Bitcoin Layer 2 là gì? Tại sao Bitcoin nên cần Layer 2?

Số lượng dự án xây dựng blockchain 2 trên Bitcoin đang ngày càng tăng. Vậy tại sao nhiều dự án quyết định xây dựng layer 2 trên Bitcoin? Bitcoin Layer 2 là gì? Cùng Coin98 Insights tìm hiểu trong bài viết này.

nguyennsh

Published Feb 18 2024

Updated Nov 06 2024

9 min read

Bitcoin Layer 2 là gì?

Bitcoin Layer 2 là những mạng lưới được xây dựng và phát triển ở trên blockchain Bitcoin, với mục đích tăng tính mở rộng, tốc độ giao dịch và giảm phí blockchain cho mạng Bitcoin, tương tự như mục đích của các layer 2 trên mạng lưới Ethereum. Đồng thời, các mạng lưới layer 2 còn hỗ trợ Bitcoin có thêm khả năng tương tác smart contract.

Trước đây, số lượng Bitcoin Layer 2 tương đối ít và chỉ đủ đếm trên đầu ngón tay. Nhưng thời gian gần đây, các hoạt động trên mạng lưới Bitcoin liên tục thu hút cộng đồng như BRC-20, Ordinals… khiến tốc độ và phí giao dịch trên mạng lưới Bitcoin dần tăng cao.

Trong 2023 số lượng blockchain layer 2 trên Bitcoin ngày càng nhiều với hơn 25 dự án, một con số tương đối lớn so với số lượng blockchain layer 2 trên Ethereum chỉ mới đạt 38 dự án.

Tại sao Bitcoin Layer 2 cần thiết cho Bitcoin?

Lần đầu xuất hiện vào 2008, tiền điện tử Bitcoin ngày càng được ví như “vàng kỹ thuật số" bởi giá trị và đặc điểm tương đồng với vàng. Đồng thời, blockchain Bitcoin cũng ngày càng chứng minh là một trong những mạng lưới P2P có tính phi tập trung và bảo mật nhất ở thời điểm hiện tại.

Tuy nhiên, với độ phổ biến và nhiều người sử dụng, mạng lưới Bitcoin lại đối mặt với nhiều vấn đề gồm tốc độ giao dịch chậm, phí mạng lưới cao (gần 100 USD/giao dịch), thông lượng thấp. Hiện tại, tốc độ giao dịch mỗi giây của Bitcoin chỉ đạt 3 tới 7 TPS, trong khi đó Solana trên 3,000 TPS, Ethereum là 57 TPS…

Thậm chí, ngôn ngữ lập trình của mạng lưới Bitcoin là C++ và không có khả năng tương thích với smart contract như Ethereum, Sui… Từ đó, khiến các dApp, NFT và những hoạt động tài chính gần như không thể diễn ra trên mạng lưới Bitcoin.

Vì vậy, việc xây dựng layer 2 trên mạng lưới Bitcoin tương đối cần thiết, bởi chúng không chỉ hỗ trợ blockchain Bitcoin tăng tốc độ giao dịch, giảm phí giao dịch mà còn giúp mạng lưới Bitcoin có thêm tính ứng dụng trên thị trường crypto.

Các Bitcoin Layer 2 nổi bật

Theo CoinDesk, Bitcoin Layer 2 hiện có bốn mạng lưới nổi bật và được nhiều người gọi là “Big Four". Bốn mạng lưới này gồm:

big four bitcoin layer 2 — Bảng so sánh giữa các Bitcoin Layer 2.

Lightning Network

Lightning Network là mạng lưới layer 2 đầu tiên trên Bitcoin khi đã được đề xuất lần đầu vào năm 2015, và chính thức mainnet vào năm 2018. Mục đích của Lightning Network là cải thiện hai vấn đề của mạng lưới Bitcoin, gồm: Cải thiện thông lượng, tốc độ giao dịch và giảm phí mạng lưới.

Lightning Network cho phép các giao dịch diễn ra ngay lập tức mà không cần ghi nhận trên các khối. Từ đó, phí giao dịch và tốc độ thực hiện tương đối nhanh.

Tuy nhiên, mô hình hoạt động của Lightning Network tương đối đơn giản và tồn tại nhiều lỗ hổng, khi cho phép các giao dịch diễn ra trên mạng lưới Bitcoin mà không cần sự đồng thuận từ các miner. Ví dụ, A và B là hai người muốn giao dịch trên mạng lưới Lightning Network, họ cần phải thực hiện các bước sau:

Bước 1: A và B cần khoá một lượng Bitcoin nhất định trên Lightning Network để mở một kênh giao dịch giữa A và B trên mạng lưới.

Bước 2: A và B thực hiện giao dịch với nhau trên mạng lưới Lightning Network

Bước 3: A và B đồng thuận đóng kênh giao dịch trên Lightning Network và nhận lại số Bitcoin bị khoá. Sau đó, các giao dịch giữa A và B sẽ được đưa lên Bitcoin và lưu trữ trên block Bitcoin.

Bởi vì các giao dịch trên Lightning Network không được lưu trữ trên các block (bắt buộc phải đóng kênh giao dịch), việc gian lận và không minh bạch trên Lightning Network là điều có thể xảy ra. Không những vậy, nhược điểm khác của Lightning Network là chưa có khả năng tương tác với smart contract.

giao diện lightning network — Giao diện Lightning Network.

Stacks

Khác với Lightning Network, Stacks là blockchain layer 2 cho phép mạng lưới Bitcoin có khả năng tương tác smart contract và nhà phát triển có thể xây dựng các dApp phục vụ cho hệ sinh thái Bitcoin.

Trong mô hình hoạt động của Stacks, dự án sử dụng cơ chế đồng thuận Proof of Transfer (PoX), cho phép các thợ đào sử dụng Bitcoin để tham gia mạng lưới Stacks. Cụ thể, họ cần trải qua những bước sau:

Bước 1: Các thợ đào cần gửi một lượng Bitcoin (trên mạng lưới Bitcoin) đến một địa chỉ ví nhất định để làm tài sản thế chấp.

Bước 2: Sau đó, Stacks sẽ trải qua quy trình lựa chọn thợ đào ngẫu nhiên để tham gia xác thực các giao dịch trên Stacks. Số lượng Bitcoin mà thợ đào gửi càng nhiều, cơ hội được trở thành người xác thực càng cao.

Bước 3: Các thợ đào sau khi xác thực có thể nhận thưởng token STX (native token trên Stacks).

Nhìn chung, mô hình hoạt động của Stacks cho phép mạng lưới được thừa hưởng tính bảo mật của Bitcoin khi sử dụng Bitcoin để làm tài sản thế chấp. Tuy nhiên, vì phụ thuộc vào blockchain Bitcoin - một mạng lưới với thời gian tạo khối chậm, Stacks cũng sẽ bị hạn chế về khả năng mở rộng nếu dự án ngày càng thu hút người dùng.

Liquid

Liquid là blockchain layer 2, với mục đích cải thiện hiệu suất và tính mở rộng của mạng lưới Bitcoin thông qua một cơ chế đồng thuận hoàn toàn khác so với Bitcoin. Liquid hiện có tốc độ giao dịch tương đối nhanh khi chỉ mất khoảng 60 giây cho việc tạo khối và 2 block để hoàn thành giao dịch.

Cơ chế đồng thuận của Liquid là Strong Federation, một tập hợp của những cá thể lớn trong thị trường như tổ chức tài chính, Bitcoin whale… để tham gia xác thực giao dịch trên Liquid. Số lượng thành phần xác thực giao dịch trên mạng lưới Liquid là 15 và sẽ được chọn theo quy trình round robin (phân chia lịch trình xác thực theo thứ tự).

Ngoài ra, Liquid còn có native token là L-BTC, với tổng cung phụ thuộc vào số lượng BTC được đưa vào mạng lưới Liquid. Ngược lại, số lượng L-BTC cũng sẽ được “đốt" nếu số BTC trong Liquid được rút ra.

Rootstock

Rootstock là blockchain layer 2 với mục đích cải thiện tốc độ và phí giao dịch trên mạng lưới Bitcoin. Đồng thời, Rootstock cũng có tính tương thích cao với EVM, từ đó cho phép các nhà phát triển có thể dễ dàng xây dựng hệ sinh thái cho mạng lưới Bitcoin.

Rootstock sử dụng cơ chế đồng thuận Proof of Work với thuật toán tương tự như mạng lưới Bitcoin, vì vậy thợ đào có thể tham gia mạng lưới Bitcoin và Rootstock cùng một lúc. Về mô hình hoạt động, Rootstock có mô hình giống với các layer 2 trên Ethereum khi các giao dịch đề được xử lý off-chain và sau đó được gửi lên layer 1 - Bitcoin để xác thực và ghi nhận trên các khối.

Theo dự án, Rootstock có tốc độ giao dịch ổn khi thời gian tạo khối là 30 giây với số lượng giao dịch mỗi giây là 20-30 tps.

giao diện rootstock — Giao diện Rootstock.

Rollup trên Bitcoin

Mặc dù đã có nhiều dự án layer 2 giải quyết các vấn đề của Bitcoin, mô hình hoạt động của đa phần những dự án này đều đang đi ngược với định nghĩa “layer 2”. Ví dụ, Stacks có mô hình hoạt động tương tự layer 1, hoặc Liquid có mô hình tương đối giống một sidechain. Vì vậy, một số người cho rằng Rollup sẽ là layer 2 chính thống trên mạng lưới Bitcoin.

Rollup cho phép các giao dịch diễn ra off-chain trên các layer 2, sau đó việc xác thực và lưu trữ sẽ được lưu trữ trên layer 1, tương tự như việc xây dựng rollup trên Ethereum. Từ đó, giúp giao dịch trên các layer 1 diễn ra nhanh hơn và phí mạng lưới giảm đi đáng kể.

Hiện tại, hai rollup đang được chú ý gần đây gồm:

Validity Rollup (Zk Rollup): Cho phép mạng lưới Bitcoin có thể tăng thông lượng lên gấp 100 lần, đồng thời ứng dụng smart contract vô mạng lưới Bitcoin mà không gây quá tải. Chainway hiện là một trong những dự án tiên phong áp dụng Validity Rollup cho mạng lưới Bitcoin.
Sovereign Rollup: Là mô hình rollup cho phép layer 2 tận dụng cơ sở hạ tầng từ Bitcoin như Data availability và cơ chế đồng thuận để tham gia xác thực giao dịch. Hiện tại, mô hình Sovereign Rollup đang được áp dụng bởi dự án Rollkit.