Giải quyết nút thắt chính của Blockchain: Làm thế nào lớp khả dụng dữ liệu cho phép mở rộng thế hệ tiếp theo

Cuộc đua mở rộng mạng lưới blockchain đã khiến các nhà phát triển và kiến trúc sư phải tái tưởng tượng hạ tầng nền tảng. Tại trung tâm của sự tiến hóa này là Data Availability Layer (DAL)—một thành phần quan trọng quyết định liệu các rollup có thể thực sự đáp ứng lời hứa về khả năng mở rộng hay không. Khác với những biến động giá hấp dẫn hoặc các đợt ra mắt token mới, việc hiểu về kiến trúc blockchain khả dụng dữ liệu là điều cần thiết cho bất kỳ ai nghiêm túc với tương lai kỹ thuật của Web3.

Mảnh ghép còn thiếu: Tại sao khả dụng dữ liệu lại quan trọng hơn bạn nghĩ

Bitcoin và Ethereum đã cách mạng hóa tài chính, nhưng các mạng lưới on-chain của chúng gặp phải vấn đề quen thuộc: tắc nghẽn làm tăng chi phí và làm chậm các giao dịch. Khi hàng nghìn người dùng cạnh tranh để có không gian trong khối, phí gas tăng vọt và khả năng xử lý bị giảm sút. Các giải pháp Layer-2 như rollups hứa hẹn giải quyết điều này bằng cách gom nhóm các giao dịch ngoài chuỗi. Nhưng đây là điểm mấu chốt—việc đóng gói các giao dịch không có ý nghĩa gì nếu không ai có thể xác minh rằng dữ liệu thực sự tồn tại.

Hãy giới thiệu Data Availability Layer. Nó giống như người bảo đảm đằng sau những lời hứa của rollups. DAL đảm bảo rằng dữ liệu giao dịch thực sự có thể truy cập, có thể xác minh độc lập và chống kiểm duyệt. Đây không chỉ là một tính năng hay; đó là nền tảng phân biệt các rollup hợp pháp khỏi các dự án ảo.

Không có DAL, một trình tự giả mạo có thể nói dối về các giao dịch đã xảy ra, và không ai có thể chứng minh điều ngược lại. Bằng cách làm cho khả dụng dữ liệu của hạ tầng blockchain trở nên vững chắc và phi tập trung, DAL loại bỏ điểm yếu đơn lẻ này và khôi phục các đặc tính không tin cậy mà blockchain đã hứa hẹn.

Hai con đường để mở rộng: Cách rollups tận dụng khả dụng dữ liệu

Rollups có hai dạng chính, mỗi dạng sử dụng DAL theo cách khác nhau:

ZK Rollups đóng gói các giao dịch kèm theo bằng chứng mật mã. Chúng thực thi các giao dịch ngoài chuỗi, tạo ra các bằng chứng không kiến thức chứng minh tính chính xác, rồi gửi một bằng chứng tối thiểu lên Ethereum. Lớp khả dụng dữ liệu giữ cho dữ liệu giao dịch có thể truy cập để bất kỳ ai cũng có thể xác minh rằng tính toán đã diễn ra chính xác—mà không cần tin tưởng trình tự.

Optimistic Rollups theo cách ngược lại: chúng giả định các giao dịch là hợp lệ theo mặc định. Nếu có ai đó tranh chấp một giao dịch, rollup phải có khả năng tái tạo lại nó trên chuỗi bằng dữ liệu gốc. Điều này có nghĩa là hạ tầng blockchain khả dụng dữ liệu phải giữ toàn bộ lịch sử giao dịch.

Cả hai thiết kế đều hội tụ vào cùng một yêu cầu: một lớp khả dụng dữ liệu vững chắc, phi tập trung, khiến gian lận và kiểm duyệt trở nên không khả thi về mặt kinh tế.

Các dự án hàng đầu định hình lại hạ tầng khả dụng dữ liệu

Cảnh quan DAL hiện có nhiều đối thủ cạnh tranh nghiêm túc, mỗi dự án có cách tiếp cận kỹ thuật riêng để giải quyết cùng một vấn đề.

Celestia: Người tiên phong mô-đun

Celestia xứng đáng được ghi nhận vì đã biến khả dụng dữ liệu thành một lớp blockchain chính thức thay vì một ý tưởng phụ. Kiến trúc mô-đun của nó tách riêng thực thi, đồng thuận và khả dụng dữ liệu thành các thành phần độc lập. Điều này cho phép các nhà phát triển ra mắt các chuỗi tùy chỉnh tối ưu cho các trường hợp sử dụng cụ thể—rollups không cần phải chọn giữa bảo mật của Ethereum và tính linh hoạt của chủ quyền.

Sự đổi mới kỹ thuật của Celestia tập trung vào các bằng chứng khả dụng dữ liệu xây dựng bằng mã hóa xóa bỏ. Thay vì yêu cầu các node đầy đủ tải xuống toàn bộ khối, các khách hàng nhẹ chỉ cần lấy mẫu ngẫu nhiên các phần dữ liệu. Nếu tất cả các phần đều có sẵn, toàn bộ khối được xác nhận có thể truy cập với độ chắc chắn mã hóa. Điều này giảm đáng kể yêu cầu băng thông và chi phí vận hành node.

Token TIA bảo vệ mạng qua staking, thúc đẩy quản trị và chi trả phí giao dịch trên nền tảng mô-đun của Celestia.

EigenDA: An ninh mượn tại quy mô lớn

EigenDA đại diện cho một lối tắt kiến trúc thông minh: thay vì ra mắt một blockchain mới cho khả dụng dữ liệu, tại sao không tận dụng bảo mật hiện có của Ethereum thông qua việc restaking?

EigenDA sử dụng EigenLayer cho phép các validator của Ethereum chọn tham gia cung cấp dịch vụ khả dụng dữ liệu. Điều này tạo ra phần thưởng bổ sung trong khi duy trì các đảm bảo an ninh của Ethereum. Hệ thống kết hợp mã hóa xóa bỏ với các cam kết KZG để xác thực dữ liệu hiệu quả. Các thử nghiệm riêng cho thấy khả năng xử lý 10 MBps, với lộ trình hướng tới 1 GBps—nhanh hơn nhiều so với các lựa chọn lớp nền.

Bằng cách chia sẻ mô hình bảo mật của Ethereum thay vì xây dựng các bộ validator độc lập, EigenDA đạt được thời gian ra mắt nhanh và các đặc tính an ninh đáng tin cậy. Thỏa thuận đánh đổi: chi phí vốn cao hơn cho các bên tham gia restaking so với các thiết kế DAL hiệu quả hơn.

Avail: Dữ liệu tối thiểu tin cậy mà không giới hạn

Avail xuất phát từ nghiên cứu của Polygon về hạ tầng khả dụng dữ liệu toàn diện. Thiết kế của nó ưu tiên khả năng tương tác giữa nhiều rollups, xem khả dụng dữ liệu như một hàng hóa công cộng chung chứ không phải tài nguyên riêng của chuỗi.

Cấu trúc kỹ thuật kết hợp dự phòng dữ liệu, mã hóa xóa bỏ và cam kết vector (đặc biệt là các đa thức KZG). Điều này cho phép xác minh khả dụng dữ liệu trong thời gian hằng số—một đặc tính không giảm khi mạng mở rộng. Các đối tác như StarkWare thể hiện cam kết của Avail trong việc phục vụ các hệ sinh thái rollup đa dạng thay vì gắn bó với một chuỗi duy nhất.

KYVE: Kết nối dữ liệu xuyên suốt hệ sinh thái

KYVE theo một góc độ khác: thay vì xây dựng thêm một blockchain khả dụng dữ liệu nữa, nó tạo ra một giao thức xác thực và chuyển giao phù hợp với bất kỳ lớp lưu trữ nào. Hãy xem KYVE như một phần mềm trung gian—nó có thể định tuyến dữ liệu qua Arweave, Filecoin hoặc các mạng DAL được xây dựng riêng.

Tính linh hoạt này thu hút sự ủng hộ mạnh mẽ: Quỹ NEAR, Quỹ Solana, Coinbase Ventures và Mechanism Capital đều hỗ trợ KYVE. Dịch vụ Data Rollups-as-a-Service (DRaaS) của họ cho phép các nhà phát triển cắm vào bất kỳ backend lưu trữ nào phù hợp với trường hợp của họ.

Token KYVE ($KYVE) bảo vệ mạng qua Proof of Stake, thúc đẩy tham gia quản trị và đền bù cho các validator đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu.

NEAR DA: Các rollup Ethereum trở nên tiết kiệm hơn về chi phí

Lớp khả dụng dữ liệu của Quỹ NEAR nhắm vào một điểm đau cụ thể: các rollup Ethereum phải trả phí khổng lồ để đăng calldata lên chuỗi. NEAR DA cung cấp giảm chi phí đáng kể—việc lưu trữ 100kB dữ liệu tốn ít hơn 8.000 lần trên NEAR so với Ethereum tính đến 2023.

Điều này định vị NEAR DA là lựa chọn thực dụng cho các nhà phát triển ưu tiên tiết kiệm chi phí hơn là tối đa hóa tính phi tập trung. Những người dùng sớm bao gồm Madara (StarkNet bằng Rust), Caldera và Dymension RollApps. NEAR tích hợp DA với các công cụ khác như FastAuth và thư viện frontend phi tập trung, xây dựng một bộ công cụ phát triển hoàn chỉnh.

Storj và Filecoin: Lưu trữ gặp các động lực thúc đẩy

Dù không độc quyền về khả dụng dữ liệu, các mạng lưu trữ phi tập trung này đóng vai trò hỗ trợ trong hệ sinh thái DAL.

Storj phân phối các phần tệp mã hóa qua mạng node toàn cầu. Mã hóa đầu cuối, phân mảnh tệp và mã hóa xóa bỏ đảm bảo an toàn dữ liệu. API tương thích S3 thu hút các nhà phát triển, trong khi mô hình trả tiền theo sử dụng giúp chi phí dự đoán được. Các node vận hành nhận micropayments cho việc cung cấp lưu trữ và băng thông.

Filecoin bổ sung các động lực kinh tế cho IPFS, biến lưu trữ theo địa chỉ nội dung thành một thị trường đáng tin cậy. Các bằng chứng như Proof-of-Replication và Proof-of-Spacetime đảm bảo các tệp thực sự được lưu trữ và có thể truy xuất. Token FIL đền bù cho các nhà cung cấp lưu trữ và trang trải chi phí truy xuất của người dùng. Quy mô lớn và khả năng tương thích IPFS khiến Filecoin phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu lưu trữ phân tán, bền vững quy mô lớn.

Những trở ngại thực sự: Tại sao DAL vẫn chưa phải là giải pháp hoàn chỉnh

Dù đầy hứa hẹn, lớp khả dụng dữ liệu vẫn đối mặt với các thách thức kỹ thuật và kinh tế thực sự:

Kinh tế lưu trữ vẫn còn nhiều khó khăn. Khi mạng lưới blockchain phát triển, việc lưu trữ dữ liệu lịch sử trên hàng nghìn node trở nên quá đắt đỏ. Các giải pháp giúp phần nào, nhưng chưa loại bỏ hoàn toàn chi phí này.

Độ trễ mạng tạo ra giới hạn thực sự. Khả dụng dữ liệu chỉ hoạt động tốt nếu dữ liệu có thể được tải xuống và xác minh trong thời gian hợp lý. Giới hạn băng thông và phân phối địa lý tạo ra các nút cổ chai không thể tránh khỏi dựa trên vật lý.

Độ phức tạp xác minh mở rộng kém. Việc kiểm tra lượng dữ liệu khổng lồ có thực sự khả dụng đòi hỏi tài nguyên tính toán. Khi dữ liệu tăng lên, gánh nặng xác minh này cũng tăng theo, có thể tạo ra các nút cổ chai mới.

Tương tác chuỗi chéo vẫn là bài toán mở. Các chuỗi khác nhau cần phối hợp về ý nghĩa của “dữ liệu khả dụng”. Các cầu nối và tiêu chuẩn vẫn đang phát triển, và còn tồn tại sự không tương thích.

Phi tập trung so với hiệu quả có những đánh đổi thực sự. Các thiết kế DAL phi tập trung tối đa đòi hỏi nhiều băng thông và tính toán hơn các lựa chọn tập trung. Việc tìm ra cân bằng phù hợp vẫn còn gây tranh cãi.

Con đường phía trước: Tại sao hạ tầng blockchain khả dụng dữ liệu lại quan trọng

Mối quan hệ cộng sinh giữa DAL và rollups thể hiện tiến bộ thực sự hướng tới các hệ thống blockchain có khả năng mở rộng. Khi các giải pháp blockchain khả dụng dữ liệu trưởng thành, các rollups trở nên khả thi về mặt kinh tế không chỉ về lý thuyết mà còn về thực tế.

Các cải tiến trong tương lai có thể tập trung vào nén dữ liệu tốt hơn, hệ thống chứng minh hiệu quả hơn và khả năng tương tác giữa các mạng DAL khác nhau. Những tiến bộ này không gây chú ý, nhưng sẽ là nền tảng—cho phép hàng triệu người dùng tương tác với các ứng dụng blockchain với chi phí hợp lý.

Công việc hạ tầng nhàm chán của phát triển blockchain khả dụng dữ liệu có thể không tạo ra tiêu đề truyền thông crypto, nhưng chính là nơi diễn ra cuộc cách mạng khả năng mở rộng thực sự. Các dự án làm việc về DAL không đặt cược vào sự phổ biến nhanh chóng hay danh tiếng meme—họ đang xây dựng hệ thống ống dẫn giúp Web3 thực sự vận hành ở quy mô lớn.