Grokking (Hiểu) về Cartesi Rollup, Phần 1

Vấn đề về khả năng mở rộng trong nháy mắt

Ngăn xếp công nghệ blockchain thường được xem là phục vụ một số chức năng quan trọng, bao gồm sự đồng thuận, tính sẵn có của dữ liệu và thực thi. Cho đến gần đây, các chức năng này đều được thực hiện bởi các chuỗi khối riêng lẻ như Ethereum. Thiết lập này, được gọi là blockchain nguyên khối , không có quy mô tốt.

Các chuỗi nguyên khối gặp khó khăn trong việc mở rộng quy mô mà không phải hy sinh khả năng phân cấp, do nhu cầu đáng kinh ngạc đặt ra đối với các nút xác thực trạng thái của mạng. Với một chuỗi xử lý mọi chức năng, cùng một tập hợp các nút được yêu cầu đồng thời để xác minh từng hành động của mọi dApp và người dùng trong mạng.

Khi mức sử dụng tăng lên, dApp và người dùng buộc phải cạnh tranh để giành không gian khối, điều này trở thành một nguồn tài nguyên khan hiếm không thể quản lý được. Kết quả là những người không thể giành chiến thắng trong cuộc chiến đấu thầu không gian khối sẽ bị loại khỏi việc tham gia vào mạng.

Cuối cùng, thiết lập nguyên khối này biến thành mức phí cao, đặt ra rào cản gia nhập ngày càng tăng đối với các dự án cũng như người dùng. Ví dụ: một hoạt động đúc NFT phổ biến hoặc airdrop rất được mong đợi có thể khiến hầu hết những người khác không thể sử dụng mạng.

Rollup là gì?

Để giải quyết một số vấn đề về quy mô này, Ethereum đã chuyển sang lộ trình tập trung vào triển khai vào cuối năm 2020 . Tóm tắt lại những điều cơ bản, các chuỗi blockchain cung cấp cho chuỗi Lớp 1 (L1) một cách để giảm bớt tắc nghẽn bằng cách ủy quyền một số chức năng nhất định cho các hệ thống chạy ngoài chuỗi. Sau đó, các kết quả được thêm vào L1 cơ bản theo cách có thể xác minh bằng mật mã.

Con đường tập trung vào tổng hợp của Ethereum bắt nguồn từ ý tưởng rằng các hạn chế về khả năng mở rộng có thể được chia thành hai vấn đề riêng biệt: khả năng mở rộng dữ liệu và khả năng mở rộng tính toán . Nói một cách đơn giản, điều này có nghĩa là việc sử dụng Ethereum có thể bị hạn chế bởi hai vấn đề cơ bản: lượng dữ liệu nó có thể lưu trữ và số lượng tác vụ nó có thể xử lý. Do đó, Ethereum đã chuyển trọng tâm sang mở rộng quy mô khối dữ liệu có thể chứa, đồng thời ủy quyền khả năng mở rộng tính toán (sức mạnh xử lý) cho các dự án tổng hợp.

Bản tổng hợp “được chia sẻ”

Làn sóng áp dụng bản tổng hợp lớn đầu tiên bắt đầu vào năm 2021, với việc ra mắt các dự án Lớp 2 (L2) như Arbitrum và Optimism dựa trên kiến ​​trúc tổng hợp “được chia sẻ”. Các bản tổng hợp từ các dự án này được “chia sẻ” theo nghĩa là mỗi dApp trên giao thức chia sẻ không gian bên trong một bản tổng hợp duy nhất với các dApp khác được triển khai trên cùng L2.

Về mặt lý thuyết, các dApp được triển khai trên các bản tổng hợp được chia sẻ sẽ được hưởng lợi ích về sức mạnh tính toán miễn là L2 ít bị tắc nghẽn hơn L1 cơ bản. Nhưng có một nhược điểm. Với mỗi không gian chia sẻ dApp trong cùng một danh sách, vẫn có sự cạnh tranh giữa các dApp về khả năng xử lý của trình xác thực L2.

Cũng giống như trường hợp của các chuỗi khối nguyên khối, thời gian sử dụng nhiều các cuộn chuỗi khối chung có thể khiến phí L2 tăng đột biến đến mức không thể đoán trước. Cuối cùng, khi một bản tổng hợp được chia sẻ đã đạt đủ mức độ phổ biến, nó sẽ dễ bị ảnh hưởng bởi tình trạng tắc nghẽn và động lực chi phí tương tự do thiết kế nguyên khối gây ra.

Cách tiếp cận tổng hợp được chia sẻ đưa chúng ta trở lại vấn đề ban đầu – mặc dù có một chút thời gian đệm.

Sự xuất hiện của các bản tổng hợp dành riêng cho ứng dụng

Để tìm kiếm khả năng mở rộng, tùy chỉnh và dự đoán phí tối đa, các dự án như Cartesi đã vượt ra ngoài kiến ​​trúc tổng hợp được chia sẻ, thay vào đó chuyên xây dựng các tổng hợp dành riêng cho ứng dụng (thường được gọi là chuỗi ứng dụng).

Tương tự như các bản tổng hợp được chia sẻ, các bản tổng hợp dành riêng cho ứng dụng hoạt động như các lớp thực thi ngoài chuỗi kế thừa các đảm bảo về bảo mật và kiểm duyệt từ lớp cơ sở Ethereum. Nhưng giờ đây, thay vì chia sẻ không gian bên trong một bản tổng hợp duy nhất, mỗi dApp có một bản tổng hợp chuyên dụng riêng để xử lý tính toán ngoài chuỗi.

Thiết lập này không chỉ giải quyết vấn đề đấu thầu giữa các ứng dụng mà còn mang lại lợi ích đáng kể về khả năng mở rộng tính toán. Chỉ với một ứng dụng cho mỗi lần tổng hợp, giờ đây mỗi dApp sẽ điều khiển toàn bộ sức mạnh tính toán (không chia sẻ) của các trình xác thực được giao nhiệm vụ xử lý trạng thái của bản tổng hợp. Thay vì cạnh tranh trong một trò chơi có tổng bằng 0 để giành lấy sức mạnh tính toán của trình xác thực, mỗi dApp đều có chuỗi tổng hợp hiệu suất cao của riêng mình.

Với sự gia tăng khả năng tính toán này, các dApp được triển khai trên các bản tổng hợp dành riêng cho ứng dụng giờ đây có thể bắt đầu mô phỏng gần hơn các ứng dụng phần mềm truyền thống về khả năng lập trình, hiệu quả chi phí, khả năng dự đoán phí và trải nghiệm người dùng.

Hình nón Web3 của sự đổi mới

Tầm nhìn tập trung vào việc triển khai của Ethereum kêu gọi nỗ lực tập thể. Về phần mình, Ethereum có một số sáng kiến ​​trong lộ trình sẵn sàng mở rộng phạm vi cung cấp dữ liệu, như EIP4844 và sharding. Nhưng để Web3 phát huy hết tiềm năng đổi mới, các dự án tổng hợp phải tiếp tục vượt qua các ranh giới của tính toán phi tập trung.

Hình trên giúp hình dung cách mở rộng quy mô sẵn có của dữ liệu và tính toán cùng nhau có thể mở đường cho các ứng dụng phi tập trung trước đây không thể thực hiện được. Trên trục x, tính khả dụng của dữ liệu được cải thiện khi triển khai EIP4844 và phân đoạn. Trên trục y, khả năng tính toán sẽ tăng quy mô khi chúng tôi chuyển từ chuỗi khối L1 nguyên khối sang các bản tổng hợp được chia sẻ, sang các bản tổng hợp dành riêng cho ứng dụng.

Vùng màu xám nhạt trên biểu đồ là vùng mà chúng ta có thể gọi là Hình nón đổi mới của Web3 . Khi việc mở rộng quy mô tiến triển theo cả hai chiều, các dApp phức tạp hơn sẽ trở nên khả thi. Ngược lại, các vùng tối bên ngoài hình nón cho thấy điều gì sẽ xảy ra khi tính khả dụng của dữ liệu và khả năng tính toán không mở rộng song song.

(Các ứng dụng và vị trí của chúng bên trong hình nón không nhằm mục đích coi đó là tin lành. Thay vào đó, con số này nhằm cung cấp một cái nhìn trực quan về chân trời ngày càng phát triển của các ứng dụng phi tập trung.)

Điểm đáng chú ý chính là không thể tận dụng tối đa lợi ích về tính khả dụng của dữ liệu nếu không đạt được đồng thời khả năng tính toán và ngược lại. Cả hai đều cần phải cùng nhau phát triển nếu chúng ta muốn vượt qua các ranh giới của sự đổi mới web3.

Bản tổng hợp dành riêng cho ứng dụng là giải pháp hàng đầu để mở rộng sức mạnh tính toán của mạng Ethereum.

Hãy theo dõi Phần 2 để tìm hiểu sâu hơn về không gian thiết kế mới rộng lớn có thể thực hiện được nhờ khả năng tính toán mà các bản tổng hợp dành riêng cho ứng dụng mang lại.

Đi sâu hơn vào tài liệu . Bạn cũng có thể cập nhật mọi thứ diễn ra trong hệ sinh thái Cartesi bằng cách tham gia cộng đồng . Tốt hơn hết, hãy bắt đầu thử nghiệm các bản tổng hợp dành riêng cho ứng dụng với thử thách Honeypot mới , Cartesi Rollup dApp đầu tiên xuất hiện trực tuyến trên mạng chính!