Tổng quan 

Blockchain có một lỗ hổng lớn ? hay Blockchain chỉ đơn giản là không thể mở rộng, Blockchain hoạt động như xương sống của hệ thống tài chính chưa nói đến vô số các trường hợp sử dụng rộng lớn hơn mà nó hiện đang cố gắng giải quyết. Thành tựu quan trọng nhất của blockchain là giải quyết câu hỏi làm thế nào để đảm bảo sự tin tưởng giữa hai bên mà không cần bên thứ ba tập trung, đó là những gì mà blockchain được tạo ra. Tuy nhiên, blockchain không có sự thần kỳ nào khi nói đến xử lý giao dịch. PayPal có thể xử lý khoảng 200 giao dịch mỗi giây (tps). VISA tự coi mình có khả năng xử lý 56.000 t / s, mặc dù gần gấp 2.000 lần Bitcoin thì chỉ có khả năng thực hiện ~ 7 giao dịch mỗi giây, Ethereum 15–20 (ít hơn nếu đây là các token, không phải ETH).

Có một số blockchain tuyên bố đạt hàng chục nghìn giao dịch mỗi giây, nhưng tất cả đều là các thử nghiệm riêng tư trên phần cứng được tối ưu hóa và có vị trí lý tưởng, không có ngoại lệ, một thiết lập không đại diện cho các tình huống trong thế giới thực mà bạn không thể kiểm soát quá trình xử lý sức mạnh của các nút hoặc vị trí của chúng. …

Khi khối lượng giao dịch tăng lên, kích thước của mỗi khối cũng tăng lên, có nghĩa là các nút mất nhiều thời gian hơn để nhận thông tin. Điều này gây ra các vấn đề về tính nhất quán theo thời gian, vì một số nút cập nhật nhanh hơn các nút khác. Sau đó, điều này có thể dẫn đến việc tạo ra các khối không hợp lệ, điều này trở nên quan trọng trong quá trình tải cao khi các nút tải và loại bỏ các khối liên tiếp.

Tất cả các giải pháp mở rộng quy mô blockchain bao gồm tăng kích thước khối, sharding, các kênh ngoài chuỗi và các giải pháp dành riêng cho giao thức như Lightning Network phải được đánh giá dựa trên ba tiêu chí:

• Mạng có còn phi tập trung không?
• Mạng có an toàn không?
• Điều này sẽ cho phép hoặc ít nhất là chuẩn bị cho mạng mở rộng quy mô đến các cấp độ cần thiết để áp dụng hàng loạt?

Tăng kích thước khối

Một trong những nỗ lực mở rộng quy mô nổi tiếng hơn bắt nguồn từ cuộc tranh luận về kích thước khối cuối cùng dẫn đến hard fork Bitcoin Cash vào tháng 8 năm 2017. Nói một cách đơn giản, bằng cách tăng kích thước khối bạn có thể xử lý nhiều giao dịch hơn trong cùng một khoảng thời gian.

Bitcoin là trung tâm của cuộc chiến về kích thước khối, nhưng nếu chúng ta muốn chuẩn bị cho một tương lai trong đó blockchain sẽ là trung tâm của “Web 3.0” thì cuộc tranh luận này là không phù hợp. Kích thước giao dịch trung bình là 500 byte với 2000 giao dịch mỗi giây sẽ dẫn đến kích thước khối là 1 GB. Không có kích thước khối phù hợp có thể xử lý lượng thông tin cần thiết mà không phải đối mặt với cùng một vấn đề; tại một số điểm, kích thước khối trở nên quá lớn để hỗ trợ một mạng phi tập trung.

Tăng kích thước khối sẽ tăng tps có thể, nhưng chỉ đến giới hạn – giới hạn sẽ đạt được sớm hơn là muộn. Vì vậy, bắt buộc phải tìm ra các giải pháp khác.

Sharding

Sharding chia toàn bộ blockchain thành các phân đoạn khác nhau với các phần tương ứng được phân phối trên các nút khác nhau. Cách dễ nhất để hình dung điều này là chia một hòn đảo thành hàng trăm hòn đảo khác nhau. Mỗi hòn đảo đều phải tuân thủ các quy tắc và chịu trách nhiệm quản lý hòn đảo nhỏ của mình chứ không phải hòn đảo lớn thống nhất trước đó.

Khi nói đến việc mở rộng quy mô, sharding có một lợi thế đó là việc xử lý 1/100 của một chuỗi khối đòi hỏi ít nỗ lực hơn nhiều so với việc xử lý toàn bộ chuỗi. Nó cũng mang đến một loạt vấn đề mới. Đầu tiên, vấn đề chi tiêu gấp đôi đang thay đổi, vì nhiều chuỗi đang chạy đồng thời, điều này phải được điều chỉnh để kẻ tấn công không chi tiêu cùng một tài sản hai lần.

Do đó, sharding yêu cầu xây dựng một mạng lưới với mức độ bảo mật tương tự như trước đây, mặc dù các nút hiện xử lý một tập hợp các giao dịch nhỏ hơn nhiều. Tất cả các chuỗi con vẫn phải có tính minh bạch đầy đủ trên toàn bộ mạng lưới rộng lớn hơn. Các nút vẫn phải đồng ý về tất cả các giao dịch đang được xử lý, nhưng bây giờ họ phải tin tưởng các nút khác khi mạng được phân chia.

Các kênh trạng thái ngoại tuyến

Các kênh trạng thái ngoài chuỗi là một phương tiện mà các tương tác blockchain nhất định không còn diễn ra trên blockchain nữa mà diễn ra ngoại tuyến. Về cơ bản hoạt động bằng cách cho phép hai (hoặc nhiều) người tham gia chặn một phần trạng thái của blockchain như một “kênh trạng thái”. Những người tham gia này vẫn có thể thực hiện các thay đổi / giao dịch giữa họ trên kênh chính phủ theo cách tương tự như bình thường và sau đó hoàn thành công việc kinh doanh, các thành viên gửi kênh chính phủ trở lại blockchain. Sau đó, blockchain được cập nhật dữ liệu mới và trạng thái được mở khóa.

Cung cấp các giao dịch nhanh hơn (vì chúng nằm ngoài chuỗi khối, không yêu cầu cùng sức mạnh xử lý để xác minh) và phí thấp hơn (vì các giao dịch khác với giao dịch đầu tiên và cuối cùng nằm ngoài blockchain). Lightning Network là một ví dụ về điều này. Trong khi với một giao dịch blockchain thông thường, bất kỳ người khai thác nào cũng có thể xử lý giao dịch của bạn trong một khối (và do đó không thể bị kiểm duyệt), Lightning Network dựa vào khả năng định tuyến thanh toán qua các trung tâm mà không cần kiểm duyệt. Nếu không có trung tâm Lightning Network nào có kênh có trung tâm ẩn danh mà bạn muốn giao dịch.

Mở rộng quy mô mà không tập trung

Để các blockchains trở thành mạng công cộng rộng rãi, chúng phải có khả năng mở rộng mà không ảnh hưởng đến nguyên tắc phân quyền.

Hệ thống phân tán có thể được mở rộng theo hai cách:

1. Ngang (thêm nhiều nút);
2. Theo chiều dọc (tăng tài nguyên cho mỗi nút).

Vấn đề với blockchain là việc thêm các nút bổ sung, như đã được giải thích, cuối cùng sẽ làm chậm mạng. Việc mở rộng quy mô theo chiều dọc cũng sẽ không kích hoạt, vì nó sẽ làm giảm số lượng nút được xử lý và do đó dẫn đến tập trung. Không có một dự án blockchain nào có thể giải quyết vấn đề này.

Tất cả các cách giải quyết hiện tại đều có thể hoạt động, nhưng chúng không thể cung cấp các mức mở rộng cần thiết mà không có sự tập trung hóa để blockchain trở thành xương sống của nền kinh tế trong tương lai. Đây là những bản sửa lỗi tạm thời để khắc phục hệ thống phát ra tiếng kêu khi tải ngay cả trước khi bất kỳ ai sử dụng nó, băng để cố định một người lính chưa ra trận.

Blockchain vẫn là một sự phát triển công nghệ đáng kinh ngạc. Nhưng một câu trả lời đơn giản, mặc dù khó nghe, để giải quyết vấn đề mở rộng quy mô là loại bỏ cấu trúc sổ cái blockchain. Bắt đầu lại và thiết kế một kiến ​​trúc và thuật toán đồng thuận hỗ trợ phân vùng / phân vùng, chống lại sự tập trung và có thể xử lý các giao dịch song song mà không trở thành nạn nhân của chi phí tăng gấp đôi.