GIẢI THÍCH VỀ HOẠT ĐỘNG NGOÀI CHUỖI TRONG BLOCKCHAIN

Hoạt động ngoài chuỗi là gì?

Hoạt động ngoài chuỗi đề cập đến bất kỳ giao dịch, tương tác hoặc trao đổi dữ liệu nào diễn ra bên ngoài mạng lưới chính của blockchain. Không giống như các giao dịch trên chuỗi, được ghi lại và xác thực trực tiếp trên sổ cái blockchain, các hành động ngoài chuỗi diễn ra bên ngoài sổ cái phân tán công khai và không được thêm ngay vào đó.

Các cơ chế ngoài chuỗi được sử dụng như một phần của các chiến lược hệ sinh thái blockchain rộng lớn hơn nhằm tối ưu hóa khả năng mở rộng, giảm thiểu chi phí giao dịch, cải thiện tốc độ và tăng cường quyền riêng tư của người dùng. Các cơ chế này có thể bao gồm bất kỳ điều gì, từ các thỏa thuận song phương giữa các bên cho đến các kênh thanh toán hoặc giải pháp lưu trữ dữ liệu bổ sung cho blockchain.

Sự khác biệt giữa Off-Chain và On-Chain

Sự khác biệt chính nằm ở vị trí lưu trữ dữ liệu giao dịch và cách dữ liệu đó được xác minh. Giao dịch trên chuỗi là:

• Được ghi lại trực tiếp trên blockchain
• Có thể kiểm toán và xác minh công khai
• Thường chậm hơn và tốn kém hơn do cơ chế đồng thuận

Mặt khác, giao dịch ngoài chuỗi là:

• Được xử lý bên ngoài giao thức blockchain
• Được xác nhận bởi các trung gian đáng tin cậy hoặc thông qua bằng chứng mật mã
• Nhanh hơn và thường không mất phí hoặc rẻ hơn đáng kể

Các hình thức hoạt động ngoài chuỗi

Các ví dụ phổ biến về hoạt động ngoài chuỗi bao gồm:

• Các thỏa thuận ngang hàng được giải quyết bên ngoài blockchain, với tùy chọn thanh toán cuối cùng trên chuỗi sau đó
• Sử dụng các kênh thanh toán như Mạng lưới Lightning của Bitcoin hoặc Mạng lưới Raiden của Ethereum
• Lưu trữ dữ liệu ngoài chuỗi bằng cách sử dụng Các dịch vụ như IPFS hoặc nhà cung cấp đám mây
• Thanh toán riêng tư giữa các tổ chức trước khi phát sóng dữ liệu tóm tắt trên chuỗi

Bảo đảm mật mã trong các giao dịch ngoài chuỗi

Mặc dù các giao dịch này không xuất hiện trực tiếp trên blockchain, nhưng bảo mật thường được duy trì thông qua chữ ký số, hợp đồng khóa thời gian băm (HTLC) hoặc các thỏa thuận đa chữ ký. Các kỹ thuật này giúp đảm bảo tính toàn vẹn và khả năng thực thi của các thỏa thuận ngoài chuỗi ngay cả khi không có ghi chép sổ cái công khai theo thời gian thực.

Ứng dụng trong các hệ thống thực tế

Các trường hợp sử dụng chính trải dài trên tài chính phi tập trung (DeFi), thanh toán vi mô, hậu cần chuỗi cung ứng và trò chơi dựa trên blockchain. Ví dụ: các nền tảng giao dịch thường sử dụng sổ lệnh ngoài chuỗi để tăng tốc độ trước khi xác nhận giao dịch trên chuỗi.

Việc hiểu cách các hệ thống này tương tác với blockchain chính giúp minh họa sự đánh đổi tự nhiên giữa phi tập trung, niềm tin và hiệu quả trong hệ sinh thái tiền điện tử.

Khả năng mở rộng và Hạn chế của Xử lý Trên Chuỗi

Động lực chính để triển khai các giải pháp ngoài chuỗi là vấn đề về khả năng mở rộng vốn có của các blockchain công khai. Các mạng lưới như Bitcoin và Ethereum chỉ có thể xử lý một số lượng giao dịch hạn chế mỗi giây do cơ chế đồng thuận của chúng. Ví dụ: thông lượng giao dịch trung bình của Bitcoin là khoảng 7 giao dịch mỗi giây, trong khi của Ethereum dao động từ 15 đến 30.

Nút thắt hiệu suất này dẫn đến tốc độ giao dịch chậm hơn, phí cao hơn và những hạn chế trong việc áp dụng công nghệ blockchain cho mục đích sử dụng hàng ngày hoặc quy mô lớn. Phí gas – chi phí cần thiết để thực hiện giao dịch trên các mạng lưới như Ethereum – có thể tăng đột biến trong thời điểm nhu cầu cao, khiến các giao dịch đơn giản trở nên đắt đỏ.

Ưu điểm của Giao dịch Ngoài chuỗi

Hoạt động ngoài chuỗi giúp giảm thiểu những vấn đề này bằng cách xử lý các giao dịch bên ngoài blockchain và chỉ giải quyết kết quả hoặc tóm tắt cuối cùng trên chuỗi. Điều này có thể mang lại nhiều lợi ích:

• Thông lượng cao hơn: Việc xử lý hàng triệu tương tác nhỏ trước khi một giao dịch trên chuỗi được thực hiện có thể mở rộng đáng kể năng lực.
• Chi phí giảm: Ít hoạt động trên chuỗi hơn đồng nghĩa với việc phí gas hoặc phí giao dịch tích lũy thấp hơn.
• Độ trễ thấp: Các giao dịch thời gian thực có thể diễn ra mà không cần chờ thời gian xác nhận khối.
• Quyền riêng tư dữ liệu: Hoạt động ngoài chuỗi cho phép các bên tiến hành kinh doanh với tính bảo mật cao hơn.
• Logic có thể tùy chỉnh: Các bên có thể thiết kế các quy tắc tùy chỉnh cho giao dịch của mình, thoát khỏi các ràng buộc của hợp đồng thông minh.

Giải pháp mở rộng quy mô lớp 2

Các giải pháp lớp 2, hoạt động trên blockchain chính (Lớp 1), thường dựa vào cơ chế ngoài chuỗi. Bao gồm:

• Kênh thanh toán: Chẳng hạn như Lightning Network cho Bitcoin, nơi người dùng có thể gửi giao dịch không giới hạn ngoài chuỗi, và thanh toán kết quả cuối cùng trên chuỗi.
• Rollup: Nơi hàng trăm giao dịch ngoài chuỗi được đóng gói và đăng lên chuỗi thành một, với tính hợp lệ được đảm bảo bằng bằng chứng mật mã.
• Sidechain: Các blockchain độc lập được kết nối với mạng chính thông qua các cầu nối; giao dịch diễn ra ngoài chuỗi, với sự đối chiếu định kỳ.

Những đổi mới này rất cần thiết để hỗ trợ các ứng dụng phi tập trung (dApp), trò chơi và dịch vụ tài chính trên quy mô toàn cầu mà không ảnh hưởng đến tốc độ hoặc khả năng truy cập.

Ứng dụng cho tổ chức và thương mại

Các hệ thống ngoài chuỗi đặc biệt hấp dẫn người dùng doanh nghiệp cần thông lượng cao và chi phí dự đoán được. Các ngân hàng và công ty công nghệ tài chính thường ưa chuộng các lớp thanh toán ngoài chuỗi kết nối với tính cuối cùng trên chuỗi. Điều này cho phép họ hưởng lợi từ các tính năng của blockchain như tính minh bạch và tính bất biến, đồng thời bảo toàn tính bảo mật của dữ liệu và tốc độ xử lý.

Ngay cả các loại tiền kỹ thuật số của ngân hàng trung ương (CBDC) đang được phát triển cũng áp dụng kiến ​​trúc kết hợp trên chuỗi/ngoài chuỗi để đảm bảo cả hiệu suất và tính tuân thủ.

Những thách thức với các hệ thống ngoài chuỗi

Mặc dù có nhiều lợi ích, các phương pháp ngoài chuỗi cũng mang lại những đánh đổi về mặt kỹ thuật và khái niệm. Trong đó, thách thức lớn nhất là về niềm tin. Trong khi hoạt động trên chuỗi được hưởng lợi từ sự đồng thuận phi tập trung và hồ sơ vĩnh viễn, các giao dịch ngoài chuỗi thường phụ thuộc vào độ tin cậy của người tham gia hoặc cơ sở hạ tầng của bên thứ ba.

Dưới đây là những thách thức chính:

• Giảm tính minh bạch: Vì các giao dịch không thể xác minh công khai, việc kiểm toán và giám sát của người dùng bị hạn chế.
• Rủi ro tập trung hóa: Nếu các giao dịch ngoài chuỗi phụ thuộc vào các bên trung gian (như sàn giao dịch hoặc máy chủ trung tâm), điều này sẽ gây ra rủi ro đối tác.
• Mối quan ngại về bảo mật: Nếu không có xác minh đồng thuận, kẻ xấu có thể khai thác các lỗ hổng trong việc triển khai giao thức hoặc logic.
• Thách thức về tính cuối cùng: Trong các tình huống tranh chấp, việc chứng minh tính hợp lệ của giao dịch yêu cầu bằng chứng mật mã hoặc sự đồng thuận xã hội.

Giảm thiểu rủi ro thông qua thiết kế giao thức

Các nhà phát triển giải quyết những vấn đề này bằng các kỹ thuật tiên tiến như:

• Bằng chứng không kiến ​​thức: Xác minh độ chính xác của giao dịch ngoài chuỗi đồng thời vẫn đảm bảo quyền riêng tư của người dùng
• Bằng chứng gian lận: Cho phép cộng đồng khiếu nại các lô giao dịch không chính xác trước khi hoàn tất chúng trên chuỗi
• Tính toán đa bên (MPC): Cho phép cộng tác an toàn mà không cần chia sẻ dữ liệu riêng tư

Khi được triển khai mạnh mẽ, các hệ sinh thái ngoài chuỗi có thể mang lại tốc độ và khả năng mở rộng ấn tượng mà không ảnh hưởng hoàn toàn đến tính bảo mật.

Tương lai lai của Blockchain

Hướng đi của hầu hết các mạng blockchain dường như là cơ sở hạ tầng lai. Nhiều dự án Lớp 1 thừa nhận rằng hiệu quả tối đa đến từ việc kết hợp đảm bảo trên chuỗi với khả năng mở rộng ngoài chuỗi. Các mạng lưới như Ethereum đang tích cực xây dựng các kiến ​​trúc mô-đun, trong đó bảo mật lớp cơ sở hỗ trợ các ứng dụng off-chain hiệu quả cao được xây dựng chồng lên.

Ngoài ra, việc phát hành Ethereum 2.0 và tích hợp với các dự án roll-up và channel cho thấy sự hiểu biết sâu sắc về cách các lớp on-chain và off-chain có thể hợp tác để phục vụ các mục tiêu rộng hơn.

Theo đó, nhiều tổ chức, bao gồm các giao thức DeFi và các công ty fintech toàn cầu, đang đầu tư vào nghiên cứu và phát triển các hệ thống phi tập trung, off-chain first, vẫn duy trì các nguyên tắc về tính toàn vẹn và quyền tự chủ của blockchain.

Kết luận

Hoạt động off-chain không phải là sự thay thế cho blockchain mà là sự mở rộng chiến lược các khả năng của nó. Bằng cách cải thiện khả năng mở rộng, giảm chi phí và cho phép thiết kế linh hoạt, nó đóng một vai trò quan trọng trong việc làm cho công nghệ blockchain phù hợp để áp dụng rộng rãi trong các doanh nghiệp và chính thống. Khi các kiến ​​trúc phát triển hơn nữa, hãy kỳ vọng sự đổi mới off-chain sẽ vẫn dẫn đầu về độ trưởng thành của công nghệ blockchain.