Blockchain 101: Modular Blockchain là gì?
Sơ cấp: Bản chất của Modular Blockchain
Ban đầu, các blockchain được xây dựng bằng cách sử dụng phương pháp monolithic (nguyên khối), trong đó một blockchain duy nhất xử lý tất cả các chức năng cần thiết (ví dụ: Bitcoin, Ethereum và nhiều L1 khác). Tuy nhiên, thiết kế này phải đối mặt với những thách thức về khả năng mở rộng. Modular blockchain cung cấp giải pháp bằng cách tách biệt các chức năng, cho phép mỗi lớp chuyên dụng xử lý các nhiệm vụ cụ thể. Cách tiếp cận này mang lại một số giá trị quan trọng:
● Khả năng mở rộng: Với việc cho phép xử lý song song, modular blockchain có thể xử lý số lượng giao dịch lớn, từ đó giúp giảm chi phí và cải thiện hiệu quả.
● Tính linh hoạt: Nhà phát triển có thể tối ưu hóa tốc độ, bảo mật và các yếu tố khác nhờ vào những bản nâng cấp riêng biệt và các lớp có thể tùy chỉnh.
● Bảo mật: Các biện pháp bảo mật chuyên dụng phù hợp với từng lớp giúp tăng cường bảo mật hệ thống tổng thể.
● Khả năng tương tác: Với thiết kế hỗ trợ giao tiếp xuyên chuỗi (cross-chain), modular blockchain giúp chuyển tài sản và dữ liệu một cách mượt mà giữa các mạng khác nhau.
Trung cấp: Monolithic Blockchain và sự trỗi dậy của giải pháp Modular Blockchain
Các nhà nghiên cứu blockchain từ lâu đã cố gắng tạo ra một hệ thống tối ưu có khả năng đáp ứng nhu cầu của mọi người trên một chuỗi duy nhất hoặc một mạng lưới các chuỗi được liên kết chặt chẽ. Cách tiếp cận monolithic này đối mặt với những thách thức về khả năng mở rộng, khi một blockchain duy nhất xử lý mọi chức năng bao gồm xử lý giao dịch, xác minh tính chính xác và đạt được sự đồng thuận. Do yêu cầu phần cứng cao nên việc xử lý nhiều giao dịch hơn cần các node (nút) có phần cứng mạnh mẽ và việc duy trì mạng đồng thuận cũng như thiết lập bộ xác thực an toàn đi kèm với chi phí lớn. Bên cạnh đó, các ứng dụng cũng phải tuân theo các quy tắc định trước của blockchain, do đó hạn chế tính linh hoạt và khả năng thích ứng.
Những thách thức này đã thúc đẩy sự phát triển của modular blockchain. Bằng cách chia blockchain thành các lớp chuyên dụng, mỗi lớp được tối ưu hóa cho các nhiệm vụ cụ thể, modular blockchain mang đến một giải pháp hiệu quả và có thể mở rộng hơn nữa. Cách tiếp cận này giúp phân phối chức năng lên nhiều chuỗi khác nhau, giải quyết hạn chế về thiết kế của monolithic và cho phép tạo ra một hệ thống blockchain tối ưu, có chủ quyền và bảo mật.
Cao cấp: Tìm hiểu sâu hơn về Modular Blockchain
Khi hệ sinh thái blockchain phát triển, modular blockchain là một cách mới để giải quyết những hạn chế của thiết kế monolithic. Chúng mang đến những cải tiến đáng kể về khả năng mở rộng, tính linh hoạt, bảo mật và khả năng tương tác. Tuy nhiên, cũng có những thách thức trong việc quản lý để phát huy hết tiềm năng của modular blockchain. Chúng ta sẽ cùng khám phá những ưu điểm chính của modular blockchain và những vấn đề cần được giải quyết.
Ưu điểm của Modular Blockchain
Trong phần này, chúng ta sẽ khám phá làm thế nào mà modular blockchain có chất lượng cao hơn so với thiết kế monolithic ban đầu. Sau đây là bản tóm tắt về các ưu điểm chính của modular blockchain:
| Khía cạnh |
Monolithic Blockchain |
Modular Blockchain |
| Khả năng mở rộng |
Bị hạn chế bởi việc xử lý trên một lớp duy nhất |
Được cải thiện bằng cách xử lý song song trên các lớp chuyên biệt |
| Độ linh hoạt |
Nâng cấp chậm chạp, phức tạp và độ linh hoạt ứng dụng bị hạn chế |
Nâng cấp nhanh chóng, độc lập và các lớp có thể tùy chỉnh |
| Bảo mật |
Điểm lỗi duy nhất, biện pháp bảo mật chung |
Bảo mật riêng cho mỗi lớp, giảm thiểu tấn công bề mặt |
| Khả năng tương tác |
Tương tác xuyên chuỗi phức tạp, hạn chế |
Được thiết kế để tương tác xuyên chuỗi liền mạch |
| Hiệu quả về chi phí |
Chi phí phần cứng và vận hành cao hơn |
Tối ưu hóa tài nguyên, giảm chi phí vận hành |
Khả năng mở rộng và Hiệu suất
Với monolithic blockchain, mọi nhiệm vụ được xử lý trong một lớp duy nhất, hạn chế thông lượng giao dịch và khiến cho việc quản lý sổ cái khó khăn hơn. Mặt khác, modular blockchain tách các nhiệm vụ thành các lớp riêng biệt, cho phép xử lý song song và từ đó tăng thông lượng giao dịch mỗi giây (TPS) một cách đáng kể. Các lớp khả dụng dữ liệu xử lý việc lưu trữ và khả năng truy cập, giảm gánh nặng cho các node riêng lẻ và giúp mở rộng hiệu quả.
Tính linh hoạt và Khả năng thích ứng
Việc nâng cấp monolithic blockchain rất phức tạp và mất thời gian, đòi hỏi thử nghiệm nhiều và đối mặt với rủi ro cao. Các ứng dụng phải tuân theo quy tắc định trước của blockchain, việc này làm hạn chế tính linh hoạt. Ngược lại, modular blockchain cho phép các lớp riêng lẻ nâng cấp một cách độc lập mà không ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống, từ đó giúp việc cải tiến trở nên dễ dàng hơn. Nhà phát triển có thể chọn và kết hợp các lớp phù hợp với nhu cầu của mình nhất, tối ưu hóa trường hợp sử dụng cụ thể.
Bảo mật
Monolithic blockchain phải thực hiện các biện pháp bảo mật cho tất cả chức năng, đặt ra thách thức cho khả năng tối ưu hóa. Một lớp duy nhất phải xử lý mọi chức năng có thể dẫn việc xảy ra điểm lỗi đơn lẻ. Tuy nhiên, modular blockchain cho phép mỗi lớp triển khai các biện pháp bảo mật thiết kế riêng, từ đó cải thiện bảo mật chung. Việc phân phối chức năng trên nhiều lớp giúp giảm khả năng tấn công bề mặt, khi các lớp bị xâm nhập không ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống.
Khả năng tương tác và Khả năng kết hợp
Monolithic blockchain cung cấp khả năng tương tác hạn chế và phức tạp, khiến cho việc xây dựng các ứng dụng cross-chain trở nên khó khăn. Modular blockchain hỗ trợ khả năng tương tác bằng thiết kế của mình, cho phép chuyển tài sản và dữ liệu trên các mạng khác nhau một cách hiệu quả. Điều này giúp tạo ra một hệ sinh thái có thể tổng hợp nơi các lớp và ứng dụng khác nhau tương tác liền mạch.
Hiệu quả về chi phí
Việc yêu cầu phần cứng cao hơn khiến cho chi phí vận hành monolithic blockchain cao hơn. Khả năng xử lý hạn chế và sự cạnh tranh về không gian khối có thể làm tăng phí giao dịch. Modular blockchain tối ưu tài nguyên bằng cách phân phối nhiệm vụ, giảm chi phí tổng và tăng thông lượng, giúp cho chi phí giao dịch được giữ ở mức thấp.
Thách thức phát sinh
Dù có nhiều ưu điểm, nhưng modular blockchain cũng đối mặt với nhiều thách thức cần phải giải quyết để có thể được chấp nhận rộng rãi và thành công, bao gồm các vấn đề về bảo mật và độ phức tạp.
1. Bảo mật:
● Điểm lỗ hổng: Với việc phân phối các chức năng trên nhiều lớp, modular blockchain sẽ có nhiều điểm dễ bị tấn công, đặc biệt là ở các giao diện và cầu nối kết nối các lớp khác nhau. Những kẻ tấn công có thể khai thác mỗi điểm mà dữ liệu hoặc tải sản được chuyển giữa các lớp hoặc hệ thống.
● Tấn công cầu nối: Cầu nối, cho phép khả năng tương tác giữa các mạng blockchain khác nhau, là mục tiêu thường xuyên của hacker. Các sự cố nổi bật, ví dụ như các cuộc tấn công vào cầu nối Solana-Ethereum Wormhole và Axie Infinity Ronin, đã dẫn đến tổn thất đáng kể. Các cuộc tấn công này khai thác các lỗ hổng trong giao thức cầu nối, cho thấy tầm quan trọng của các phương pháp bảo mật mạnh mẽ hơn.
● Phối hợp bảo mật đa lớp: Việc đảm bảo rằng các giao thức bảo mật được triển khai nhất quán và hiệu quả trên tất cả các lớp của modular blockchain là một thách thức. Mỗi lớp có thể có các cơ chế bảo mật riêng và việc phối hợp các cơ chế này để cung cấp khả năng bảo vệ thống nhất chống lại các cuộc tấn công đòi hỏi thiết kế cẩn thận và bảo trì liên tục.
2. Độ phức tạp:
● Độ phức tạp của backend: Trong các hệ thống modular, việc xây dựng niềm tin và đảm bảo tính khả dụng dữ liệu đòi hỏi các phương pháp phức tạp không thường thấy ở cấu trúc monolithic. Ví dụ, để đảm bảo rằng dữ liệu luôn khả dụng trên nhiều phân đoạn hoặc các lớp khác nhau đòi hỏi quy trình xác thực và phối hợp phức tạp như lấy mẫu ngẫu nhiên và bằng chứng mật mã. Sự phức tạp này có thể làm tăng nguy cơ xảy ra lỗi và lỗ hổng.
● Độ phức tạp của frontend: Tương tác với hệ thống modular blockchain có thể phức tạp hơn so với monolithic. Người dùng có thể phải điều hướng nhiều giao diện và ký nhiều giao dịch, mỗi giao dịch tương ứng với các lớp hoặc chức năng khác nhau của hệ thống modular. Sự phức tạp này tạo ra các thách thức và gia tăng nguy cơ xảy ra lỗi của người dùng.
● Tích hợp và khả năng tương tác: Trong khi các modular blockchain được thiết kế để có khả năng tương tác, việc tích hợp liền mạch giữa các lớp khác nhau và hệ thống bên ngoài vẫn là một thách thức kỹ thuật. Để đảm bảo rằng các module khác nhau hoạt động hiệu quả cùng nhau mà không gây ra độ trễ hoặc lỗ hổng bảo mật đòi hỏi phải có kỹ thuật phức tạp và quy trình kiểm tra nghiêm ngặt.
Tóm tắt
Modular blockchain thể hiện cải tiến đáng kể so với thiết kế monolithic khi cung cấp khả năng mở rộng, tính linh hoạt, bảo mật, khả năng tương tác và hiệu quả về chi phí được cải thiện đáng kể. Tuy nhiên việc giải quyết những thách thức về bảo mật và độ phức tạp vẫn là rất quan trọng đối với sự thành công và được chấp nhận rộng rãi của kiến trúc modular blockchain. Đảm bảo bảo mật mạnh mẽ với đối với tất cả giao diện và cấu nối, đơn giản hóa tương tác của người dùng và tích hợp mượt mà giữa các lớp khác nhau là bước quan trọng cho sự phát triển trong tương lai của modular blockchain. Modular blockchain cung cấp cho các ứng dụng và hệ thống phi tập trung một tương lai có khả năng mở rộng, an toàn và linh hoạt hơn khi hệ sinh thái blockchain không ngừng phát triển.
