Được viết bởi: [email protected]

Kể từ năm 2020, hoạt động kinh doanh Defi đã phát triển nhanh chóng và TVL đã tăng từ 600 triệu USD lên 37 tỷ USD, tăng 60 lần. Với sự gia tăng nhanh chóng trong việc sử dụng giao dịch trên blockchain và sự phát triển của các kịch bản ứng dụng DeFi, mạng blockchain ngày càng trở nên tắc nghẽn và việc mở rộng mạng chính là bắt buộc.

Vậy tại sao cả Bitcoin và Ethereum không trực tiếp lựa chọn tăng công suất khối để tăng công suất giao dịch? Lý do là khi dung lượng khối mở rộng, nhiều nút nhỏ hơn sẽ rút lui và dần dần chuyển sang tập trung hóa. Do đó, các nhà phát triển chuyển sự chú ý sang việc phát triển Lớp 2, được xây dựng trên mạng blockchain hiện có để cải thiện hiệu quả của nó, đồng thời giảm tắc nghẽn mạng và chi phí quá mức liên quan đến các giao dịch trên chuỗi bằng cách giảm tải một số quy trình. Ảnh hưởng đến dung lượng khối Layer1 hiện có và tránh sự tập trung.

Hiện tại, Bitcoin xử lý trung bình 7 giao dịch mỗi giây, trong khi mạng Ethereum có khả năng xử lý khoảng 30 giao dịch mỗi giây, so với mức trung bình khoảng 1.700 giao dịch mỗi giây của Visa. Khi số lượng người sử dụng cả hai chuỗi khối tăng lên theo thời gian, cả Bitcoin và Ethereum đều gần đạt đến giới hạn dung lượng và cần có các giải pháp để giúp chúng đáp ứng được nhiều người dùng hơn. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ đi sâu vào lý do tại sao Bitcoin cần Lớp 2 hơn Ethereum và phân tích những trở ngại cũng như triển vọng hiện tại của Lớp 2 Bitcoin.

Bitcoin là loại tiền điện tử đầu tiên dựa trên công nghệ blockchain, mang lại giá trị cho dữ liệu. Là một hệ thống tiền điện tử ngang hàng, nó hoạt động độc lập với bất kỳ cơ quan trung ương nào. Bitcoin chủ yếu thực hiện một số chuyển giá trị đơn giản. Ví dụ: Bob gửi một lượng Bitcoin nhất định cho Sally tại một thời điểm nhất định và tham số duy nhất có thể được điều chỉnh là số lượng Bitcoin tại thời điểm chuyển.

Ethereum là một mạng blockchain phân tán mã nguồn mở phi tập trung được hỗ trợ bởi tiền điện tử gốc của nó, Ether, được sử dụng để thực hiện các giao dịch và tương tác với các ứng dụng được xây dựng trên mạng Ethereum. Trong khi Bitcoin sử dụng công nghệ blockchain cho các giao dịch tiền tệ và cho phép gắn các nút và thông điệp vào mỗi giao dịch thì Ethereum lại tiến một bước xa hơn và sử dụng blockchain để tạo ra các máy tính phi tập trung. Dựa vào ngôn ngữ lập trình Solidity kết hợp với công nghệ blockchain, Ethereum đã đưa ra môi trường phát triển hợp đồng thông minh, cho phép các nhà phát triển thực hiện xử lý dữ liệu phức tạp hơn, hoàn thiện việc phát triển các ứng dụng phi tập trung và vượt qua các hạn chế trong việc chuyển giá trị đơn giản của Bitcoin.

Mặc dù cả mạng Bitcoin và Ethereum đều dựa trên khái niệm sổ cái phân tán và mã hóa, nhưng chúng khác nhau đáng kể về thông số kỹ thuật.

Trước hết, Bitcoin được sử dụng như một loại vàng kỹ thuật số tương đương với giá trị lưu trữ, về cơ bản là một giao dịch tiền tệ và dữ liệu gắn liền với giao dịch mạng Bitcoin chỉ được sử dụng để ghi lại thông tin giao dịch. Trong khi ether được sử dụng để cung cấp năng lượng cho mạng ethereum và các ứng dụng của nó, các giao dịch trên ethereum có thể chứa mã thực thi để tạo hợp đồng thông minh hoặc tương tác với các hợp đồng tự thực hiện và ứng dụng được xây dựng bằng chúng.

Thứ hai, Bitcoin sử dụng lớp Omni để phát hành mã thông báo mới, một nền tảng để tạo và giao dịch tiền tệ trên chuỗi khối Bitcoin và việc áp dụng lớp Omni xoay quanh stablecoin. Mã thông báo Ethereum được phát hành theo các tiêu chuẩn khác nhau, trong đó phổ biến nhất là tiêu chuẩn ERC-20, tiêu chuẩn xác định các quy tắc cho mã thông báo trên mạng. Tiêu chuẩn ERC-20 bao gồm một số tính năng mà nhà phát triển phải triển khai trước khi tung ra token. Các tính năng này bao gồm cung cấp thông tin về tổng nguồn cung cấp mã thông báo, cung cấp số dư tài khoản trên địa chỉ người dùng và cho phép chuyển tiền giữa các địa chỉ.

Cuối cùng, những khác biệt khác giữa các mạng này bao gồm sự khác biệt về cơ chế đồng thuận, sự khác biệt về thời gian cần thiết để thêm các khối mới và sự khác biệt về số lượng giao dịch được xử lý mỗi giây.

Một trong những giải pháp mở rộng quy mô Bitcoin hiện tại là cải tiến kỹ thuật, đây là giải pháp mở rộng quy mô trên chuỗi. Chẳng hạn như Segregated Witness (SegWit) vào năm 2017, đây là bản nâng cấp giúp “tách biệt” một số dữ liệu ra khỏi không gian có sẵn của mỗi khối của mạng lan truyền, tăng cường chuỗi khối bằng cách xóa dữ liệu chữ ký khỏi các giao dịch Bitcoin. bị xóa khỏi một khối, điều này giải phóng không gian hoặc khả năng để thêm nhiều giao dịch hơn vào chuỗi, nâng cấp SegWit đã tăng kích thước khối lên 4MB. Bản nâng cấp Taproot 2021 giúp đơn giản hóa quá trình xử lý giao dịch, giúp việc xác nhận giao dịch trên mạng Bitcoin trở nên dễ dàng và nhanh chóng hơn. Nó cũng làm tăng số lượng giao dịch có thể được xử lý và giảm chi phí chung của các giao dịch trên mạng.

Ngoài ra, các nhà phát triển đang nghiên cứu các giải pháp mở rộng quy mô Lớp 2 ngoài chuỗi, bắt đầu bằng các giải pháp xây dựng lớp giao dịch trên blockchain cơ bản của Lightning Network. Trên Lightning Network, các giao dịch diễn ra nhanh chóng và có mức phí cực thấp vì chúng được gửi qua các kênh thanh toán do người dùng tạo. Các kênh thanh toán do người dùng tạo của Lightning Network được cấp vốn trước bằng bitcoin và có thể cho phép hầu hết các giao dịch được chuyển từ chuỗi khối cơ sở sang mạng lớp thứ hai này. Các giao dịch này sẽ không được giải quyết trên chính mạng Bitcoin, vì các giao dịch duy nhất được giải quyết trên chuỗi khối Bitcoin cơ bản là những giao dịch mở và đóng các kênh thanh toán Lightning Network. Trên thực tế, chuỗi bên Bitcoin là thiết lập một chuỗi song song trên chuỗi khối Bitcoin độc lập với chuỗi chính Bitcoin nhưng có thể tương tác với nó. Chuỗi bên sử dụng tính bảo mật và ổn định của chuỗi chính để xây dựng một tập hợp Tương đối độc lập hệ thống chuỗi khối. Trên chuỗi bên Bitcoin, người dùng có thể thực hiện nhiều hoạt động khác nhau, chẳng hạn như tạo tiền kỹ thuật số mới, chạy hợp đồng thông minh và thực hiện bảo vệ quyền riêng tư. So với chuỗi chính Bitcoin, chuỗi bên Bitcoin có thể cung cấp nhiều chức năng hơn cho Bitcoin và nâng cao khả năng mở rộng cũng như tính linh hoạt của Bitcoin.

Kế hoạch mở rộng của Ethereum cũng được chia thành mở rộng trên chuỗi và mở rộng ngoài chuỗi. Mở rộng trên chuỗi là để cải thiện hiệu suất của chính chuỗi khối và cải thiện khả năng mở rộng của chính Ethereum; mở rộng ngoài chuỗi được tách biệt khỏi mạng chính cấp một mà không thay đổi giao thức Ethereum hiện tại. Đạt được khả năng mở rộng cao hơn.

Cốt lõi của việc mở rộng trên chuỗi là giải pháp đạt được hiệu quả mở rộng bằng cách thay đổi một lớp của giao thức mạng chính. Đây là bản nâng cấp kỹ thuật của chính Ethereum, liên quan đến quá trình ra quyết định của Ethereum, vì vậy nó yêu cầu các nhà phát triển Ethereum, các nhà nghiên cứu và các Thành viên cộng đồng cùng nhau quyết định. Hiện tại, việc mở rộng trên chuỗi chủ yếu áp dụng sharding (sẽ dần dần được hiện thực hóa sau khi nâng cấp Cancun vào nửa cuối năm nay). Chuỗi sharding có thể giúp phân phối các tài nguyên máy tính cần thiết để chạy Ethereum cho tổng số 64 mạng, điều này sẽ giảm chi phí chạy Ethereum trên mỗi mạng.Yêu cầu bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên của thiết bị Blockchain.

So với việc mở rộng trên chuỗi Ethereum, hệ sinh thái mở rộng của chuỗi ngoài Ethereum phong phú hơn. Mở rộng ngoài chuỗi là để thực hiện giao dịch hoặc quy trình xử lý ngoài chuỗi. Cần mở rộng mà không thay đổi lớp giao thức chuỗi công khai mạng chính hiện có. Để mở rộng ngoài chuỗi, vấn đề quan trọng nhất là xử lý dữ liệu giao dịch, Việc xử lý dữ liệu giao dịch được đặt trên mạng chính Layer1 có ảnh hưởng đến tính bảo mật của nó hay không và đây là điểm khác biệt giữa tất cả các giải pháp mở rộng ngoài chuỗi. Giải pháp mở rộng quy mô ngoài chuỗi của Ethereum chủ yếu sử dụng Rollup, dựa trên các máy chủ nhóm số lượng lớn giao dịch và gửi chúng trực tiếp đến chuỗi khối Ethereum. Một giải pháp lớp hai khác được gọi là sidechain, là một mạng riêng biệt chạy song song với mạng Ethereum, cho phép người dùng trao đổi mã thông báo từ mạng này sang giao thức mạng khác, cho phép họ sử dụng các ứng dụng được xây dựng trên Ethereum một cách hiệu quả, đồng thời trả ít hơn.

Kích thước khối của Bitcoin đã được tranh luận sôi nổi. Trên thực tế, khi Bitcoin mới ra đời, không có giới hạn về kích thước khối và cấu trúc dữ liệu của riêng nó có thể đạt tối đa 32 MB. Vào thời điểm đó, kích thước khối đóng gói trung bình là 1–2KB, một số người cho rằng giới hạn trên của blockchain quá cao, dễ dẫn đến lãng phí tài nguyên máy tính và tấn công DDOS. Do đó, để đảm bảo tính bảo mật và ổn định của hệ thống Bitcoin, Satoshi Nakamoto đã quyết định giới hạn kích thước khối ở mức 1MB. Dựa trên thực tế là mỗi giao dịch chiếm 250 tỷ B và trung bình cứ 10 phút lại có một khối được tạo ra, mạng Bitcoin về mặt lý thuyết có thể xử lý tối đa 7 giao dịch mỗi giây. Tuy nhiên, vào thời điểm đó, số lượng người dùng Bitcoin còn ít và khối lượng giao dịch cũng rất nhỏ, điều này không gây ra tình trạng tắc nghẽn trong mạng blockchain. Tuy nhiên, sau năm 2013, số lượng người dùng Bitcoin đã tăng lên và các vấn đề tắc nghẽn mạng Bitcoin cũng như chi phí giao dịch tăng dần dần xuất hiện.

Vào đầu năm 2023, giao thức Ordinals đã giới thiệu một hướng phát triển mới cho Bitcoin và giao thức mã thông báo BRC-20 nhanh chóng trở nên phổ biến, sự phổ biến của thị trường khiến mạng Bitcoin trở nên rất đông đúc và chi phí vận hành đạt đến một tầm cao mới. Phí tính cho một khối giao dịch Bitcoin đã vượt quá phần thưởng khối, chứng tỏ nhu cầu ngày càng tăng của Ordinals và BRC-20 về không gian khối. Theo trình duyệt Bitcoin, dữ liệu giao dịch chưa được xác nhận hiện tại trên mạng Bitcoin đạt tối đa 504.182 và tốc độ xử lý 7 giao dịch mỗi giây rõ ràng không thể đáp ứng nhu cầu của người dùng. Đồng thời, phí giao dịch mạng Bitcoin cũng tăng vọt và phí Gas vượt quá 500 Satoshi/byte.

Tốc độ giao dịch chậm, thời gian xác nhận giao dịch dài, phí giao dịch cao và hạn chế về khả năng mở rộng mạng đều cản trở sự phát triển của hệ sinh thái Bitcoin ở giai đoạn này, do đó, sự phát triển hiện tại của Bitcoin cần có Lớp 2 làm hỗ trợ.

Ngay từ năm 2010, khi bắt đầu xem xét kế hoạch mở rộng khối, mặc dù công suất lúc đó được đặt là 1M, Satoshi Nakamoto tin rằng nếu có nhu cầu mở rộng thì chỉ cần trực tiếp đặt chiều cao khối trong mã là đủ. và tự động nâng cấp dung lượng khối. Sau khi Satoshi Nakamoto nghỉ hưu, nhiệm vụ phát triển và bảo trì Bitcoin được Satoshi Nakamoto chuyển giao cho Gavin và dần dần các nhà phát triển khác tham gia và phát triển thành nhóm phát triển Core hiện tại.

Sau đó, đã có sự bất đồng trong nhóm phát triển Core về việc có nên triển khai hard fork để loại bỏ giới hạn 1M theo kế hoạch của Satoshi Nakamoto hay không. Hầu hết các nhà phát triển cho rằng không nên loại bỏ giới hạn này. Nhóm Core tin rằng nếu loại bỏ giới hạn 1M, các khối trong tương lai sẽ ngày càng lớn hơn, điều này sẽ làm tăng ngưỡng cho các nút chạy, ảnh hưởng đến mức độ phân cấp của hệ thống và tăng rủi ro hệ thống.

Cuối cùng, giữa bảo mật và khả năng mở rộng, cộng đồng BTC ưu tiên bảo mật hơn và các nhà phát triển này đã đề xuất "Nhân chứng tách biệt + Mạng Lightning". Để giải quyết vấn đề về khả năng mở rộng ảnh hưởng đến Lightning Network và đạt được sự mở rộng một phần, nhóm phát triển Core đã đề xuất giải pháp Segregated Witness (Segwit) vào tháng 12 năm 2015. Sau đó, CTO của Blockstream Gregory đã viết Lightning Network vào lộ trình Bitcoin, hình thành lộ trình "Segregated Witness + Lightning Network". Tại thời điểm này, sự bất đồng giữa kế hoạch mở rộng khối do Gavin ủng hộ và các nhà phát triển cốt lõi của Blockstream, vốn nắm giữ vị trí thống trị trong việc phát triển Bitcoin, đã chính thức hình thành. Tuy nhiên, cũng có một số người phản đối việc nâng cấp công nghệ này.Vào tháng 8 năm 2017, hard fork BTC bắt nguồn từ BCH. Sau hard fork của BCH, giới hạn khối được tăng lên 8 M, sau đó tăng lên 32 M, với TPS trung bình khoảng 120. Ngoài ra, vào năm 2018, cộng đồng BCH lại bị chia rẽ do sự khác biệt trong lộ trình nâng cấp công nghệ và hard fork ra khỏi BSV (Tầm nhìn Bitcoin Satoshi).

Trên thực tế, độ phức tạp của sơ đồ mở rộng khối Bitcoin rất cao và sơ đồ được cộng đồng chấp nhận nhiều hơn là xây dựng một lớp mới dựa trên Lớp 1 của Bitcoin, tương thích và không ảnh hưởng đến hệ thống Bitcoin, đồng thời giải quyết vấn đề tắc nghẽn trên chuỗi. Đánh giá từ kết quả cuối cùng của cuộc tranh chấp mở rộng, phe Core đã giành chiến thắng cuối cùng và việc mở rộng khối Bitcoin bị chấm dứt. Sau khi hoàn thành Segregated Witness, Bitcoin đang phát triển hoàn toàn theo hướng Lớp 2 như Lightning Network và Sidechain.

Như chúng tôi đã đề cập trong phần đầu tiên, Ethereum đã phá vỡ các hạn chế của sổ cái đơn giản của Bitcoin và thiết lập một hệ thống hợp đồng thông minh để thực hiện chuyển giao giá trị phức tạp. Do đó, Ethereum đã giải quyết các nhu cầu tài chính liên quan đến tài sản kể từ khi ra đời, cho dù đó là tài sản ERC20 (token), ERC721 (NFT) hay các sản phẩm Defi trên chuỗi của nó, chẳng hạn như Maker Dao, UniSwap, OpenSea, v.v., đều hài lòng đáp ứng được nhu cầu đa dạng của người dùng. Đặc biệt, Ethereum có EVM máy ảo hoàn chỉnh Turing, giải quyết vấn đề thanh toán trên chuỗi tài sản, do đó, hỗ trợ sinh thái EVM cung cấp DEX trên chuỗi cho token/NFT và cũng đã đạt được nhiều ứng dụng Defi nổi tiếng .

Việc phát hành và lưu thông tài sản luôn là câu chuyện của Ethereum, nhưng giờ đây nó cũng đã trở thành câu chuyện của Bitcoin. Ngay từ năm 2014 khi Ethereum xuất hiện, Bitcoin đã bắt đầu khám phá nhu cầu kinh doanh trong việc phát hành tài sản. Ví dụ: loại tiền tệ ổn định sớm nhất USDT được phát hành bởi giao thức Omni Layer nổi tiếng nhất. Vào thời điểm đó, loại tiền tệ ổn định được mã hóa lớn nhất thế giới được phát hành trên UTXO OpReturn của mạng Bitcoin, tuy nhiên, do OpReturn vào thời điểm đó chỉ hỗ trợ 80 byte không gian nội dung nên giao thức OmniLayer không thành công. Do đó, mạng Bitcoin đã liên tục nâng cấp công nghệ của mình, bao gồm cả nâng cấp segwi và nâng cấp Taproot mà chúng tôi đã đề cập, chính nhờ hai nâng cấp công nghệ này mà Bitcoin có thể phát triển sinh thái tiếp theo.

Mặc dù nhân chứng tách biệt của Bitcoin đã giải quyết được vấn đề mở rộng quy mô từ 80 byte lên 4MB nhưng nó vẫn chưa giải quyết được vấn đề tính toán trên chuỗi. Do đó, Bitcoin hiện chỉ có thể thực hiện logic phát hành tài sản và không thể xây dựng các ứng dụng cho điện toán trên chuỗi như AMM DEX như Ethereum, hỗ trợ điện toán trên chuỗi. Hiệu suất tài sản hiện tại của hệ sinh thái Bitcoin thực sự đáng hài lòng. Ví dụ: số lượng giao dịch được ghi bằng chữ khắc BRC20 đã vượt quá 10 triệu và giá trị thị trường của Bitcoin NFT đã tương đương với giá trị thị trường Ethereum. Điều tiếp theo mà mạng Bitcoin cần giải quyết là có thể hoàn thành việc xử lý các tài sản như Ethereum Layer1 một cách độc lập.

Đánh giá từ các giải pháp mở rộng ngoài chuỗi đã đề cập ở trên, Lớp 2 hiện tại của Ethereum chỉ đang sao chép Lớp 1 của Ethereum. Không có vấn đề kinh doanh thực tế nào mà Lớp 2 phải giải quyết. Phải nói rằng Lớp 2 của Ethereum có đã giải quyết được điều gì đó, đó là giảm phí Gas, đặc biệt là Sau khi triển khai phân đoạn Ethereum, nó có thể trở thành một thách thức bổ sung đối với giao thức Lớp 2 hiện tại. So với Ethereum, có rất ít giải pháp Lớp 2 cho Bitcoin. Máy ảo trên chuỗi không hoàn chỉnh Turing của Bitcoin chỉ có thể đăng ký tài sản chứ không thể thanh toán, vì vậy Lớp 1 Bitcoin phải yêu cầu Lớp 2 tiền tệ bit Turing-complete để giúp nó giải quyết vấn đề vấn đề giải quyết tài sản phát hành. Đây là lý do tại sao Bitcoin cần phát triển Lớp 2 nhiều hơn Ethereum.

So với sự thịnh vượng của Ethereum và các hệ sinh thái khác, có rất ít dự án sinh thái về Bitcoin. Hiện tại, giá trị thị trường TVL của toàn bộ hệ sinh thái Ethereum đã đạt khoảng 26 tỷ đô la Mỹ và TVL của hệ sinh thái Bitcoin là khoảng 180 triệu Mỹ. Tuy nhiên, Bitcoin Giá trị thị trường của Bitcoin là gần 600 tỷ đô la Mỹ và giá trị thị trường của Ethereum là khoảng 230 tỷ đô la Mỹ, do đó, về lâu dài, sự phát triển của Bitcoin Lớp 2 vẫn còn dư địa tăng trưởng đáng kể.

Vào năm 2012, Colored Coins (Tiền xu màu) đã tận dụng chuỗi khối Bitcoin và nhằm mục đích “tô màu” một Bitcoin cụ thể để phân biệt nó với các Bitcoin khác, mục tiêu là tận dụng Bitcoin và Cơ sở hạ tầng hiện có của nó cho các giao dịch phi tiền tệ. Mặc dù các đồng tiền màu chưa bao giờ phát triển độc lập hoàn toàn nhưng chúng đã truyền cảm hứng cho các công nghệ mới được sử dụng rộng rãi ngày nay. Năm 2017, SegWit (nhân chứng biệt lập) đã được nâng cấp và kích hoạt, mở rộng không gian khối lên 4MB, từ đó tăng thông lượng giao dịch. Cho đến năm 2018, các nhà phát triển dần dần tung ra Lightning Network (Lightning Network) và Sidechains (Sidechains), còn Bitcoin L2 lọt vào mắt công chúng. Bản nâng cấp Taproot vào năm 2021 sẽ mang lại Bitcoin an toàn, hiệu quả và riêng tư hơn. Năm nay, sự xuất hiện của giao thức BRC-20 đã làm phong phú thêm hệ sinh thái liên quan của Bitcoin. Trong hệ sinh thái Bitcoin hiện tại, các giao thức chính thống hơn bao gồm sidechain và mạng Lightning. Với khối lượng giao dịch ngày càng tăng trên mạng Bitcoin, làm thế nào để cho phép Bitcoin thực hiện nhiều giao dịch hơn và hệ sinh thái là hướng phát triển chính hiện nay. Cho dù đó là Lightning Network, side chain hay giao thức RGB, sự phát triển của Bitcoin Lớp 2 cũng vẫn đang tiếp tục. đạt được khả năng tương thích về bảo mật và khả năng mở rộng mạng Bitcoin.

Quy mô của hệ sinh thái Bitcoin hiện tại kém xa so với Ethereum. Một là có ít dự án nổi tiếng hơn Ethereum và thứ hai là quy mô người dùng không tốt bằng Ethereum. Tuy nhiên, cũng như mạng blockchain hiện tại với giá trị thị trường cao nhất, tiềm năng tăng trưởng của nó Vẫn còn lớn.

Cơ sở hạ tầng đa dạng của hệ sinh thái Bitcoin đang được cải thiện từng ngày, thu hút ngày càng nhiều dự án và sự chú ý của nhà đầu tư. Các dự án như giao thức OmniBOLT và RGB dựa trên Lightning Network sẽ có thể đạt được khả năng phát triển mạnh mẽ hơn và một số dự án Bitcoin Lớp 2 tương thích với Ethereum cũng sẽ được hưởng lợi từ hệ sinh thái. Trong tương lai, hệ sinh thái Bitcoin sẽ đẩy nhanh sự phát triển trong lĩnh vực thanh toán, DeFi, NFT và các lĩnh vực khác, bao gồm nhiều đối tượng và người dùng hơn.