Rollup là gì? Sự đánh đổi giữa chủ quyền và sự liên kết văn hoá với lớp cơ sở

Tổng quan về Rollup

Bối cảnh dẫn tới sự phát triển của Rollup

Rollup phát triển nhằm giải quyết các hạn chế về khả năng mở rộng của blockchain, đặc biệt là Ethereum. Khi nhu cầu sử dụng blockchain tăng lên, dẫn đến tắc nghẽn mạng và phí cao.

Những vấn đề này cho thấy sự cần thiết của các giải pháp có thể tăng thông lượng mà không ảnh hưởng đến bảo mật. Để giải quyết những thách thức này, các nhà phát triển đã khám phá các giải pháp mở rộng quy mô Layer 2, được xây dựng trên lớp cơ sở (Blockchain Layer 1).

Các giải pháp Layer 2 bao gồm các giải pháp như Rollup, State Channel và plasma. Trong đó, Rollup được chú ý nhiều hơn vì hỗ trợ khả năng tính toán mục đích chung.

Rollup là gì?

Rollup là một giải pháp kỹ thuật mạnh mẽ được thiết kế để nâng cao khả năng mở rộng của lớp cơ sở đồng thời giảm thiểu các giả định về độ tin cậy.

Có thể hiểu, Rollup là một blockchain kế thừa sự đồng thuận (Consensus) và tính sẵn có của dữ liệu (Data Availability) từ một blockchain khác.

Có hai cách tiếp cận khác nhau để xây dựng Rollup:

• Thiết kế mặc định, Rollup kèm với một Bridge mặc định để tương tác với lớp cơ sở.
• Sovereign Rollup, Rollup không kèm theo một Bridge mặc định.

Thiết kế đầu tiên đang được áp dụng phổ biến trong thị trường vì nó cho phép kết nối giảm thiểu các giả định tin cậy với lớp cơ sở và mang lại nhiều thuận lợi trong việc phát triển hệ sinh thái.

Cách hoạt động của Rollup

Trong các Blockchain Layer 1 như Ethereum, các Validator node phải tải xuống dữ liệu giao dịch trong block được đề xuất, thực thi lại (re-execute) các giao dịch đó một cách độc lập để xác minh tính đúng đắn của quá trình tính toán và chuyển đổi trạng thái được đề xuất (State Validation).

Trong quá trình này, dữ liệu phải có sẵn để đảm bảo rằng các validator có thể truy cập và tải xuống toàn bộ dữ liệu giao dịch được liên kết với block được đề xuất. Điều này được miêu tả là tính khả dụng của dữ liệu (Data Availability).

State Validation và Data Availability cũng là 2 khía cạnh cốt lõi được đặt ra cho Rollup:

• Để cung cấp khả năng mở rộng có ý nghĩa, Rollup cần có cách để xác minh tính hợp lệ của quá trình tính toán và chuyển đổi trạng thái off-chain mà không yêu cầu các Validator node lớp cơ sở tải xuống dữ liệu off-chain và tính toán lại.
• Đảm bảo tính khả dụng của dữ liệu trên lớp cơ sở.

Hiện tại, Rollup đang sử dụng 2 cách tiếp cận chính:

• Sử dụng Fraud proof: Các Rollup tiếp cận theo hướng này được gọi là Optimistic Rollup.
• Sử dụng Validity proof: Các Rollup tiếp cận theo hướng này được gọi là ZK Rollup hoặc Validity Rollup.

Optimistic Rollup

Một số Optimistic Rollup nổi bật trên thị trường bao gồm: Arbitrum One, Op Mainnet, Base, Blast.

Các Optimistic Rollup sẽ thường xuyên xuất bản gốc trạng thái (state root) và dữ liệu giao dịch lên lớp cơ sở và đợi một khoảng thời gian (thường là 7 ngày) để cho phép bất cứ ai kiểm tra dữ liệu.

Nếu bất kỳ ai xác định được vấn đề, họ có thể tạo bằng fraud proof để chứng minh đã có gian lận xảy ra. Nếu bằng chứng chính xác, rollup chain quay trở lại (rollback) và bỏ qua block không hợp lệ.

Tính khả dụng của dữ liệu rất quan trọng vì nếu không có quyền truy cập vào dữ liệu trạng thái, mọi người không thể xây dựng Fraud proof.

ZK Rollup / Validity Rollup

Một số ZK Rollup / Validity Rollup nổi bật trên thị trường bao gồm: Starknet, ZKsync Era, Scroll, Linea.

Đối với ZK Rollup / Validity Rollup, mỗi bản cập nhật trạng thái được gửi kèm với một bằng Validity Proof. Trong đó, Validity Proof là đầu ra của một hệ thống chứng minh (proving system) mật mã xác nhận tính toán chính xác.

Sau đó, Bằng chứng được xác minh trên lớp cơ sở, nếu bằng chứng hợp lệ thì trạng thái được cập nhật được chấp nhận là chính xác. Tuy nhiên, để lớp cơ sở có khả năng xác minh Validity Proof, nó cần quyền truy cập vào dữ liệu liên quan đến các bằng chứng này.

Sự khác biệt giữa Optimistic Rollup và ZK Rollup / Validity Rollup có thể được mô tả bằng hình sau.

Mặc dù thiết kế cơ bản của Rollup là tương tự nhau, nhưng cách tiếp cận thực tế của chúng có thể khác nhau đáng kể. Ví dụ: vai trò của Sequencer trong hai kiến trúc Starknet và Arbitrum là khác nhau.

Không gian thiết kế Rollup khá đa dạng, các dự án có cùng một bài toán những cách tiếp cận khác nhau, kể cả các dự án trong cùng một phân khúc cũng khác nhau đáng kể. Để hiểu được những khác biệt này đòi hỏi phải xem xét kỹ lưỡng từng dự án.

Đọc thêm: Zk Rollup là gì? Ưu điểm và hạn chế của Zk Rollup.

Góc nhìn đa chiều về trong việc phát triển Rollup

Đứng trên các lập trường khác nhau, chúng ta sẽ góc nhìn khác nhau về Rollup. Hai lập trường phổ biến bao gồm:

• Rollup hoạt động như các Blockchain có chủ quyền.
• Rollup như sự mở rộng văn hoá của Ethereum.

Các hoạt động cơ bản của Rollup không yêu cầu sự liên kết chặt chẽ với nhau, mang lại khả năng tùy chỉnh mạnh mẽ. Từ quan điểm của nhà phát triển, các Rollup hoạt động như các Blockchain có chủ quyền, chúng có thể xuất bản dữ liệu giao dịch ở một nơi và cập nhật trạng thái ở một nơi khác. Họ có thể sử dụng Fraud Proof, Validity Proof để xác tính hợp của trạng thái hoặc kết hợp cả hai,...

Đặt ở góc nhìn của lớp cơ sở, tiêu biểu như Ethereum, Rollup được xem là sự mở rộng văn hoá của Ethereum. Điều này yêu cầu Rollup liên kết chặt chẽ hơn với Ethereum, bao gồm: sử dụng Ethereum để là nơi xuất bản dữ liệu và cập nhật state root, đảm bảo các lối thoát hiểm hoạt động để trong các tình huống tiêu cực, người dùng vẫn có đủ thời gian để có thể rút tiền của mình từ Rollup về Ethereum. 

Sự liên kết với những hệ sinh thái lớn như Ethereum có thể mang lại nhiều lợi ích cho các Rollup:

• Sự nhận thức và chú ý từ cộng đồng Crypto nói chung và Ethereum nói riêng.
• Khả năng phân tốt hơn.
• Thanh khoản / TVL dồi dào.
• Ưu đãi và tài trợ tốt hơn.
• Tài liệu nhà phát triển đầy đủ.

Mặc dù là Rollup là các Blockchain có chủ quyền, không gian thiết kế rộng, khả năng tùy chỉnh mạnh mẽ, nhưng các lựa chọn thường có giả định về độ tin cậy, bảo mật khác nhau. Các nhà phát triển cần xem xét cẩn thận các tùy chỉnh và đánh đổi của chúng để tạo ra các cơ sở hạ tầng có ý nghĩa.

Ngoài khía cạnh kỹ thuật, các nhà phát triển còn cần chú ý khía cạnh phát triển hệ sinh thái. Việc chọn một lớp cơ sở mạnh mẽ để liên kết sẽ mang lại nhiều lợi ý khác nhau, hỗ trợ các Rollup xây dựng hệ sinh thái tốt hơn.

Trong thực tế, hầu hết các Rollup có TVL hàng đầu thị trường đều liên kết chặt với Ethereum và hệ sinh thái của nó.

Tổng kết

Tóm lại, Rollup là một giải pháp mở rộng quy mô lớp cơ sở bằng cách xử lý các giao dịch off-chain và sử dụng một số biện pháp khác nhau để xác minh tính hợp lệ của quá trình đó.

• Chủ quyền mang lại sự linh hoạt, khả năng tùy chỉnh và quản trị độc lập.
• Liên kết văn hóa với lớp cơ sở mang lại sự bảo mật, sự tin cậy của cộng đồng lớp cơ sở, thúc đẩy hệ sinh thái phát triển nhưng có thể đặt ra các hạn chế đối với việc tùy chỉnh và đổi mới.

Tìm kiếm sự cân bằng phù hợp giữa chủ quyền và liên kết văn hóa là điều quan trọng đối với các nhà phát triển Rollup để tối đa hóa lợi ích, đồng thời giảm thiểu những hạn chế.

Đọc thêm: Tổng quan về hệ thống Rollup Economics.