Modular Blockchain - Hướng đi cho các blockchain thế hệ mới

Modular Blockchain là gì?

Modular Blockchain là một tiếp cận mới trong việc xây dựng và phát triển blockchain. Nó tách các chức năng khác nhau của blockchain thành các lớp (layer) hoặc module khác nhau (blockchain theo dạng mô-đun). Mỗi module có thể được phát triển, bảo trì và nâng cấp độc lập, mang lại sự linh hoạt và khả năng thích ứng cao hơn cho toàn bộ hệ thống.

4 thành phần chính của Modular Blockchain bao gồm:

• Execution Layer (EL): Thực hiện tính toán và xử lý các giao dịch và hợp đồng thông minh để chuyển trạng thái của mạng (state transition).
• Consensus Layer( CL): Chịu trách nhiệm giúp những người tham gia đạt được đồng thuận về trạng thái hiện tại của mạng.
• Data Availability Layer (DA): Đảm bảo dữ liệu có sẵn để cho các validator node xác thực giao dịch.
• Settlement layer (SL): Nơi giải quyết tranh chấp, xác minh tính hợp lệ của giao dịch và đảm bảo tính cuối cùng của giao dịch.

Có thể coi Modular Blockchain là một cách tiếp cận mới đối với kiến trúc blockhain. Trong đó, Rollup chính là ví dụ tiêu biểu cho hướng tiếp cận này.

Phần tiếp theo của bài viết, chúng ta cùng khám phá những nét chính về xu hướng Modular Blockchain nói chung và Rollup nói riêng.

Đọc thêm: So sánh mô hình blockchain Modular và Monolithic.

Modular Blockchain đã và đang phát triển mạnh mẽ

Mức độ phổ biến của Modular Blockchain đang ngày càng tăng, hệ sinh thái mở rộng bao gồm hàng trăm dự án trên nhiều lĩnh vực khác nhau.

Trong đó, Rollup được coi là ứng dụng hàng đầu của Modular Blockchain. Bất chấp những biến động của thị trường, số lượng dự án Rollup và Tổng giá trị bị khóa (TVL) của chúng vẫn tăng liên tục từ năm 2020 đến nay, với TVL trong các giải pháp Lớp 2 hiện đã vượt quá $43B.

Ngoài ra, mức độ hoạt động trên các Rollup cũng đang tăng trưởng tích cực, trung bình tất cả các Rollup đang xử lý gấp 10 lần TPS của Ethereum Mainnet.

Xu hướng chuyển đổi sang Modular Blockchain

Hiện tại, nhiều dự án khác nhau đang chuyển từ cấu trúc nguyên khối (Monolithic Blockchain) sang kiến trúc Modular Blockchain.

Celo chuyển đổi từ blockchain layer 1 sang Rollup (L2). Ethereum chuyển đổi định hướng phát triển từ execution sharding sang data sharding. Trong định hướng mới, Ethereum sẽ dần nâng cấp giao thức cốt lõi để định hướng trở thành lớp cơ sở cho tất cả các Rollup. Một vài blockchain layer 1 khác cũng định hướng chuyển đổi như Ethereum, ví dụ như Near, Tezos.

Sự thay đổi này cũng đi kèm với sự gia tăng của các sáng kiến mới được thiết kế riêng cho hệ sinh thái Modular Blockchain, bao gồm:

• Cơ sở hạ tầng chuyên dụng cho để lưu trữ dữ liệu tạm thời (Data Availability) với các dự án như Celestia và Avail.
• Các dịch vụ chia sẻ (Shared Service) như trình Shared Sequencer (Espresso, Astia), Proof Aggregation (Nebra).
• Shared security (EigenLayer).

Sự mở rộng nhanh chóng và sự cạnh tranh ngày càng tăng giữa các lĩnh vực mới này đang thúc đẩy Modular Blockchain phát triển mạnh mẽ.

Tích lũy giá trị ở lớp thực thi (Execution Layer - EL)

Ngoài Data Availability Layer (DA), lớp thực thi (EL) có lẽ là lớp có thể tích giá trị nhiều nhất trong 4 lớp chính của Modular Blockchain.

Khi đề cập đến Execution Layer, mọi người thường quan tâm đến máy trạng thái (State Machine), nó xử lý các giao dịch và hợp đồng thông minh để chuyển đổi trạng thái của mạng. Cùng xem xét lớp thực thi qua 2 khía cạnh khác nhau:

• EL dưới góc độ phát triển hệ sinh thái.
• EL dưới góc mục đích sử dụng.

Khía cạnh phát triển hệ sinh thái

Ở khía cạnh phát triển hệ sinh thái, chúng ta có thể phân chia các Rollup theo 2 hướng phát triển chính:

• EVM-compatible & EVM-equivalent
• Non-EVM

EVM-compatible & EVM-equivalent

Phần lớn các Rollup sẽ lựa chọn thiết kế runtime của mình tương thích hoặc tương đương EVM (EVM-compatible & EVM-equivalent rollup).

Chiến lược tiếp cận này có lợi thế đáng kể về tốc độ phát triển hệ sinh thái, chủ yếu là do nó tạo điều kiện chuyển đổi liền mạch cho các lập trình viên Solidity. Họ vốn đã quen thuộc với các công cụ, ngôn ngữ lập trình của Ethereum và môi trường phát triển tổng thể trên EVM.

Chú thích: Trong Blockchain L1, runtime là một thành phần của validator chịu trách nhiệm thực hiện các onchain program.

Non-EVM

Mặc khác, xây dựng một runtime mới sẽ gặp nhiều khó khăn hơn trong việc phát triển hệ sinh thái, vì mọi thứ phải bắt đầu xây dựng từ đầu, ngôn ngữ lập trình, dev tools/compiler mới. 

Tuy nhiên, các non-EVM runtime thường sẽ có những lợi thế riêng khi so sánh với EVM-compatible & EVM-equivalent Rollup, ví dụ như tính năng song song hóa giao dịch (parallelization). Thông thường sẽ có 2 cách tiếp cận với non-EVM runtine:

• Tận dụng lại các runtime nổi bật của các L1 và modular hóa để biến chúng thành Rollup. Ví dụ, Eclipse sử dụng lại Sealevel của Solana (hay còn gọi là SVM, Solana Virtual Machine), Movement sử dụng lại Aptos VM.
• Cách tiếp cận thứ 2 là xây dựng runtime mới từ đầu. Ví dụ, Starknet tạo ra runtime hoàn toàn mới gọi là Stark OS với ngôn ngữ lập trình gốc là Cairo. Fuel tạo ra runtime hoàn toàn mới gọi là FuelVM với ngôn ngữ lập trình gốc là Sway.

Khía cạnh mục đích sử dụng

Ở khía cạnh mục đích sử dụng, chúng ta có thể chia các Rollup thành 2 nhóm:

• Generalized Rollup
• App-Specific Rollup (Rollapp) 

Generalized Rollup

Generalized Rollup cho phép các nhà phát triển tạo ra các ứng dụng phi tập trung (dApps) với logic và chức năng đa dạng. Vì đặc tính tương tự, các Generalized Rollup đang được thị trường định giá như một Generalized Layer L1 (hay còn gọi là smart contract platform).

Phân khúc này màu mỡ, hầu hết Rollup có vốn hóa thị trường lớn nhất đều là các Generalized Rollup, ví dụ như Arbitrum, OP Mainnet, Starknet, Manta Network,... Vì thế, số lượng các Generalized Rollup trên thị trường đang gia tăng nhanh chóng.

App-Specific Rollup (Rollapp) 

App-Specific Rollup (Rollapp) cung cấp các giải pháp riêng biệt cho các nhu cầu ứng dụng riêng biệt, nâng cao hiệu quả và trải nghiệm người dùng bằng cách tinh chỉnh các chức năng và giao dịch cụ thể dành riêng cho từng dApp.

Rollapp hợp nhất vai trò nhà phát triển ứng dụng và cơ sở hạ tầng, nâng cao giá trị cho dApps. Các tiếp cận này đang khá phổ biến hiện nay, số lượng các Rollapp hoạt động trên mainnet ngày càng nhiều.

Bất chấp mức độ phổ biến ngày càng tăng của chúng, Rollapp vẫn đang được thị trường định giá như các dApp riêng lẻ chứ không phải là nền tảng toàn diện với ứng dụng tích hợp cơ sở hạ tầng.

Chú thích: App-Specific Rollup (Rollapp): Xây dựng Rollup dành riêng cho một ứng dụng nào đó.

Tìm hiểu thêm về Ethereum Rollup: Mô hình kinh tế & Những thiết kế mới.

Tổng kết

Modular Blockchain phân chia các chức năng blockchain thành các lớp riêng biệt để tăng cường tính linh hoạt và khả năng thích ứng của hệ thống, các đặc tính này phù hợp để phát triển trong một thị trường crypto năng động.