Blockchain Layer 1: Nền tảng thúc đẩy mọi loại tiền điện tử lớn

Bitcoin giới thiệu một khái niệm cách mạng vào năm 2009—một loại tiền kỹ thuật số phi tập trung không cần ngân hàng hoặc chính phủ để hoạt động. Nhưng điều này thực sự hoạt động như thế nào mà không có các cơ quan trung ương? Câu trả lời nằm ở công nghệ blockchain Layer 1. Trong khi phi tập trung nghe có vẻ hỗn loạn, thì thực tế nó dựa trên các giao thức kỹ thuật cực kỳ tinh vi. Tại trung tâm của mọi loại tiền điện tử lớn đều có một blockchain Layer 1, một hệ thống phần mềm phi tập trung vừa làm luật lệ vừa thực thi cho toàn bộ mạng lưới.

Hiểu về Kiến trúc Cốt lõi: Chính xác thì Layer 1 Blockchain là gì?

Một blockchain Layer 1 (L1) là lớp giao thức cơ sở mà trên đó một loại tiền điện tử hoạt động. Hãy nghĩ nó như là “mainnet”—quy tắc nền tảng mà mọi máy tính (nút) trong mạng phải tuân theo. Mã của L1 xác định mọi thứ: cách xác minh giao dịch, cách đưa coin mới vào lưu thông, các biện pháp bảo mật bảo vệ mạng lưới, và cách đạt được đồng thuận giữa hàng nghìn nhà vận hành độc lập.

Tất cả các nút trên một blockchain Layer 1 phải thực thi cùng một mã và tuân theo các giao thức giống nhau. Sự đồng nhất này đảm bảo an ninh và dự đoán được trên toàn bộ mạng lưới. Nếu không có các giao thức L1, các giao dịch peer-to-peer sẽ không thể thực hiện được vì sẽ không có cơ chế đồng thuận để xác minh ai sở hữu cái gì.

Cách Các Cơ Chế Đồng Thuận Làm Cho Blockchain L1 Hoạt Động

Phép màu thực sự của các blockchain Layer 1 xảy ra thông qua các cơ chế đồng thuận—các thuật toán cho phép hàng nghìn người lạ đồng ý về tính hợp lệ của giao dịch mà không cần tin tưởng vào một trung tâm quyền lực.

Mô hình Proof-of-Work (PoW): Bitcoin vẫn sử dụng phương pháp tiêu tốn nhiều năng lượng này, nơi các nút cạnh tranh mỗi 10 phút để giải các phương trình toán học phức tạp. Nút đầu tiên giải được sẽ thêm khối giao dịch tiếp theo và nhận phần thưởng BTC mới được tạo ra. Cơ chế cạnh tranh này đảm bảo chỉ các khối hợp lệ mới được ghi nhận. Nhược điểm? Nó tiêu tốn nhiều tính toán và gây ảnh hưởng đến môi trường.

Mô hình Proof-of-Stake (PoS): Các blockchain Layer 1 hiện đại như Ethereum (ETH) và Solana (SOL) sử dụng phương pháp hiệu quả hơn. Thay vì giải đố, các validator “đặt cược” tiền điện tử của chính họ trên blockchain. Họ nhận phần thưởng khi đề xuất các khối hợp lệ, nhưng mất coin đã đặt cược nếu cố gắng gian lận—một hình phạt gọi là “slashing.” Điều này tạo ra các động lực tài chính để hành xử trung thực.

Ví dụ Thực Tế: Các Blockchain Layer 1 Chính Hoạt Động Như Thế Nào

Bitcoin (BTC): Vẫn là tiêu chuẩn vàng từ năm 2009. Đồng thuận PoW của nó vẫn mang tính xác định và tiêu tốn năng lượng, nhưng cũng là hệ thống đã được thử thách qua thời gian. Mỗi bốn năm, Bitcoin tự động giảm phần thưởng mà các thợ mỏ mới nhận được trong một sự kiện gọi là “halving,” từ từ giảm lượng BTC mới vào lưu thông.

Ethereum (ETH): Ban đầu ra mắt như một blockchain PoW vào năm 2015, Ethereum tiên phong trong ý tưởng về các blockchain có thể lập trình, nơi các nhà phát triển có thể xây dựng các ứng dụng phi tập trung (dApps). Năm 2022, bản nâng cấp Merge đã chuyển nó sang PoS, giảm đáng kể tiêu thụ năng lượng. Ethereum còn có cơ chế “đốt” sáng tạo, trong đó một phần phí giao dịch bị phá hủy vĩnh viễn, giúp kiểm soát lạm phát ETH.

Solana (SOL): Đối thủ Layer 1 này tự xưng là nhà vô địch về tốc độ, có khả năng xử lý tới 50.000 giao dịch mỗi giây. Sử dụng cơ chế PoS, Solana thu hút các nhà phát triển muốn có thời gian xác nhận nhanh hơn và phí thấp hơn Ethereum.

Litecoin (LTC): Được tạo ra ngay sau Bitcoin, Litecoin được thiết kế như “bạc kỹ thuật số” cho “vàng kỹ thuật số” của Bitcoin. Trong khi nó sử dụng cơ chế PoW tương tự Bitcoin, nó dùng thuật toán khác và xác nhận giao dịch nhanh hơn khoảng bốn lần.

Cardano (ADA): Được xây dựng bởi cựu nhà phát triển Ethereum Charles Hoskinson, Cardano nhấn mạnh vào nghiên cứu đã qua bình duyệt và phát triển dần dần. Nó sử dụng cơ chế PoS và chào đón các nhà phát triển bên thứ ba triển khai dApps trên giao thức Layer 1 của mình.

Vấn Đề Cấp Bách Với Blockchain Layer 1: Trilemma Blockchain

Đây là nơi mọi thứ trở nên phức tạp. Các blockchain Layer 1 phải đối mặt với một căng thẳng không thể tránh khỏi mà các nhà phát triển crypto gọi là “trilemma blockchain.” Về cơ bản, hầu hết các L1 đều phải hy sinh một trong ba đặc tính quan trọng sau:

• Phi tập trung: Có nhiều nút độc lập tăng cường bảo mật nhưng làm chậm quá trình xử lý giao dịch
• Bảo mật: Tạo ra các cơ chế xác minh mạnh mẽ đòi hỏi nhiều tính toán, giới hạn tốc độ
• Khả năng mở rộng: Đạt tốc độ giao dịch nhanh thường đòi hỏi tập trung hơn hoặc bảo mật yếu hơn

Bitcoin và Ethereum ưu tiên phi tập trung và bảo mật hơn tốc độ. Solana thúc đẩy khả năng mở rộng nhưng duy trì mức độ phi tập trung thấp hơn một chút so với Bitcoin. Hầu hết các blockchain Layer 1 không thể đồng thời tối đa hóa cả ba đặc tính này.

Một Hạn Chế Khác: Vấn Đề Tương Thích Liên Chuỗi

Mỗi blockchain Layer 1 về cơ bản là một hệ sinh thái tự chứa với các tiêu chuẩn mã hóa riêng biệt. Việc chuyển tài sản giữa Bitcoin và Ethereum, hoặc sử dụng các ứng dụng trên nhiều Layer 1, là rất khó kỹ thuật. Vấn đề “tương thích liên chuỗi” này là lý do tại sao các dự án như Cosmos và Polkadot tồn tại—chúng tập trung vào việc kết nối các blockchain Layer 1 khác nhau để cho phép giao tiếp liên chuỗi.

Layer 2 Khác Gì Với Layer 1

Khi hệ sinh thái crypto phát triển, các nhà phát triển bắt đầu xây dựng các ứng dụng dựa trên các blockchain Layer 1 hiện có thay vì tạo ra các blockchain mới từ đầu. Các lớp phủ này được gọi là các giao thức Layer 2 (L2).

Các mạng Layer 2 như Arbitrum, Optimism và Polygon hoạt động trên nền tảng của Ethereum mainnet. Chúng thừa hưởng bảo mật của Ethereum trong khi cung cấp cho người dùng các giao dịch nhanh hơn và phí thấp hơn. Khi bạn sử dụng Layer 2 của Ethereum, bạn chuyển tài sản sang L2, thực hiện các giao dịch một cách rẻ và nhanh, rồi cuối cùng mới thanh toán lại trên Ethereum L1.

Điểm khác biệt chính: Layer 1 phát hành “coin” (như BTC, ETH, SOL) là phần cốt lõi của giao thức blockchain. Layer 2 phát hành “token” (như MATIC của Polygon hoặc ARB của Arbitrum) chỉ tồn tại trong hệ sinh thái Layer 2 đó. Token là các tính năng bổ sung, còn coin là phương thức thanh toán nền tảng.

Tại Sao Blockchain Layer 1 Quan Trọng

Các blockchain Layer 1 vẫn là hạ tầng thiết yếu cho toàn bộ hệ sinh thái crypto. Chúng cung cấp các cơ chế bảo mật, phi tập trung và đồng thuận giúp các giao dịch không tin cậy trở nên khả thi. Dù Layer 1 ưu tiên tốc độ như Solana, khả năng lập trình như Ethereum, hay đơn giản như Bitcoin, mỗi cái đều thể hiện một cách tiếp cận khác nhau để giải quyết vấn đề cốt lõi: làm thế nào để người lạ trao đổi giá trị mà không cần trung gian đáng tin cậy?

Hiểu về các blockchain Layer 1 là bước đầu tiên để nắm bắt cách hoạt động của tiền điện tử hiện đại phía sau bề mặt.