Hiểu về Nền tảng: Điều gì làm cho các Blockchain Layer 1 trở nên thiết yếu

Khi mọi người nghĩ về tiền điện tử, họ thường tập trung vào Bitcoin (BTC) hoặc Ethereum (ETH), nhưng hiếm khi xem xét hạ tầng cơ sở nền tảng giúp các tài sản kỹ thuật số này hoạt động. Câu trả lời nằm ở một khái niệm gọi là kiến trúc blockchain lớp 1—nền tảng trên đó mọi loại tiền điện tử lớn đều vận hành. Blockchain lớp 1 về cơ bản là một giao thức mạng phi tập trung xác định cách xử lý, xác thực và ghi lại các giao dịch trên một sổ cái vĩnh viễn.

Vai trò cốt lõi của Blockchain lớp 1 trong mạng lưới Crypto

Ở mức đơn giản nhất, blockchain lớp 1 hoạt động như một cơ chế đặt ra quy tắc cho toàn bộ hệ sinh thái tiền điện tử. Hãy xem nó như một hiến pháp cho một loại tiền kỹ thuật số: mã code tích hợp trong giao thức lớp 1 hướng dẫn các thành viên mạng (gọi là nút) chính xác cách xác minh giao dịch, cạnh tranh lấy phần thưởng và duy trì tính toàn vẹn của mạng. Khác với hệ thống thanh toán tập trung với một cơ quan duy nhất ra quyết định, blockchain lớp 1 phân phối trách nhiệm này qua hàng nghìn máy tính độc lập trên toàn thế giới.

Điều làm nên sự khác biệt của blockchain lớp 1 so với các thành phần blockchain khác chính là vị trí nền tảng của chúng. Chúng chứa tất cả các chức năng cốt lõi mà một tiền điện tử cần để vận hành độc lập—xử lý giao dịch, các biện pháp bảo mật, phát hành token gốc, và các quy tắc quản trị. Các nhà phát triển đôi khi gọi các giao thức lớp 1 là “mainnet” vì chúng đại diện cho mạng lưới chính, tự túc mà trên đó một loại tiền điện tử thực sự tồn tại.

Cách an ninh và đồng thuận giữ cho Blockchain lớp 1 hoạt động

Để bất kỳ blockchain lớp 1 phi tập trung nào hoạt động mà không có cơ quan trung ương, nó phải giải quyết một vấn đề cơ bản: làm thế nào để những người lạ đồng ý về các giao dịch hợp lệ? Câu trả lời là cơ chế đồng thuận—một quá trình thuật toán buộc các thành viên mạng phải tuân theo cùng một quy tắc và trừng phạt những ai vi phạm.

Các loại tiền điện tử khác nhau thực hiện các phương pháp đồng thuận khác nhau. Bitcoin, blockchain lớp 1 lâu đời nhất và được thiết lập vững chắc nhất, sử dụng Proof-of-Work (PoW), trong đó các nút vận hành cạnh tranh để giải các câu đố toán học phức tạp cứ mỗi 10 phút một lần. Máy tính đầu tiên giải được câu đố sẽ thêm khối giao dịch tiếp theo và nhận phần thưởng BTC mới được tạo ra. Phương pháp này đảm bảo an ninh bằng độ khó tính toán—việc sửa đổi các giao dịch cũ sẽ yêu cầu làm lại toàn bộ công việc toán học đó nhanh hơn phần còn lại của mạng, khiến các cuộc tấn công về mặt kinh tế trở nên phi lý.

Ngoài ra, Ethereum (ETH) và Solana (SOL) sử dụng cơ chế Proof-of-Stake (PoS). Trong các blockchain lớp 1 này, các validator khóa tiền điện tử của họ làm tài sản thế chấp, và mạng ngẫu nhiên chọn họ để xác thực các giao dịch mới. Nếu xác thực trung thực, họ sẽ nhận phần thưởng; nếu cố tình gian lận hoặc có hành vi sai trái, họ sẽ mất số tiền đã đặt cọc qua một hình phạt gọi là “slashing.” Phương pháp này tiết kiệm năng lượng hơn PoW nhưng dựa trên giả định rằng các validator sẽ không mạo hiểm tiền gửi của họ bằng hành vi gian lận.

Ngoài các cơ chế đồng thuận, các blockchain lớp 1 còn tích hợp các lớp bảo mật bổ sung trực tiếp vào mã của chúng. Bitcoin yêu cầu sáu xác nhận giao dịch riêng biệt trước khi hoàn tất chuyển khoản trên blockchain lớp 1 của nó. Các mạng PoS thực hiện các điều kiện “slashing” để ngăn chặn hành vi sai trái của validator. Những biện pháp phòng ngừa này biến các blockchain lớp 1 từ các hệ thống kỹ thuật đơn thuần thành các hệ sinh thái kinh tế, nơi sự trung thực của người tham gia được khuyến khích về mặt tài chính.

Quản lý cung và kinh tế giao dịch ở cấp độ lớp 1

Blockchain lớp 1 không chỉ xử lý các giao dịch—chúng còn kiểm soát nguồn cung tiền tệ của các loại tiền điện tử gốc của mình. Giao thức lớp 1 của Bitcoin tự động giảm một nửa tốc độ phát hành BTC mới mỗi bốn năm, gọi là “Halving.” Sự giảm định kỳ này đảm bảo tính khan hiếm và dự đoán của Bitcoin, những đặc điểm làm nền tảng cho giá trị của nó.

Ethereum có cách tiếp cận khác thông qua kinh tế token động. Tài sản gốc của nó, ETH, không có giới hạn cung cố định. Thay vào đó, blockchain lớp 1 của Ethereum tự điều chỉnh lượng phát hành ETH dựa trên hoạt động của mạng. Sau nâng cấp EIP-1559 năm 2021, giao thức đốt một phần phí giao dịch (hoặc “burn”), tạo ra cơ chế giảm phát giúp phần nào bù đắp cho việc tạo ra token mới.

Các blockchain lớp 1 cũng đặt ra phí giao dịch, đôi khi gọi là “phí gas.” Các khoản phí này bù đắp cho các nhà vận hành nút duy trì hạ tầng mạng và ngăn chặn spam mạng. Cấu trúc phí—dù cố định hay động—định hình mức độ dễ tiếp cận của blockchain lớp 1 đối với người dùng và nhà phát triển hàng ngày.

Khám phá các triển khai chính của Blockchain lớp 1

Solana (SOL) đại diện cho một phương pháp tiếp cận hiện đại trong thiết kế blockchain lớp 1. Ra mắt như một “thay thế Ethereum,” Solana tối ưu hóa cho tốc độ và hiệu quả, có khả năng xử lý tới 50.000 giao dịch mỗi giây trên mạng lưới lớp 1 của nó. Tốc độ này đi kèm với những đánh đổi về phân quyền mạng và đôi khi gây ra các sự cố mạng—cho thấy sự căng thẳng giữa khả năng mở rộng và độ bền vững.

Bitcoin (BTC), ra đời năm 2009 bởi Satoshi Nakamoto bí danh, vẫn là ví dụ điển hình của blockchain lớp 1. Cơ chế PoW của nó ưu tiên an ninh và phân quyền hơn tốc độ giao dịch, xử lý khoảng 7 giao dịch mỗi giây. Thiết kế lớp 1 của Bitcoin đã chứng minh tính bền vững đáng kể trong hơn 15 năm hoạt động.

Litecoin (LTC) ra mắt như một “Bitcoin nhanh hơn,” sử dụng cùng mô hình PoW nhưng với việc tạo khối thường xuyên hơn. Là một blockchain lớp 1, Litecoin thể hiện cách các sửa đổi nhỏ trong giao thức có thể tạo ra các loại tiền điện tử hoàn toàn riêng biệt với đặc điểm riêng.

Ethereum (ETH) bắt đầu như một blockchain lớp 1 chạy PoW vào năm 2015, rồi chuyển sang PoS vào năm 2022 qua sự kiện gọi là “the Merge.” Ngoài xử lý giao dịch, giao thức lớp 1 của Ethereum còn cho phép các nhà phát triển bên thứ ba xây dựng các ứng dụng phi tập trung (dApps) trực tiếp trên mạng, tạo thành một hệ sinh thái các dự án phụ thuộc vào độ an toàn của Ethereum lớp 1.

Cardano (ADA) thể hiện sự nghiêm túc học thuật trong thiết kế blockchain lớp 1. Được sáng lập bởi Charles Hoskinson, một cựu nhà phát triển Ethereum, Cardano nhấn mạnh nghiên cứu đã qua bình duyệt và các phương pháp xác minh chính thức trước các nâng cấp giao thức. Giống như Ethereum, nó chào đón các nhà phát triển bên ngoài xây dựng trên hạ tầng lớp 1 của mình.

Những hạn chế vốn có của kiến trúc Blockchain lớp 1

Dù rất quan trọng, các blockchain lớp 1 đối mặt với những giới hạn căn bản dựa trên thiết kế của chúng. Thách thức lớn nhất là điều mà Vitalik Buterin của Ethereum gọi là “trilemma blockchain”—quan sát rằng các blockchain lớp 1 hiện tại khó có thể đồng thời tối đa hóa tính phân quyền, an ninh và khả năng mở rộng. Các nhà thiết kế thường phải hy sinh một thuộc tính để cải thiện các thuộc tính còn lại.

Bitcoin ưu tiên an ninh và phân quyền hơn tốc độ giao dịch, xử lý chậm và tốn kém. Solana tối đa hóa khả năng xử lý nhưng kiểm soát ít validator hơn, tập trung quyền lực. Ethereum tìm kiếm sự cân bằng trung gian nhưng không thể sánh bằng tốc độ của Solana hoặc các đảm bảo an ninh của Bitcoin.

Giới hạn thứ hai liên quan đến khả năng tương tác: các blockchain lớp 1 là các hệ sinh thái cô lập. Mỗi hệ thống hoạt động theo các tiêu chuẩn mã hóa và mô hình bảo mật riêng biệt. Việc chuyển đổi tài sản giữa các blockchain lớp 1 khác nhau khá phức tạp, thường yêu cầu trung gian tập trung hoặc cơ chế wrapped token rủi ro. Vấn đề “khả năng tương tác” này đã thúc đẩy các dự án như Cosmos và Polkadot, nhằm mục tiêu giao tiếp xuyên chuỗi.

Sự cứng nhắc trong mã của lớp 1 cũng hạn chế đổi mới. Các thay đổi trong giao thức đòi hỏi sự đồng thuận rộng rãi của các nhà vận hành nút, khiến việc nâng cấp chậm và dễ tranh cãi. Sự bảo thủ này đảm bảo an ninh nhưng có thể gây cảm giác trì trệ cho các nhà phát triển muốn thử nghiệm nhanh.

Blockchain lớp 1 so với Giải pháp Layer 2: Phân biệt các tầng hạ tầng

Trong những năm đầu của tiền điện tử, sự phân biệt giữa blockchain lớp 1 và các giao thức cấp cao hơn chưa tồn tại—tất cả các blockchain đều phục vụ mục đích giống nhau. Tuy nhiên, khi các nhà phát triển bắt đầu xây dựng các loại tiền điện tử và ứng dụng mới trên các chuỗi hiện có, thuật ngữ này đã phát triển. Các giao thức Layer 2 (L2) xuất hiện như các hệ thống xử lý tính toán ngoài blockchain lớp 1, trong khi vẫn kế thừa các đảm bảo về bảo mật của chúng.

Các giải pháp L2 như Arbitrum, Optimism và Polygon nằm trên blockchain lớp 1 của Ethereum, xử lý các giao dịch nhanh hơn và rẻ hơn trước khi định kỳ ghi lại các giao dịch theo lô trên mainnet của Ethereum. Người dùng chuyển tài sản của họ sang các mạng L2 này, thực hiện nhiều giao dịch nhanh chóng, rồi cuối cùng xác nhận hoạt động của mình trên blockchain lớp 1 của Ethereum.

Một điểm phân biệt quan trọng là giữa coin—tài sản gốc do các blockchain lớp 1 phát hành—và token, chỉ tồn tại trong các hệ sinh thái L2 hoặc các ứng dụng xây dựng trên hạ tầng lớp 1. MATIC (token của Polygon), ARB (token của Arbitrum), và OP (token của Optimism) đều là token lớp 2, trong khi BTC và ETH là coin của blockchain lớp 1.

Tại sao Blockchain lớp 1 lại quan trọng cho tương lai của Crypto

Hiểu về kiến trúc blockchain lớp 1 là điều thiết yếu cho bất kỳ ai nghiêm túc với tiền điện tử. Các giao thức nền tảng này xác định khả năng và giới hạn của mọi thứ xây dựng trên chúng. Dù là khám phá các đặc tính tiền tệ của Bitcoin, nền tảng ứng dụng của Ethereum, hay các lựa chọn thay thế mới nổi như Solana và Cardano, blockchain lớp 1 vẫn là điểm khởi đầu quan trọng để hiểu kỹ thuật và phân tích đầu tư. Cuộc tranh luận liên tục về khả năng mở rộng, an ninh và phân quyền của lớp 1 sẽ tiếp tục định hình cảnh quan tiền điện tử trong nhiều năm tới.