Tam giác quang học của blockchain: tình huống khó khăn cản trở việc áp dụng toàn cầu

Một blockchain rất mạnh mẽ, nhưng có một vấn đề cơ bản: nó không thể hoàn hảo trong mọi thứ. Trong khi nhiều người tin rằng các mạng phi tập trung có thể thay thế các hệ thống truyền thống, tam giác bất khả thi của blockchain đại diện cho rào cản lớn nhất cần vượt qua. An ninh, phi tập trung và khả năng mở rộng: chọn hai có nghĩa là hy sinh cái còn lại.

Trái tim của vấn đề: tại sao tam giác bất khả thi tồn tại

Hãy tưởng tượng bạn phải chọn giữa ba đặc tính cơ bản của một mạng lưới. Bitcoin có thể cung cấp sự an toàn và phi tập trung, nhưng chỉ xử lý khoảng 5 giao dịch mỗi giây. Ethereum đạt tới 18 TPS, vẫn còn xa so với hàng nghìn giao dịch mà Visa xử lý. Đây không phải là một thiết kế kém, mà là một hệ quả cấu trúc của chính sự phi tập trung.

Khi nhiều nút độc lập phải đạt được sự đồng thuận về mỗi giao dịch, quá trình trở nên chậm hơn. Giảm số lượng người xác thực sẽ tăng tốc hệ thống, nhưng sẽ tạo ra các điểm kiểm soát trung tâm, làm suy yếu điều làm cho blockchain trở nên quý giá ngay từ đầu.

Khái niệm này đã được Vitalik Buterin, đồng sáng lập Ethereum, phổ biến để mô tả chính xác thỏa hiệp này: mỗi cải tiến trong một thuộc tính thường làm xấu đi hai thuộc tính còn lại.

Ba cột trụ của blockchain

Phi tập trung: ai kiểm soát mạng lưới?

Khác với các ngân hàng truyền thống kiểm soát sổ sách, một blockchain phi tập trung phân phối dữ liệu giữa hàng ngàn người tham gia. Không có thực thể nào đơn lẻ điều khiển. Điều này có nghĩa là bất kỳ ai cũng có thể xác minh các giao dịch và hệ thống không phụ thuộc vào bên thứ ba.

Nhưng có một chi phí: quá trình xác minh diễn ra chậm. Càng nhiều người tham gia, sự đồng thuận càng chậm.

An toàn: nó có khả năng chống lại các cuộc tấn công đến mức nào?

Bảo mật blockchain dựa trên hai trụ cột: mã hóa và các cơ chế đồng thuận vững chắc. Bitcoin sử dụng Proof of Work (PoW), trong đó các thợ mỏ giải quyết các câu đố toán học phức tạp để xác nhận các khối. Điều này làm cho các cuộc tấn công trở nên tốn kém và khó khăn.

Tuy nhiên, tính bảo mật thông qua PoW tiêu tốn nhiều tài nguyên tính toán, điều này khiến nó trở nên chậm chạp. Một mạng lưới với ít nút nhanh hơn, nhưng dễ bị tổn thương hơn - một kẻ tấn công kiểm soát 51% sức mạnh có thể thực hiện một cuộc tấn công 51%, cho phép chi tiêu gấp đôi và các hình thức thao túng khác.

Khả năng mở rộng: bao nhiêu giao dịch có thể được xử lý?

Một blockchain bền vững phải quản lý hàng tỷ người dùng với các giao dịch nhanh chóng và tiết kiệm. Hiện tại, các blockchain công khai đạt đến hàng chục TPS trong khi các hệ thống tập trung vượt qua một nghìn. Lý do rất đơn giản: các môi trường tập trung không cần sự đồng thuận toàn cầu.

Tăng cường khả năng mở rộng bằng cách giảm số lượng người xác thực sẽ làm tổn hại đến tính bảo mật và sự phi tập trung, đưa chúng ta trở lại với tam giác khó khăn.

Ngành công nghiệp đang đổi mới như thế nào

Không blockchain nào đã “giải quyết” hoàn toàn tam giác khó khăn, nhưng nhiều chiến lược đang nổi lên:

Sharding: chia để chinh phục

Sharding phân mảnh mạng thành các phân vùng độc lập (shard), mỗi phân vùng xử lý giao dịch song song. Một chuỗi chính điều phối các tương tác giữa các phân vùng.

Giao thức NEAR triển khai mô hình Nightshade 2.0: vào tháng 8 năm 2025, mạng hoạt động với 8 shard hoạt động và đạt được sự hoàn tất giao dịch trong khoảng 600 mili giây. Cách tiếp cận này duy trì sự phi tập trung trong khi cải thiện đáng kể khả năng mở rộng.

Cơ chế đồng thuận thay thế

Chứng minh cổ phần (PoS) yêu cầu các validator khóa token của họ thay vì giải các phép tính phức tạp. Nó ít tốn năng lượng hơn và cho phép nhiều người tham gia hơn, cải thiện tính phi tập trung.

BNB Smart Chain sử dụng Proof of Staked Authority (PoSA), một mô hình hybrid nơi các validator staking BNB và đạt được thời gian khối khoảng ba giây. Conflux kết hợp PoW với cấu trúc Directed Acyclic Graph (DAG) để cân bằng giữa bảo mật và tốc độ.

Layer 2: xây dựng trên, không xây lại

Thay vì điều chỉnh mức cơ bản, các giải pháp Layer 2 xử lý các giao dịch bên ngoài chuỗi chính, sau đó điều chỉnh kết quả trên đó.

Các rollup lạc quan ( như Arbitrum ) giả định rằng các giao dịch là hợp lệ trừ khi có tranh chấp. Các ZK-rollup ( như Scroll ) sử dụng bằng chứng mật mã để xác nhận tính hợp lệ mà không tiết lộ chi tiết. Ethereum ngày càng tập trung vào rollup: DeFi, trò chơi và NFT đang chuyển sang Layer 2 để tăng tốc độ và giảm chi phí.

Mạng Lightning của Bitcoin sử dụng các kênh trạng thái: hai bên thực hiện giao dịch off-chain và chỉ ghi lại việc mở và đóng trên blockchain. Điều này cho phép giao dịch tức thì trong khi vẫn duy trì sự thanh toán cuối cùng trên Bitcoin.

Hướng tới một tương lai có thể mở rộng

Tam giác khó khăn của blockchain vẫn là một thách thức thực sự, nhưng những phát triển gần đây là đáng khích lệ. Lộ trình của Ethereum về rollup, sự xuất hiện của các blockchain mô-đun hiệu suất cao, và sự đổi mới liên tục trong các cơ chế đồng thuận cho thấy những con đường cụ thể.

Mục tiêu rất rõ ràng: tạo ra các hệ thống duy trì tính bảo mật và phi tập trung của blockchain trong khi xử lý các giao dịch như một mạng tập trung. Chúng ta vẫn chưa đạt được điều đó, nhưng ngành công nghiệp đang đi đúng hướng để đạt được sự chấp nhận trên toàn cầu mà không có sự thỏa hiệp đáng kể.