có thể thúc đẩy công việc chuẩn hóa. Bởi vì mỗi lớp đều đã có mô tả chính xác về chức năng và dịch vụ mà nó cung cấp. Lợi ích của việc chuẩn hóa là có thể thay thế bất kỳ lớp nào trong số đó một cách tự do, rất tiện lợi cho việc sử dụng và nghiên cứu.
Ý tưởng thiết kế phân lớp mô-đun là phương pháp xử lý phổ biến trong lĩnh vực công nghệ đối với một chức năng lớn, cần nhiều người hợp tác và không ngừng cải tiến các dự án kỹ thuật, và đó là phương pháp đã được kiểm chứng qua thực tiễn, có hiệu quả.
2. Một số ý tưởng xây dựng Layer 2 của Bitcoin
Bitcoin có ba loại lộ trình xây dựng nổi bật của lớp hai:
(1)Một loại là lộ trình mở rộng dựa trên chuỗi, tương tự như lớp hai của EVM, là cấu trúc blockchain;
(2)Một loại là dựa trên lộ trình phân tán, với mạng lưới ánh sáng làm đại diện, là cấu trúc phân tán.
(3) Còn một loại khác là tuyến đường dựa trên hệ thống tập trung, đại diện là chỉ mục tập trung, là cấu trúc tập trung.
Hai phương pháp đầu tiên đều có đặc điểm riêng, đã có một số sản phẩm đang sử dụng và một số sản phẩm đang được khám phá. Đối với phương pháp đầu tiên, do sự phát triển mạnh mẽ của Ethereum và việc khám phá các chuỗi mô phỏng Bitcoin khác, việc mở rộng lớp hai dựa trên chuỗi tương đối dễ dàng hơn, có nhiều trường hợp tham khảo hơn. Phương pháp thứ hai dựa trên phân phối thường khó hơn, phát triển cũng chậm hơn, với mạng Lightning là đại diện. Phương pháp thứ ba rất gây tranh cãi, vì nó không giống như một xây dựng lớp hai, nhưng dường như lại hoàn thành chức năng của một xây dựng lớp hai.
Giải pháp xây dựng lớp hai nào tốt hơn? Chúng tôi sử dụng một kết quả kiểm tra thị trường làm tiêu chuẩn đo lường, mạng lớp hai nào có Tổng Giá Trị Khóa (TVL) cao hơn (, thì giải pháp đó là giải pháp tối ưu. Theo thời gian và sự phát triển công nghệ, giải pháp tối ưu này sẽ là một quá trình thay đổi.
Đối với định nghĩa mạng lớp hai của Bitcoin, chỉ cần dựa vào mạng Bitcoin, và thiết lập liên kết kỹ thuật với mạng Bitcoin, một số đặc điểm lại vượt trội hơn mạng lớp một của Bitcoin, đều được coi là xây dựng mạng lớp hai của Bitcoin. Nói cách khác: chỉ cần tiêu tốn BTC làm gas, lấy BTC làm tài sản nền tảng, mở rộng hiệu suất của Bitcoin thì hệ thống đó được coi là xây dựng lớp hai. Dựa theo đánh giá này, chúng ta nên công nhận loại xây dựng mạng lớp hai thứ ba, tức là xây dựng lớp hai có cấu trúc tập trung.
Sự phát triển công nghệ của Bitcoin, như việc sửa đổi OP_RETURN, Taproot, chữ ký Schnorr, MAST, Tapscript nên được thiết kế để kết nối lớp một và lớp hai, không nên sử dụng quá nhiều những công nghệ này để phát triển chức năng, vì mạng lớp một dù có mở rộng đến đâu cũng sẽ không có bước nhảy vọt về chất lượng, phải tiến hành xây dựng lớp hai. Nhưng trong trường hợp chưa có sản phẩm lớp hai Bitcoin tốt hơn, những khả năng công nghệ kết nối lớp một và lớp hai này sẽ bị sử dụng quá mức trong một khoảng thời gian.
![Một bài viết tổng hợp kiến thức cơ bản về mạng lớp hai của Bitcoin])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-aacf9b18cc5ef94cda4d153a96836ffe.webp(
) 2.1 Xây dựng lớp thứ hai dựa trên chuỗi
Các chuỗi mô phỏng Bitcoin trong giai đoạn đầu đã thực hiện nhiều khám phá, như "Colorcoin"### đồng màu(, "CovertCoins" và "MasterCoin"; các chuỗi mô phỏng Bitcoin mở rộng khác nhau, như BCH)Bitcoin Cash(, BSV)Bitcoin SV(, BTG)Bitcoin Gold(; các công nghệ sidechain khác nhau đều dựa trên việc mở rộng chuỗi, có thể nói đây là một dạng mở rộng lớp thứ hai theo nghĩa rộng.
Bao gồm Ethereum, cũng là một cuộc khám phá cải tiến dựa trên Bitcoin. Vitalik đã thành lập một đội ngũ để phát hành sách trắng và phát triển hệ thống blockchain thế hệ mới, khi không thuyết phục được các nhóm dự án khác về những điểm không hoàn hảo của Bitcoin: hệ thống không tài khoản UTXO, ngôn ngữ thực thi không hoàn chỉnh Turing và khả năng mở rộng kém. Mặc dù cuộc khám phá này của Ethereum không phải là một xây dựng cấp hai trực tiếp trên Bitcoin, nhưng về mặt rộng, đó là một cuộc khám phá xây dựng dựa trên chuỗi.
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
11 thích
Phần thưởng
11
7
Đăng lại
Chia sẻ
Bình luận
0/400
Ser_Liquidated
· 12giờ trước
btc mãi mãi là người đứng đầu ai hiểu chứ
Xem bản gốcTrả lời0
PositionPhobia
· 08-10 02:34
Người mới慎入 btc on-chain mở rộng就该这么发展的呀
Xem bản gốcTrả lời0
FarmHopper
· 08-10 02:32
btc sau tất cả đều là giảm về 0
Xem bản gốcTrả lời0
HashBrownies
· 08-10 02:27
L2 là đoạn đường cuối cùng của Bitcoin
Xem bản gốcTrả lời0
GasFeeNightmare
· 08-10 02:23
giảm tôi đến nỗi không đủ tiền trả gas, Layer2 mau cứu tôi
Xem bản gốcTrả lời0
OnChainArchaeologist
· 08-10 02:22
Hiệu ứng Matthew thôi, btc vẫn trực tiếp lên mạng chính để ăn phí gas ngon.
Xem bản gốcTrả lời0
AirdropHunter007
· 08-10 02:18
Cuối cùng cũng có thể short eth, btc mới là con đường thực sự.
Phân tích sâu về mạng lưới lớp hai của Bitcoin: Mở rộng, giảm chi phí và phát triển tùy chỉnh
Kiến thức cơ bản về mạng lớp hai Bitcoin
Sự trỗi dậy của các chữ khắc Bitcoin đã mang lại sức sống mới cho hệ sinh thái Bitcoin, khiến nhiều người chú ý trở lại đến Bitcoin. Một số người cho rằng điều này đã mở ra hộp Pandora của hệ sinh thái Bitcoin. Trong nhiều phát triển công nghệ của hệ sinh thái Bitcoin, việc xây dựng lớp thứ hai là điều quan trọng nhất. Bài viết này dựa trên một số bài viết nổi tiếng trên mạng và sự trao đổi với nhiều bạn bè, tóm tắt kiến thức cơ bản về lớp thứ hai của Bitcoin. Hy vọng có thể khơi gợi ý tưởng, thu hút nhiều người hoàn thiện các ý tưởng liên quan và thúc đẩy sự phát triển của lĩnh vực này.
Thế giới blockchain bắt đầu với Bitcoin và cũng sẽ kết thúc với hệ sinh thái Bitcoin. Ethereum về bản chất cũng là một loại công nghệ sidechain khám phá của Bitcoin.
Trong bài viết này, các khái niệm "xây dựng lớp hai" và "xây dựng mạng lớp hai" được sử dụng chung. Xây dựng lớp hai là một khái niệm rộng hơn, nhưng để phù hợp với cách nói thường dùng trong ngành, cũng sẽ sử dụng "xây dựng mạng lớp hai".
1. Sứ mệnh của Layer2
Để hiểu các vấn đề cơ bản cần giải quyết trong việc xây dựng lớp hai của Bitcoin, chúng ta hãy bắt đầu từ các đặc tính cơ bản của hệ thống blockchain.
1.1 Các đặc tính cơ bản và nhu cầu của blockchain
Chúng tôi áp dụng khái niệm do Vitalik đề xuất: blockchain là một "máy tính thế giới". Hiểu các đặc điểm đa dạng của blockchain từ góc độ này sẽ rõ ràng hơn. Sau đó, chúng tôi sẽ phân tích khả năng phát triển của "máy tính thế giới" này dựa trên cấu trúc Von Neumann của máy tính.
Một số đặc điểm cơ bản của blockchain:
Công khai và minh bạch: Đây là đặc điểm lưu trữ dữ liệu và thực hiện lệnh của "máy tính thế giới" blockchain, cũng là đặc điểm nội tại cần sự tham gia tính toán của nhiều nút phân tán trên toàn cầu. Đặc điểm này đáp ứng quyền biết dữ liệu của người sử dụng, là kết quả chung giữa yêu cầu hợp tác nội tại của "máy tính thế giới" và nhu cầu bên ngoài của người sử dụng.
Phi tập trung: Đây là đặc tính kiến trúc của "máy tính thế giới" này. Mức độ phi tập trung và khả năng chịu lỗi về lý thuyết đều được hỗ trợ bởi lý thuyết tướng Byzantine. Các hệ thống không phải tướng Byzantine về lý thuyết không phải là hệ thống blockchain. Mức độ phi tập trung là một chỉ số quan trọng của độ an toàn blockchain, và cũng là cơ sở của một số đặc tính.
An ninh: An ninh được tạo thành từ nhu cầu nội tại do các đặc điểm kiến trúc của "máy tính thế giới" và nhu cầu bên ngoài của người sử dụng. Từ góc độ vi mô, an ninh được đảm bảo bởi các công nghệ liên quan đến mật mã, từ góc độ vĩ mô được đảm bảo bởi tính phi tập trung của kiến trúc, do đó sẽ không bị ảnh hưởng bởi sự giả mạo dữ liệu vi mô hoặc sự phá hoại kiến trúc vĩ mô.
Khả năng tính toán: Một trong những chức năng chính của máy tính thế giới blockchain là khả năng tính toán. Để đo lường chỉ số này, thường sử dụng việc có phải là Turing đầy đủ hay không. Một số chuỗi được thiết kế cố ý không đầy đủ Turing để duy trì các đặc điểm chính của mình. Ví dụ, mạng Bitcoin, Satoshi Nakamoto không chỉ làm cho mã lệnh của nó không đầy đủ Turing, mà còn cố tình cắt giảm một số tập lệnh trong quá trình phát triển, nhằm duy trì tính ổn định và an toàn. Tất cả công nghệ Turing đầy đủ đều nhằm mở rộng khả năng tính toán của blockchain.
Hiệu suất: Trong bối cảnh khả năng tính toán tương đương, hiệu suất là một khả năng chính khác để xem xét máy tính của thế giới blockchain. Thông thường được đo bằng TPS.
Lưu trữ: Blockchain được mô tả là "máy tính toàn cầu", vì vậy nó nhất định phải có chức năng lưu trữ, tức là khả năng ghi lại dữ liệu. Hiện tại, hầu hết đều được lưu trữ trong khối, việc lưu trữ trên chuỗi ngoài khối chuyên nghiệp hơn vẫn đang trong quá trình phát triển.
Riêng tư: Riêng tư là một nhu cầu phân khúc trong "máy tính thế giới", tức là yêu cầu duy trì phạm vi quyền hạn của người sản xuất và người sử dụng dữ liệu trong quá trình tính toán và lưu trữ. Điều này chủ yếu được thúc đẩy bởi nhu cầu bên ngoài của người sử dụng.
Còn một chỉ số tổng hợp về khả năng mở rộng, thường chỉ khả năng mở rộng của toàn bộ kiến trúc, đặc điểm này ảnh hưởng đến hầu hết các đặc tính cơ bản. Ở cấp độ kiến trúc, khả năng mở rộng của hệ thống là một chỉ số rất quan trọng.
Trong những đặc tính cơ bản của các blockchain này, phần lớn bị giới hạn bởi mối quan hệ phát triển lẫn nhau của tam giác không thể. Chẳng hạn, giả thuyết DSS tức là phi tập trung (Decentralization), an ninh (Security) và khả năng mở rộng (Scalability).
Trong hệ thống phân tán, hình tam giác bất khả thi tương tự là nguyên tắc CAP, CAP chỉ ra rằng trong một hệ thống phân tán, tính nhất quán (Consistency), khả dụng (Availability) và khả năng chịu phân vùng (Partition tolerance) không thể đạt được đồng thời. Hệ thống blockchain là hệ thống phân tán có vấn đề tướng Byzantine, vì vậy cũng áp dụng nguyên tắc CAP.
1.2 Vai trò của xây dựng lớp hai
Xây dựng lớp hai cần hoàn thành những vai trò nào? Cung cấp những chức năng gì? Xây dựng lớp hai chắc chắn sẽ mở rộng những thiếu sót của hệ thống lớp một, thực hiện những việc không phù hợp để hoàn thành trên hệ thống lớp một ở trên lớp hai.
Từ những đặc điểm của blockchain được tóm tắt ở trên, chúng ta có thể rút ra một kết luận sơ bộ rằng, nhất định phải mở rộng những khả năng cơ bản này: công khai minh bạch, phi tập trung, an ninh, khả năng tính toán, hiệu suất ( thông lượng ), lưu trữ, quyền riêng tư, v.v.. Ngoài những khả năng cơ bản về mặt kỹ thuật này, còn có một vấn đề kinh tế rất quan trọng cần giải quyết, đó là giảm chi phí, thường thì chi phí tổng hợp cho việc thực hiện giao dịch trên một mạng lớp 1 thường khá cao, cần sử dụng mạng lớp 2 để giảm những chi phí này.
Tóm lại, các giải pháp nhằm tăng khả năng mở rộng, giảm chi phí và tùy chỉnh tính năng đều là xây dựng lớp thứ hai. Đối với tính năng tùy chỉnh, hiện tại vẫn chưa rõ ràng, hoặc thường bị che giấu trong hai tính năng đầu tiên, có một số điều khó hiểu. Chúng ta có thể hiểu rằng, các đặc điểm của mạng lớp một có mức độ cần thiết khác nhau cho nhiều ứng dụng, có thể điều chỉnh lại mức độ thực hiện của các đặc điểm khác nhau cho một số ứng dụng trên lớp thứ hai.
Trong xây dựng lớp hai, khả năng cơ bản của blockchain sẽ có sự lựa chọn khác nhau, sẽ giảm bớt một số đặc tính, thậm chí loại bỏ một số đặc tính, để đổi lấy sự cải thiện rõ rệt của một số đặc tính. Ví dụ: một số lớp hai để cải thiện hiệu suất, sẽ giảm mức độ phi tập trung, sẽ giảm tính an toàn; một số lớp hai để tăng thông lượng, như mạng Lightning, sẽ thay đổi cấu trúc hệ thống và cách thanh toán. Còn một số khác sẽ không giảm bớt các đặc tính cơ bản mà vẫn tăng cường một số đặc tính, chẳng hạn như cách xử lý RGB, rõ ràng đã tăng cường tính riêng tư và khả năng chống kiểm duyệt, nhưng cũng làm tăng độ khó trong việc thực hiện kỹ thuật.
Trong đó, giảm chi phí nên là một nhu cầu cơ bản của tất cả các xây dựng lớp hai.
1.3 Tại sao cần thực hiện thiết kế phân lớp?
Thiết kế phân lớp là một phương pháp và phương pháp luận cho con người xử lý các hệ thống phức tạp, thông qua việc chia hệ thống thành nhiều cấu trúc lớp và định nghĩa mối quan hệ và chức năng giữa các lớp, nhằm đạt được tính mô-đun, khả năng bảo trì và khả năng mở rộng của hệ thống, từ đó nâng cao hiệu quả và độ tin cậy trong thiết kế hệ thống.
Đối với một hệ thống giao thức rộng rãi và lớn, việc sử dụng phân lớp sẽ có những lợi ích rõ ràng. Việc làm này giúp mọi người dễ dàng hiểu, dễ dàng phân công thực hiện và dễ dàng cải tiến theo mô-đun. Như thiết kế mô hình bảy lớp ISO/OSI trong mạng máy tính, nhưng trong việc thực hiện cụ thể, một số lớp có thể được hợp nhất, chẳng hạn như giao thức mạng cụ thể TCP/IP là giao thức bốn lớp.
Cụ thể, những ưu điểm của việc phân lớp giao thức:
1.Các cấp độ giữa chúng là độc lập. Một cấp độ không cần biết cách thực hiện của cấp độ tiếp theo, mà chỉ cần biết dịch vụ mà cấp độ đó cung cấp thông qua giao diện giữa các cấp. Như vậy, độ phức tạp của toàn bộ vấn đề giảm xuống. Nói cách khác, cách thức làm việc của cấp độ trước không ảnh hưởng đến công việc của cấp độ tiếp theo, vì vậy khi thiết kế công việc cho mỗi cấp độ, chỉ cần đảm bảo giao diện không thay đổi, chúng ta có thể tự do điều chỉnh cách thức làm việc trong cấp độ.
2.Tính linh hoạt tốt. Khi bất kỳ lớp nào xảy ra thay đổi, chỉ cần mối quan hệ giao diện giữa các lớp giữ nguyên, thì các lớp trên hoặc dưới lớp đó không bị ảnh hưởng. Khi một lớp xuất hiện đổi mới công nghệ hoặc một lớp gặp vấn đề trong công việc, sẽ không làm ảnh hưởng đến công việc của các lớp khác, việc loại trừ vấn đề cũng chỉ cần xem xét vấn đề riêng biệt của lớp đó.
3.Cấu trúc có thể chia tách. Mỗi lớp có thể áp dụng công nghệ phù hợp nhất để thực hiện. Sự phát triển của công nghệ thường không đối xứng, việc phân chia theo cấp độ hiệu quả tránh được hiệu ứng thùng gỗ, không bị ảnh hưởng bởi sự không hoàn thiện của công nghệ ở một khía cạnh nào đó mà ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc tổng thể.
4.Dễ dàng thực hiện và bảo trì. Cấu trúc này khiến việc triển khai và gỡ lỗi một hệ thống lớn và phức tạp trở nên dễ quản lý, vì toàn bộ hệ thống đã được phân chia thành nhiều hệ thống con tương đối độc lập. Trong quá trình gỡ lỗi và bảo trì, có thể gỡ lỗi từng lớp một cách riêng biệt, tránh tình trạng không tìm ra và giải quyết sai vấn đề.
5.Có thể thúc đẩy công việc chuẩn hóa. Bởi vì mỗi lớp đều đã có mô tả chính xác về chức năng và dịch vụ mà nó cung cấp. Lợi ích của việc chuẩn hóa là có thể thay thế bất kỳ lớp nào trong số đó một cách tự do, rất tiện lợi cho việc sử dụng và nghiên cứu.
Ý tưởng thiết kế phân lớp mô-đun là phương pháp xử lý phổ biến trong lĩnh vực công nghệ đối với một chức năng lớn, cần nhiều người hợp tác và không ngừng cải tiến các dự án kỹ thuật, và đó là phương pháp đã được kiểm chứng qua thực tiễn, có hiệu quả.
2. Một số ý tưởng xây dựng Layer 2 của Bitcoin
Bitcoin có ba loại lộ trình xây dựng nổi bật của lớp hai:
(1)Một loại là lộ trình mở rộng dựa trên chuỗi, tương tự như lớp hai của EVM, là cấu trúc blockchain;
(2)Một loại là dựa trên lộ trình phân tán, với mạng lưới ánh sáng làm đại diện, là cấu trúc phân tán.
(3) Còn một loại khác là tuyến đường dựa trên hệ thống tập trung, đại diện là chỉ mục tập trung, là cấu trúc tập trung.
Hai phương pháp đầu tiên đều có đặc điểm riêng, đã có một số sản phẩm đang sử dụng và một số sản phẩm đang được khám phá. Đối với phương pháp đầu tiên, do sự phát triển mạnh mẽ của Ethereum và việc khám phá các chuỗi mô phỏng Bitcoin khác, việc mở rộng lớp hai dựa trên chuỗi tương đối dễ dàng hơn, có nhiều trường hợp tham khảo hơn. Phương pháp thứ hai dựa trên phân phối thường khó hơn, phát triển cũng chậm hơn, với mạng Lightning là đại diện. Phương pháp thứ ba rất gây tranh cãi, vì nó không giống như một xây dựng lớp hai, nhưng dường như lại hoàn thành chức năng của một xây dựng lớp hai.
Giải pháp xây dựng lớp hai nào tốt hơn? Chúng tôi sử dụng một kết quả kiểm tra thị trường làm tiêu chuẩn đo lường, mạng lớp hai nào có Tổng Giá Trị Khóa (TVL) cao hơn (, thì giải pháp đó là giải pháp tối ưu. Theo thời gian và sự phát triển công nghệ, giải pháp tối ưu này sẽ là một quá trình thay đổi.
Đối với định nghĩa mạng lớp hai của Bitcoin, chỉ cần dựa vào mạng Bitcoin, và thiết lập liên kết kỹ thuật với mạng Bitcoin, một số đặc điểm lại vượt trội hơn mạng lớp một của Bitcoin, đều được coi là xây dựng mạng lớp hai của Bitcoin. Nói cách khác: chỉ cần tiêu tốn BTC làm gas, lấy BTC làm tài sản nền tảng, mở rộng hiệu suất của Bitcoin thì hệ thống đó được coi là xây dựng lớp hai. Dựa theo đánh giá này, chúng ta nên công nhận loại xây dựng mạng lớp hai thứ ba, tức là xây dựng lớp hai có cấu trúc tập trung.
Sự phát triển công nghệ của Bitcoin, như việc sửa đổi OP_RETURN, Taproot, chữ ký Schnorr, MAST, Tapscript nên được thiết kế để kết nối lớp một và lớp hai, không nên sử dụng quá nhiều những công nghệ này để phát triển chức năng, vì mạng lớp một dù có mở rộng đến đâu cũng sẽ không có bước nhảy vọt về chất lượng, phải tiến hành xây dựng lớp hai. Nhưng trong trường hợp chưa có sản phẩm lớp hai Bitcoin tốt hơn, những khả năng công nghệ kết nối lớp một và lớp hai này sẽ bị sử dụng quá mức trong một khoảng thời gian.
![Một bài viết tổng hợp kiến thức cơ bản về mạng lớp hai của Bitcoin])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-aacf9b18cc5ef94cda4d153a96836ffe.webp(
) 2.1 Xây dựng lớp thứ hai dựa trên chuỗi
Các chuỗi mô phỏng Bitcoin trong giai đoạn đầu đã thực hiện nhiều khám phá, như "Colorcoin"### đồng màu(, "CovertCoins" và "MasterCoin"; các chuỗi mô phỏng Bitcoin mở rộng khác nhau, như BCH)Bitcoin Cash(, BSV)Bitcoin SV(, BTG)Bitcoin Gold(; các công nghệ sidechain khác nhau đều dựa trên việc mở rộng chuỗi, có thể nói đây là một dạng mở rộng lớp thứ hai theo nghĩa rộng.
Bao gồm Ethereum, cũng là một cuộc khám phá cải tiến dựa trên Bitcoin. Vitalik đã thành lập một đội ngũ để phát hành sách trắng và phát triển hệ thống blockchain thế hệ mới, khi không thuyết phục được các nhóm dự án khác về những điểm không hoàn hảo của Bitcoin: hệ thống không tài khoản UTXO, ngôn ngữ thực thi không hoàn chỉnh Turing và khả năng mở rộng kém. Mặc dù cuộc khám phá này của Ethereum không phải là một xây dựng cấp hai trực tiếp trên Bitcoin, nhưng về mặt rộng, đó là một cuộc khám phá xây dựng dựa trên chuỗi.
Ethereum đối với Bitcoin