Artela White Paper

Ngày 20 tháng 6, dự án Layer 1 EVM song song mới nổi Artela đã phát hành White Paper "Toàn bộ song song", nhằm giải phóng hoàn toàn khả năng mở rộng của blockchain, tạo ra khả năng thực hiện DApps "dự đoán được".

Hiệu suất dự đoán đề cập đến việc cung cấp TPS có thể dự đoán được cho DApp, điều này rất quan trọng đối với một số tình huống kinh doanh cụ thể của DApps. DApp triển khai trên chuỗi công khai, thông thường, phải cạnh tranh với khả năng tính toán và không gian lưu trữ của chuỗi khối với các DApp khác, do đó trong tình huống ôn định mạng, sẽ mang đến chi phí thực hiện giao dịch và độ trễ giao dịch cao, hạn chế mạnh mẽ sự phát triển nhanh chóng của DApp. Có thể tưởng tượng, nếu người dùng sử dụng một phần mềm trò chuyện tức thời phi tập trung, do mạng chuỗi khối cơ bản bị các DApp khác chiếm giữ không gian chuỗi khối, thì tin nhắn của người dùng gần như không thể gửi và nhận, điều này thực sự là một tai họa đối với trải nghiệm người dùng.

Để giải quyết vấn đề 'hiệu suất dự đoán', phương pháp phổ biến nhất là sử dụng một loại blockchain đặc biệt dành riêng cho ứng dụng cụ thể, còn được gọi là Appchain, là một loại blockchain dành riêng cho việc sử dụng không gian blockchain cho ứng dụng cụ thể.

Artela đưa ra giải pháp Không gian Khối Linh hoạt (Elastic Block Space, EBS) một cách sáng tạo, dựa trên khái niệm tính linh hoạt tính toán, từ mức giao thức điều chỉnh tài nguyên khối theo nhu cầu cụ thể của DApp để cung cấp không gian khối mở rộng độc lập cho DApp có nhu cầu cao.

Bài viết này sẽ giới thiệu lần lượt về mạng ứng dụng và không gian khối linh hoạt, và so sánh ưu điểm và nhược điểm của hai điểm này.

Con đường phát triển của AppChain

AppChain là một blockchain được tạo ra để chạy một DApp duy nhất. Nhà phát triển ứng dụng không xây dựng trên blockchain hiện có mà là xây dựng một blockchain mới từ đầu bằng một máy ảo tùy chỉnh, thực hiện các giao dịch tương tác giữa người dùng và ứng dụng. Nhà phát triển cũng có thể tùy chỉnh các yếu tố khác nhau của ngăn xếp mạng blockchain - nhận thức chung, mạng lưới và thực thi để đáp ứng yêu cầu thiết kế cụ thể, từ đó giải quyết các vấn đề như tắc nghẽn cao, chi phí cao, tính năng cố định trên mạng lưới chia sẻ.

AppChain không phải là một khái niệm mới: Bitcoin có thể được coi là AppChain của "vàng số", Arweave có thể được coi là AppChain để lưu trữ vĩnh viễn, Celestia có thể được coi là AppChain cung cấp tính sẵn có của dữ liệu.

Từ năm 2016, AppChain không chỉ bao gồm các blockchain đơn lẻ, mà còn bao gồm hình thái nhiều chuỗi, tức là hệ sinh thái được xây dựng bởi nhiều blockchain tương tác, đại diện chính là Cosmos và Palkadot. Cosmos là một thế giới blockchain tương tác đa chuỗi đầu tiên, cam kết giải quyết vấn đề tương tác chuỗi cross của blockchain, có thể nhanh chóng phát triển và khởi chạy một blockchain thông qua Cosmos SDK, thiết kế giao thức IBC để tương tác blockchain một cách trơn tru; Mục tiêu của Palkadot là trở thành một giải pháp mở rộng blockchain hoàn hảo, các chuỗi trong hệ sinh thái của nó được gọi là parachain, Palkadot từ đầu đã tôn trọng việc chia sẻ bảo mật, các parachain khác nhau có thể giao tiếp thông qua thông tin đồng thuận chéo.

Và vào cuối năm 2020, với sự tập trung của nghiên cứu mở rộng Ethereum vào các giải pháp như sidechain, subnet và Layer 2 Rollups, cũng đã tạo ra hình thái tương ứng cho AppChain. Một số ví dụ về sidechain như Polygon, subnet như Avalanche, đều tăng cường trải nghiệm và hiệu suất của sidechain hoặc subnet để nâng cao khả năng phục vụ tổng thể; Layer 2 Rollups hỗ trợ AppChain dưới dạng một ngăn xếp modular, trong đó OP Stack và Polygon CDK đã được nhiều dự án chào đón, mục tiêu của giải pháp Layer 2 Rollups là nâng cao khả năng xử lý và khả năng mở rộng của mạng Ethereum để đáp ứng nhu cầu giao dịch ngày càng tăng và cung cấp tính tương tác và tương thích rộng hơn.

Hiện tại, đã có rất nhiều ứng dụng được xây dựng trên các ứng dụng chuỗi trên nhiều nền tảng. Ví dụ Axie đã ra mắt mạng con Ronin của Ethereum vào đầu năm 2021; DeFi Kingdoms đã thông báo di dời từ Harmony tới mạng con Avalanche vào cuối năm 2021; Injective ra mắt ứng dụng DeFi xây dựng bằng Cosmos SDK vào tháng 11 năm 2021; dYdX thông báo phiên bản V4 của sản phẩm sẽ sử dụng công nghệ Cosmos SDK để xây dựng một ứng dụng chuỗi độc lập vào giữa năm 2022; Uptick Network sẽ ra mắt mạng con Uptick Chain dành cho việc phát triển ứng dụng sinh thái Web3 vào năm 2023, trong đó còn có lớp giao thức kinh doanh phong phú.

Ứng dụng của AppChain

AppChain nhận toàn bộ quyền lực để vận hành blockchain chủ quyền của mình thay vì phụ thuộc vào Layer 1 cấp thấp, điều này là một thanh gươm hai lưỡi.

Có ba điểm chính về lợi thế:

• **主权：**AppChain có thể giải quyết vấn đề thông qua kế hoạch quản trị của riêng mình, duy trì tính độc lập và tự chủ của các dự án ứng dụng riêng lẻ, ngăn chặn mọi loại can thiệp và cản trở.
• Hiệu suất: Đáp ứng được yêu cầu về độ trễ thấp và khả năng xử lý cao của ứng dụng, mang đến trải nghiệm tốt cho người dùng, đồng thời tăng cường hiệu quả vận hành thực tế của DApp;
• Tính tùy chỉnh: Nhà phát triển DApp có thể tùy chỉnh chuỗi theo nhu cầu của họ, thậm chí có thể xây dựng một hệ sinh thái, cung cấp cách tiến hóa linh hoạt đủ.

Nhược điểm cũng có ba điểm tương tự:

• Vấn đề an toàn: AppChain cần chịu trách nhiệm về an ninh của chính mình, bao gồm cân nhắc số lượng nút, duy trì cơ chế đồng thuận, tránh nguy cơ thế chấp, v.v., mạng tương đối không an toàn;
• Vấn đề chuỗi chéo: Như là một chuỗi độc lập, chuỗi ứng dụng thiếu tính tương tác với các chuỗi (ứng dụng) khác và đối mặt với vấn đề chuỗi chéo. Sự tích hợp giao thức chuỗi chéo lại cũng sẽ tăng thêm rủi ro chuỗi chéo;
• Vấn đề chi phí: AppChain cần nhiều cơ sở hạ tầng phụ trợ, đòi hỏi nhiều chi phí và thời gian kỹ thuật. Ngoài ra, còn bao gồm chi phí vận hành và bảo trì các nút.

Đối với các công ty khởi nghiệp, nhược điểm của chuỗi ứng dụng sẽ ảnh hưởng rất lớn đến hoạt động DApp của chúng trên thị trường. Đa số đội phát triển của các công ty khởi nghiệp không chỉ không thể giải quyết được vấn đề an ninh và vấn đề tương tác chuỗi chéo một cách tốt, mà còn bị kết thúc bởi chi phí nhân sự, thời gian và tiền bạc cao. Tuy nhiên, hiệu suất dự đoán là yêu cầu cần thiết đối với một số DApp cụ thể, do đó, thị trường đang cần một giải pháp hiệu suất dự đoán trên Layer 1.

Không gian khối linh hoạt

Trong Web2, tính linh hoạt tính toán là một mô hình tính toán đám mây phổ biến, nó cho phép hệ thống mở rộng hoặc thu nhỏ động động của máy tính, bộ nhớ và tài nguyên lưu trữ theo nhu cầu mà không cần lo lắng về kế hoạch dung lượng cao điểm và thiết kế kỹ thuật.

Elastic Khối short tự động điều chỉnh số lượng giao dịch Khối đáp ứng theo mức độ Nghẽn mạng và nếu mạng Blockchain cung cấp đảm bảo liên Khối short và TPS ổn định thông qua tính toán đàn hồi cho các giao dịch của một ứng dụng cụ thể, điều này sẽ đạt được "hiệu suất có thể dự đoán được".

MegaETH cũng đã đưa ra khái niệm "mở rộng động lực co giãn" tương tự và cho rằng đó là hướng phát triển tất yếu để hỗ trợ việc áp dụng quy mô lớn của DApp. Dự đoán sẽ xuất hiện các phát triển công nghệ sau trong 1-3 năm tới:

• Giai đoạn 1: Mở rộng ngang hàng trên cấp độ nút xác thực;
• Giai đoạn 2: Mở rộng tĩnh cấp chuỗi;
• Giai đoạn ba: Mở rộng động lực cấp chuỗi.

Và Artela thực sự triển khai khái niệm này, giải quyết vấn đề cốt lõi của giai đoạn đầu tiên "Làm thế nào để điều phối mở rộng cấp độ nút xác minh để hỗ trợ tính linh hoạt trong tính toán". Khi giao thức trong mạng Artela tăng lên, nó có thể đăng ký không gian khối linh hoạt để xử lý sự tăng lượng người dùng và khả năng xử lý truyền thông của giao thức. Không gian khối linh hoạt cung cấp không gian khối độc lập cho các DApps có yêu cầu về khả năng xử lý giao dịch cao, cho phép chúng mở rộng theo quy mô khi tăng lên. Theo bản chất, không gian khối quyết định lượng dữ liệu mỗi khối của blockchain có thể lưu trữ, ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng xử lý giao dịch. Khi các DApps trải qua nhu cầu giao dịch tăng cao, đăng ký không gian khối linh hoạt trở nên hữu ích để xử lý tải trọng tăng thêm một cách hiệu quả mà không ảnh hưởng đến blockchain cơ bản.

Việc triển khai tính linh hoạt trong tính toán đàn hồi có thể được chia thành hai loại: "linh hoạt thời gian thực" và "linh hoạt không thời gian thực". "Linh hoạt thời gian thực" thường đề cập đến việc mở rộng phản hồi trong khoảng thời gian tính bằng phút, trong khi "linh hoạt không thời gian thực" chỉ cần phản hồi mở rộng trong một khoảng thời gian xác định. Artela sử dụng phương pháp "linh hoạt không thời gian thực", tức là khi mạng phát hiện cần mở rộng, nó sẽ đề xuất mở rộng và sau một hoặc nhiều epoch (không phải thời gian thực), các nút xác thực trong toàn bộ mạng mới hoàn thành việc mở rộng và gửi bằng chứng mở rộng cho các nhà xác thực khác để thách thức.

Giải pháp không gian khối linh hoạt của Artela thực tế đã mượn rất nhiều ý tưởng từ cơ sở dữ liệu phân tán, cũng là sự tiếp tục của công nghệ phân mảnh chuỗi khối. Đứng ở góc độ 'phân mảnh tính toán', mở rộng dòng lưu lượng ứng dụng theo nhu cầu, tránh được vấn đề 'giao dịch qua các mảnh', làm cho trải nghiệm của nhà phát triển và người dùng không có sự khác biệt lớn so với trước. Đồng thời, việc sử dụng 'linh hoạt không thời gian thực' có độ khó triển khai tương đối nhỏ, trong khi đáp ứng nhiều nhu cầu thực tế của DApp, đã tăng cường tính ứng dụng.

Có một điều đáng lưu ý, không gian khối linh hoạt là một giải pháp mở rộng ngang hiệu suất của blockchain, với điều kiện là “giao dịch có thể song song”, chỉ khi giao dịch có thể song song, mới cần mở rộng ngang tài nguyên máy chủ để tăng khả năng xử lý giao dịch.

Vì vậy, với Layer 1 như Ethereum, vấn đề giao dịch tuần tự là hạn chế hiệu suất trực tiếp nhất, kích thước khối cũng bị giới hạn bởi giới hạn Gas của khối có kích thước biến đổi (giới hạn 30.000.000 gas), vì vậy chỉ có thể tìm kiếm các giải pháp mở rộng Layer 2.

Đối với lớp 1 hiệu suất cao như Solana, mặc dù hỗ trợ thực hiện giao dịch song song và có thể mở rộng theo chiều ngang, nhưng không thể giải quyết vấn đề 'hiệu suất có thể dự đoán' của DApp trong thời kỳ đỉnh điểm nhu cầu. Solana giải quyết vấn đề này thông qua việc thực thi 'thị trường phí cục bộ', nhằm ngăn chặn việc giao dịch đơn lẻ nào đó áp đảo không gian khối khan hiếm, hạn chế sự tăng giá phí thời gian và giảm bớt tác động tiêu cực của đỉnh điểm nhu cầu đột ngột. Ví dụ, trong quá trình phát hành NFT, người phát hành NFT sẽ nhanh chóng tiêu thụ hạn mức đơn vị tính toán (CU) của mỗi tài khoản, các giao dịch sau đó phải tăng phí ưu tiên để được xử lý trong không gian hạn chế của tài khoản đó.

Có thể nói, Artela đã mở rộng khái niệm 'thị trường phí địa phương' trong Solana thông qua giải pháp không gian khối linh hoạt để đáp ứng nhu cầu giao dịch tăng cao, không chỉ đảm bảo 'hiệu suất dự đoán' cho DApp mà còn ngăn chặn tăng giá và tắc nghẽn trên toàn mạng, đạt được hai mục tiêu trong một lần.

Tổng kết

Dù là AppChain hay Elastic Block Space, cơ bản đều nhằm giải quyết vấn đề nhu cầu về hiệu suất khác nhau của các DApp trên blockchain hay nói cách khác là vấn đề về 'hiệu suất có thể dự đoán', không có giải pháp nào tốt hay xấu, chỉ có phù hợp hay không phù hợp. Hai giải pháp này khiến tôi nhớ đến 'lý thuyết giao thức béo' - một lý thuyết được Joel Monegro đề xuất vào năm 2016, xoay quanh vấn đề 'làm thế nào để giao thức mã hóa có thể thu được nhiều giá trị hơn (so với giá trị tập thể mà các ứng dụng xây dựng trên nó có thể thu được)'.

AppChain thực tế là một giao thức gọn nhẹ, đặc biệt là khi Layer 1 sử dụng kiến trúc modular, tầng giao thức được tùy chỉnh hoàn toàn bởi tầng ứng dụng, mặc dù mang lại cơ chế tích lũy giá trị tốt hơn cho ứng dụng, nhưng cũng đồng thời mang lại chi phí cao và an ninh hạn chế.

Không gian khối linh hoạt thực tế là một giao thức phát triển, là một tính năng mở rộng của lớp giao thức Layer 1 ở tầng dưới, giảm thiểu ngưỡng cửa tham gia của những người tham gia có yêu cầu về 'hiệu suất có thể dự đoán', đồng thời giao thức cũng có thể nắm bắt giá trị ứng dụng, tạo ra một vòng lặp phản hồi tích cực.