Lời tựa

Là mạng chuỗi khối phi tập trung lớn nhất hỗ trợ các hợp đồng thông minh, Ethereum có thể cung cấp các ứng dụng và dịch vụ phi tập trung khác nhau. Tuy nhiên, khi số lượng người dùng tăng lên, Ethereum phải đối mặt với những thách thức như tốc độ giao dịch chậm, phí cao và khả năng mở rộng hạn chế. Để giải quyết những vấn đề này, nhiều nhà phát triển và nhóm dự án đã áp dụng sidechains, liên quan đến việc thiết lập một hoặc nhiều chuỗi khối song song bên ngoài Ethereum Mainnet và tương tác với Mainnet thông qua các cơ chế nhất định.

Sidechains có thể thiết kế các thuật toán đồng thuận, quy tắc giao dịch, cơ chế bảo mật, v.v., dựa trên các nhu cầu và kịch bản khác nhau, từ đó nâng cao hiệu quả, giảm chi phí và tăng tính linh hoạt. Bằng cách tích hợp với Máy ảo Ethereum (EVM), các sidechain có thể duy trì khả năng tương thích và khả năng tương tác với Ethereum Mainnet.

Hiện tại, thông lượng giao dịch trung bình của Ethereum Mainnet chỉ là 15 giao dịch mỗi giây, trong khi các công ty thanh toán truyền thống như Visa có thể xử lý hàng nghìn, thậm chí hàng chục nghìn giao dịch mỗi giây. Bằng cách sử dụng sidechains, Ethereum dự kiến sẽ tăng cường đáng kể thông lượng của nó. Trong bài học này, chúng tôi sẽ giới thiệu các khái niệm cơ bản, nguyên tắc và các loại chuỗi bên, đồng thời phân tích vai trò và thách thức của chuỗi bên trong hệ sinh thái Ethereum.

Cách thức hoạt động của Sidechains

• thuật toán đồng thuận
  Sidechain là một chuỗi khối chạy bên ngoài Ethereum Mainnet và cho phép trao đổi tài sản và dữ liệu với Mainnet. Tùy thuộc vào nhu cầu và mục tiêu cụ thể của nó, một sidechain có thể thiết lập cơ chế và quy tắc đồng thuận chuyên dụng của riêng mình để nâng cao khả năng mở rộng và hiệu quả, giảm gánh nặng cho Mainnet và giảm chi phí giao dịch mà không ảnh hưởng đến Mainnet.

Hiện tại, Ethereum sử dụng cơ chế đồng thuận Proof of Stake (PoS). Tuy nhiên, các chuỗi bên có sự linh hoạt để chọn các thuật toán đồng thuận thay thế phù hợp nhất với nhu cầu của họ. Các thuật toán đồng thuận thường được sử dụng cho sidechains bao gồm Proof of Authority (PoA), Proof of Stake được ủy quyền (DPoS), Proof of Stake (PoS), Proof of Work (PoW) hoặc các mô hình lai.

Các cơ chế đồng thuận khác nhau thường được áp dụng để cải thiện tốc độ tạo khối và thông lượng của các sidechain. Các tham số khối của sidechains, chẳng hạn như kích thước khối, thời gian khối, phần thưởng khối và điều chỉnh độ khó, thường được đặt khác với Ethereum Mainnet. Các tham số này có tác động đáng kể đến hiệu suất và mô hình kinh tế của chuỗi khối, đồng thời cũng có thể ảnh hưởng đến khả năng tương thích và cân bằng giữa các mạng chuỗi khối khác nhau.

• Thông số khối
  Ethereum Mainnet thường có cài đặt tham số khối bảo thủ, chẳng hạn như thời gian tạo khối chậm hơn và kích thước khối nhỏ hơn, để đảm bảo tính phân cấp và bảo mật của chuỗi khối. Ngược lại, sidechains thường áp dụng thời gian khối nhanh hơn và kích thước khối lớn hơn để đạt được thông lượng cao hơn, tốc độ giao dịch nhanh hơn và chi phí giao dịch thấp hơn.

Tuy nhiên, cách tiếp cận này có thể gây hại cho việc phân cấp và bảo mật của sidechain. Thời gian tạo khối nhanh và kích thước khối lớn có thể làm tăng độ khó khi chạy các nút đầy đủ, dẫn đến một số lượng nhỏ “siêu nút” chịu trách nhiệm bảo mật chuỗi. Trong những trường hợp như vậy, có nhiều khả năng thông đồng giữa các nút xác thực hoặc các cuộc tấn công độc hại vào chuỗi.

• tương thích EVM
  Một số sidechains được thiết kế để tương thích với EVM và có thể thực hiện các hợp đồng thông minh được triển khai trên mạng Ethereum. Họ có thể tận dụng trực tiếp hệ sinh thái Ethereum và các công cụ phát triển, đồng thời hỗ trợ các hợp đồng thông minh được viết bằng Solidity, cũng như các ngôn ngữ hợp đồng thông minh EVM khác.

Đối với các nhà phát triển đang tìm cách mở rộng ra ngoài hệ sinh thái Ethereum, sidechains đóng vai trò là giải pháp khả năng mở rộng hiệu quả, có thể giảm chi phí giao dịch và cho phép thực hiện nhanh hơn các ứng dụng phi tập trung.

Tuy nhiên, sử dụng sidechains cũng kéo theo những rủi ro nhất định. Mỗi sidechain chịu trách nhiệm về tính bảo mật của nó và không kế thừa các thuộc tính bảo mật của Ethereum. Do đó, sidechains dễ bị ảnh hưởng bởi các hành vi độc hại hoặc các cuộc tấn công khác.

• chuyển nhượng tài sản
  Để trở thành một sidechain cho Ethereum Mainnet, blockchain sẽ có thể tạo điều kiện thuận lợi cho việc chuyển tài sản từ và sang Ethereum Mainnet. Điều này đạt được bằng cách sử dụng một cây cầu chuỗi khối. Các cầu nối sử dụng các hợp đồng thông minh được triển khai trên Ethereum Mainnet và một sidechain để kiểm soát việc chuyển tiền giữa chúng, cho phép chúng giao tiếp và trao đổi dữ liệu với nhau.

Khi sử dụng cầu nối, tài sản không được chuyển từ chuỗi khối này sang chuỗi khối khác. Thay vào đó, một cơ chế đúc và đốt mã thông báo được sử dụng. Các tài sản được gửi tới hợp đồng thông minh cầu được khóa và được nhận bởi những người chuyển tiếp chịu trách nhiệm xác minh các giao dịch của người dùng. Sau khi trải qua quá trình kiểm tra bảo mật, một biên nhận được gọi là “Xác minh thanh toán đơn giản” (SPV) được tạo và giao dịch xuyên chuỗi được chuyển tiếp đến chuỗi đích. Ở đầu kia của cây cầu, các mã thông báo tương đương được đúc.

Phương thức giao dịch này còn được gọi là “chốt hai chiều”, có thể dễ dàng chuyển tài sản bằng cách đặt cược và mở khóa các tài sản tương đương trên các chuỗi khác nhau thông qua hợp đồng thông minh.

Nguồn hình ảnh: Đại học Web3

Ưu điểm của Sidechains

• Giảm bớt tắc nghẽn trên Ethereum
  Sidechains có thể giảm bớt gánh nặng cho Mainnet, cải thiện thông lượng tổng thể và hiệu quả của hệ thống chuỗi khối.

• Hỗ trợ các cơ chế đồng thuận khác nhau
  Sidechains có thể sử dụng các cơ chế đồng thuận khác nhau để cung cấp các ứng dụng dịch vụ tùy chỉnh.

• Cung cấp sự riêng tư nâng cao
  Sidechains có thể sử dụng công nghệ mã hóa tiên tiến hơn để bảo vệ quyền riêng tư và bảo mật của các giao dịch.

• Cho phép khả năng tương tác và khả năng kết hợp cao hơn
  Sidechains có thể được mở rộng theo chiều ngang và chiều dọc, tạo ra một hệ sinh thái đa chuỗi tạo điều kiện cho khả năng tương tác tốt hơn giữa các chuỗi khối khác nhau.

• Mở ra nhiều cơ hội mở rộng ứng dụng
  Các chuỗi bên tương thích với EVM cho phép dApp mở rộng sang các mạng chuỗi khối khác, thúc đẩy cộng đồng người dùng lớn hơn.

Nhược điểm của Sidechains

• Bảo mật thấp hơn
  Tính bảo mật của sidechains phụ thuộc vào cơ chế đồng thuận, số lượng và chất lượng của trình xác nhận. Nếu cơ chế đồng thuận yếu hoặc trình xác thực không đáng tin cậy, sidechain có thể dễ bị tấn công hoặc lỗi, dẫn đến mất hoặc giả mạo dữ liệu.

• Những vấn đề tương thích
  Sidechains và Mainnet có thể sử dụng các cấu trúc khối khác nhau, ngôn ngữ hợp đồng thông minh, quy tắc chuyển đổi trạng thái, v.v. Điều này có thể dẫn đến lỗi hoặc thất bại trong việc chuyển giao tài sản hoặc thực hiện hợp đồng.

• giới hạn sẵn có
  Sidechains có thể bị ảnh hưởng bởi sự chậm trễ của mạng, sự cố ngoại tuyến nút hoặc tắc nghẽn trong cầu nối chuỗi chéo, ngăn người dùng gửi hoặc nhận dữ liệu giao dịch kịp thời.

• Rủi ro tập trung
  Sidechains thường hoạt động độc lập với Mainnet và có cơ chế đồng thuận cũng như trình xác nhận của riêng chúng. Nếu phần lớn những người xác thực tập trung vào một vài tổ chức hoặc cá nhân, thì độ tin cậy và tính bảo mật của sidechain có thể bị tổn hại.

• Độ phức tạp phát triển cao
  Mạng Sidechain có nhiều tham số khác với Mainnet, đòi hỏi phải xem xét khả năng tương thích, cân bằng tải, tắc nghẽn hiệu suất và các vấn đề tiềm ẩn có thể phát sinh trong quá trình sử dụng, đòi hỏi chuyên môn kỹ thuật cao hơn.

Các dự án Sidechain hàng đầu

• đa giác
  Chuỗi khối đa giác là một trong những giải pháp mở rộng quy mô Ethereum phổ biến, sử dụng cơ chế đồng thuận PoS để nâng cao hiệu quả và khả năng mở rộng của mạng chuỗi khối. Nó đạt được điều này bằng cách tạo ra nhiều chuỗi song song, còn được gọi là chuỗi con, được kết nối với Ethereum Mainnet và có thể tùy chỉnh các cơ chế bảo mật, quản trị và đồng thuận của chúng.

Ưu điểm chính của Polygon bao gồm giảm chi phí giao dịch, cải thiện tốc độ giao dịch và hỗ trợ nhiều trường hợp sử dụng trong khi vẫn duy trì khả năng tương thích và khả năng tương tác với Ethereum. Ngoài ra, Polygon là một nền tảng mở nơi bất kỳ nhà phát triển nào cũng có thể tạo và triển khai chuỗi con hoặc chuỗi song song của riêng họ.

Là một sidechain của Ethereum, Polygon cung cấp các giao dịch trên chuỗi nhanh chóng, tiết kiệm chi phí và an toàn, đồng thời mô hình đồng thuận mở rộng quy mô đa chuỗi của nó cho phép khả năng tương tác và tích hợp các dApp trên các chuỗi khác nhau.

Polygon đã đạt được tiến bộ đáng kể gần đây, bao gồm cả việc giới thiệu Polygon zkEVM, một giải pháp khả năng mở rộng cho Máy ảo Ethereum (EVM) bằng cách sử dụng bằng chứng không kiến thức (ZK). Nó có tính năng tương đương EVM, bảo mật và chi phí thấp hơn thông qua xử lý hàng loạt giao dịch. Hơn nữa, nó sử dụng công nghệ Polygon Zero, hiện là công nghệ chống ZK nhanh nhất trên thế giới, mang lại kết quả cuối cùng tốt hơn so với các giải pháp Lớp 2 khác như bản tổng hợp lạc quan.

Polygon zkEVM là mã nguồn mở và đã phát hành mạng thử nghiệm công khai. Công ty đầu tư mạo hiểm Seven Seven Six cũng đã đưa ra sáng kiến trị giá 200 triệu đô la để hỗ trợ phát triển các dự án mới với Polygon. Hiện tại, Polygon đã trở thành chuỗi khối GameFi lớn thứ hai, với hơn 130.000 game thủ hoạt động hàng ngày.

• cá đuối
  Chuỗi khối Skale là một dự án tập trung vào phát triển chuỗi bên Ethereum. Nó sử dụng cơ chế đồng thuận PoS và sử dụng một cách tiếp cận độc đáo có tên là Chuỗi phụ đàn hồi để đạt được hiệu suất cao trong khi vẫn duy trì khả năng tương thích với chuỗi khối Ethereum. Skale cung cấp cơ sở hạ tầng hiệu quả, an toàn và tiết kiệm chi phí cho dApps và hợp đồng thông minh.

Kể từ khi ra mắt mạng chính vào tháng 6 năm 2020, Skale đã trở nên phổ biến đối với các nhà phát triển và người dùng đang tìm kiếm các giải pháp hiệu quả và có thể mở rộng cho các ứng dụng phi tập trung. Tính năng chính của mạng Skale là việc sử dụng các Sidechain đàn hồi, về cơ bản là các mạng chuỗi khối độc lập được kết nối với Ethereum Mainnet. Các nhà phát triển có thể tạo và tùy chỉnh các chuỗi bên này theo nhu cầu của họ để hỗ trợ các ứng dụng dApp và hợp đồng thông minh khác nhau.

Mạng Skale cung cấp các chức năng và lợi ích bổ sung cho nhà phát triển và người dùng. Ví dụ: nó hỗ trợ nhiều ngôn ngữ lập trình và khung, giúp các nhà phát triển thuận tiện xây dựng và triển khai các dApp và hợp đồng thông minh của họ. Ngoài ra, nó cung cấp phí giao dịch thấp và thời gian giao dịch nhanh, cung cấp giải pháp hiệu quả và tiết kiệm chi phí cho người dùng.

Về mã thông báo, mạng Skale sử dụng SKL làm tiền điện tử gốc của nó, với tổng nguồn cung là 4 tỷ mã thông báo. Một phần đáng kể của nguồn cung cấp mã thông báo được phân bổ cho sự phát triển của hệ sinh thái và thưởng cho cộng đồng.

• Chuỗi Gnosis
  Gnosis Chain, trước đây gọi là xDai Chain, là một dự án chuỗi bên Ethereum nhằm cung cấp giải pháp chuỗi khối có khả năng mở rộng, an toàn và có thể tương tác cao cho dApps. Gnosis Chain hỗ trợ tốc độ giao dịch lên tới 1.000 TPS (Giao dịch mỗi giây) và sử dụng cơ chế đồng thuận PoS và xác minh hợp đồng thông minh để bảo mật mạng. Ngoài ra, Gnosis Chain tương thích với mạng Ethereum, cho phép khả năng tương tác với hệ sinh thái Ethereum.

Gần đây, Gnosis Chain đã có những tiến bộ công nghệ đáng kể. Thứ nhất, nó đã giới thiệu một phiên bản mới với các tính năng được cải thiện như tốc độ giao dịch nhanh hơn và bảo mật nâng cao. Ngoài ra, Gnosis Chain đã hợp tác với Polygon, tích hợp ví Gnosis Safe vào mạng Polygon để đạt được tốc độ giao dịch nhanh hơn và phí thấp hơn. Cuối cùng, Gnosis Chain đã hợp tác với công ty bảo hiểm DeFi Nexus Mutual để cung cấp dịch vụ bảo hiểm cho ví Gnosis Safe.

Công nghệ xOmniBridge cho phép chuyển tài sản xuyên chuỗi giữa Gnosis Chain và các mạng khác như Ethereum và Binance Smart Chain. Điều này cho phép người dùng chuyển tài sản giữa các mạng khác nhau mà không cần dựa vào các sàn giao dịch tập trung. Hiện tại, nhiều ứng dụng Ethereum như Chainlink và Aave đã chuyển sang Gnosis Chain, ứng dụng này có hệ sinh thái được thiết lập tốt kết hợp các giao thức DeFi, trò chơi và thị trường NFT.

Phần kết luận

Trong bài học này, chúng ta đã khám phá ứng dụng của công nghệ sidechain trong việc mở rộng chuỗi khối Ethereum. Sidechains là các chuỗi khối độc lập chạy song song với Mainnet và tương tác với nó thông qua các cơ chế cụ thể để trao đổi dữ liệu và chuyển tài sản, cho phép khả năng mở rộng và hỗ trợ ứng dụng cho Mainnet. Sidechains có khả năng cải thiện tốc độ giao dịch, giảm chi phí và hỗ trợ các tình huống ứng dụng đa dạng, mang lại nhiều khả năng đổi mới hơn cho các ứng dụng phi tập trung. Tuy nhiên, họ vẫn phải đối mặt với một số hạn chế và thách thức về bảo mật và phân cấp.

Ngoài Polygon, Skale và Gnosis Chain, còn có các dự án khác, chẳng hạn như Loom Network, Metis Andromeda và CrossBell, đang tích cực phát triển các sidechain. Thông qua bài học này, bạn có thể đã có được một sự hiểu biết đáng kể về sidechains. Trong bài học tiếp theo, chúng ta sẽ khám phá công nghệ Rollups rất được mong đợi và tìm hiểu sâu hơn về các giải pháp khả năng mở rộng Ethereum đa dạng.

Điểm nổi bật

• Ethereum phải đối mặt với các vấn đề về khả năng mở rộng và cần giải quyết các vấn đề về tốc độ giao dịch và chi phí. Công nghệ Sidechain là một giải pháp.
• Sidechains là các chuỗi khối độc lập chạy song song với Mainnet và cho phép trao đổi dữ liệu và chuyển tài sản thông qua các cơ chế cụ thể, đạt được khả năng mở rộng và hỗ trợ ứng dụng cho Mainnet.
• Ưu điểm của sidechains bao gồm giảm bớt tắc nghẽn trên chuỗi khối Ethereum, hỗ trợ các cơ chế đồng thuận và tham số khối khác nhau, cung cấp quyền riêng tư cao hơn, hỗ trợ khả năng tương tác và khả năng kết hợp nhiều hơn, đồng thời mở ra các khả năng mới cho các ứng dụng.
• Những nhược điểm của sidechains bao gồm bảo mật thấp hơn, các vấn đề tương thích, hạn chế về tính khả dụng, rủi ro tập trung và độ phức tạp phát triển cao hơn.
• Polygon, Skale và Gnosis Chain là những dự án sidechain nổi tiếng.