Allinstation 
Sự phát triển của Ethereum cho đến nay đã đặt ra những thách thức về khả năng mở rộng của mạng lưới, từ đó những sáng kiến mở rộng đã dần được sinh ra. Ngoài các giải pháp mở rộng trên chuỗi như Sharding, mở rộng bên cạnh chuỗi là Sidechain thì cũng có sự xuất hiện của các giải pháp mang tên Layer 2 như Rollup.
Layer 2 có nghĩa là lớp 2, ám chỉ những cấu trúc, giao thức được xây dựng bên trên hệ thống Blockchain đang có sẵn nhằm giải quyết các khó khăn về tốc độ giao dịch và khả năng mở rộng mà mạng lưới Blockchain đó đang phải đối mặt, đồng thời cũng tận dụng được cơ chế bảo mật của Layer 1 (lớp mạng lưới Blockchain cơ sở).
Các giải pháp layer 2 dành cho Ethereum nói riêng và Blockchain nói chung hiện tại đã có nhiều sáng kiến khác nhau như Rollup, Plasma, Channel với những ưu và nhược điểm khác nhau. Trong bài viết này, Allinstation sẽ cung cấp cho anh em những thông tin cơ bản giải pháp được mong chờ nhất hiện nay, đó chính là Rollup.
Rollup là gì?
“Rollup” có nghĩa là “cuộn lại”. Giải pháp này sẽ đưa những giao dịch được tạo ra trên chuỗi chính ra ngoài chuỗi và xử lý chúng trên một lớp Rollup riêng, sau đó dữ liệu về các giao dịch đã được xử lý sẽ được gói lại hay “cuộn lại” trong 1 khối duy nhất cùng với những thông tin cần thiết và được gửi lên chuỗi Layer 1 để xác minh tính hợp lệ. Đó là lý do giải pháp này mang tên “rollup”. Bởi vì tất cả công việc tính toán được thực hiện ngoài chuỗi trên Layer 2 nên chuỗi chính được giảm bớt gánh nặng, thêm nhiều giao dịch hơn có thể được xử lý song song, giúp cho mạng lưới Blockchain có thể mở rộng dễ dàng.
Để dễ hiểu, các bạn có thể hình dung bằng ví dụ sau: Sơn muốn viết thư gửi về cho gia đình, Sơn có thể viết cho mỗi người một bức thư, mỗi bức thư đặt trong 1 phong bì khác nhau và Sơn sẽ phải ra bưu điện để gửi từng bức thư một, trả phí chuyển phát thư cho từng bức thư một. Thay vì phải thêm công đoạn cho thư vào phong bì và trả nhiều lần phí, Sơn có thể tổng hợp tất cả những bức thư đó vào 1 phong bì và chỉ cần trả 1 lần phí chuyển phát. Đây là một ví dụ minh hoạ cơ bản về cách mà giải pháp Rollup hoạt động.
Phân loại các giải pháp Rollup
Hiện tại chúng ta đang có 2 loại giải pháp Rollup là Optimistic Rollup và Zk Rollup, điểm khác biệt chính giữa 2 loại này chính là phương pháp xác minh tính hợp lệ của các giao dịch sau khi được cuộn lại và gửi lên chuỗi chính.
Optimistic Rollup
Như cái tên của nó, giải pháp này rất “lạc quan”, nó giả định rằng tất cả các giao dịch được gửi lên chuỗi đều là hợp lệ mặc dù chưa hề được xác minh xem các giao dịch đó đã được thực hiện chính xác chưa. Điều này làm cải thiện đáng kể về khả năng mở rộng. Tuy nhiên, chúng phải trải qua một giai đoạn “thử thách” khi mà bất kỳ ai cũng có thể nghi ngờ về tính hợp lệ của những giao dịch đó.
Khi mà một giao dịch không hợp lệ được phát hiện, những người phát hiện lỗi có thể gửi một thứ gọi là Fraud Proof (bằng chứng gian lận) và hợp đồng thông minh xử lý công đoạn Rollup sẽ xác thực và so sánh với những dữ liệu có sẵn trên Layer 1. Nôm na về cơ chế này là tôi vô tội cho tới khi được chứng minh là có tội. Để khuyến khích việc các giao dịch được xử lý hợp lệ, những người thực hiện nhiệm vụ trên sẽ phải stake ETH, họ sẽ nhận được phần thưởng khi hoàn thành tốt nhiệm vụ của mình hoặc số tiền stake của họ sẽ bị cắt, chuyển tới người phát hiện lỗi trong trường hợp họ gửi một giao dịch gian lận lên trên chuỗi Ethereum.
Zk Rollup
Ngược lại với Optimistic Rollup, giải pháp Zk Rollup tiếp cận theo hướng đảm bảo rằng các giao dịch đều hợp lệ. Zk Rollup sẽ tạo ra các Validity Proof (bằng chứng hợp lệ) là SNARK để sử dụng trong việc chứng minh tính hợp lệ của các giao dịch mà không cần thiết phải thực hiện lại việc tính toán trong các giao dịch. Mỗi lô giao dịch được gửi lên chuỗi chính đều có Validity Proof của riêng nó. Phương pháp này dẫn tới việc giảm kích thước dữ liệu đáng kể và do đó giảm thời gian và chi phí gas để xác thực một khối.
SNARK còn được gọi là Zero-knowledge Proof (Bằng chứng Không kiến thức) hoặc Zk Proof, là bằng chứng mật mã cho phép bất kỳ ai xác minh rằng các giao dịch là hợp lệ mà không tiết lộ bất kỳ thông tin nào về giao dịch. Nhờ công nghệ này mà giải pháp Rollup trên có được cái tên Zero-knowledge Rollup.
So sánh giữa Optimistic Rollup và Zk Rollup
Optimistic Rollup
Bởi vì giải pháp Optimistic Rollup không thực hiện việc tính toán như thông thường nên dẫn tới việc khả năng mở rộng có thể được cải thiện lên đến 10-100 lần. Optimistic Rollup cũng có thể thực thi các hợp đồng thông minh trên nó.
Một hạn chế lớn của giải pháp Optimistic Rollup đó là thời gian rút tiền lâu hơn. Bởi vì có khoảng thời gian thử thách từ 1-2 tuần để xác minh tính hợp lệ của giao dịch nên người dùng cũng phải đợi từng đấy thời gian để có thể rút tài sản của họ về chuỗi chính.
Zk Rollup
Zk Rollup không yêu cầu khoảng thời gian thử thách vì đã có bằng chứng hợp lệ để xác minh tính chính xác của dữ liệu giao dịch. Điều này cho phép thời gian rút tiền rất nhanh so với Optimistic Rollup. Ngoài ra, các giải pháp Zk Rollup đa phần bị giới hạn bởi những giao dịch thông thường (hiện tại đã có những sáng kiến về Zk Rollup mới khắc phục được những hạn chế này).
Một số dự án nổi bật sử dụng giải pháp mở rộng Rollup
Optimistic Rollup
- Optimism: là một giải pháp Layer 2 giúp thực hiện giao dịch nhanh, rẻ nhưng vẫn giữ được độ bảo mật từ Layer 1, sở hữu khả năng hỗ trợ EVM để các dApp trên Ethereum có thể chạy trên lớp Layer 2 này chỉ với vài dòng code.
- Arbitrum: là một giải pháp Layer 2 nhằm giải quyết các vấn đề tắc nghẽn trên Ethereum. Arbitrum cũng cung cấp thêm các giải pháp mở rộng khác như Channel và Sidechain. Nhìn chung, Arbitrum khá tương đồng với dự án Optimism, điểm khác biệt chủ yếu nằm ở cách hoạt động của Fraud Proof.
Zk Rollup
- zkSync: là một giao thức Zk Rollup lấy người dùng làm trung tâm, được phát triển bởi Matter Labs. Đây là một giải pháp mở rộng quy mô cho Ethereum, đã khởi chạy trên Ethereum mainnet và mới công bố bản testnet zkEVM cho khả năng tương thích với EVM.
Liên quan: Giải pháp mở rộng ZK rollup tương thích với EVM ra mắt Testnet
- StarkNet: là một giao thức Zk Rollup phi tập trung không cần sự cho phép. Giao thức hoạt động như một Layer 2 trên Ethereum, cho phép bất kỳ dApp nào mở rộng quy mô về mặt tính toán của nó không giới hạn mà không ảnh hưởng đến khả năng tổng hợp và bảo mật của Ethereum.
- Loopring: là một giao thức Layer 2 Zk Rollup, cho phép giao dịch, thanh toán với thông lượng cao và chi phí thấp trên Ethereum.
Tổng kết
Rollup là giải pháp mở rộng được đánh giá cao nhất trong các giải pháp Layer 2, hiện tại các giải pháp này đã phần nào giải quyết được những vấn đề còn tồn đọng của Ethereum. Theo thời gian, các dự án Rollup sẽ ngày càng phát triển để cạnh tranh với nhau, tuy nhiên chúng ta cần nhớ tới bài học từ Internet, khi chúng ta cung cấp cho các nhà phát triển một nền tảng máy tính mạnh mẽ, họ sẽ tạo ra các ứng dụng với tốc độ nhanh tới mức nhu cầu sẽ luôn vượt xa cung.
Do vậy, sẽ có thời điểm mà chỉ một giải pháp không thể xử lý được tất cả mọi vấn đề, lúc đó sẽ cần đến sự kết hợp của các giải pháp khác nhau hoặc một giải pháp mới hơn để có thể tạo ra một mạng lưới Blockchain hoàn thiện.
Hy vọng Allinstation đã cung cấp cho anh em những thông tin hữu ích về giải pháp mở rộng quy mô Rollup, từ đó có thêm nhiều kiến thức trong thị trường Crypto và tìm ra được những cơ hội đầu tư mới nhé!
