Rollups Cần Dữ Liệu Có Sẵn: Tại Sao DAL Là Mảnh Ghép Thiếu Trong Mở Rộng Blockchain

Thế giới blockchain đối mặt với một thực tế không thể phủ nhận: khi việc áp dụng ngày càng tăng tốc, khối lượng giao dịch tăng nhanh hơn khả năng xử lý của các mạng lưới. Bitcoin và Ethereum đã trở thành những cái tên quen thuộc trong gia đình, nhưng các mạng Layer-1 của chúng hiện đang phải đối mặt với tắc nghẽn và phí gas phi mã. Trong khi các giải pháp Layer-2 như rollup xuất hiện như một lời hứa hẹn cứu cánh, ít người hiểu rõ về hạ tầng âm thầm giúp chúng hoạt động: Layer Khả dụng Dữ liệu (DAL). Bài viết này khám phá cách khả dụng dữ liệu thúc đẩy tương lai của blockchain mở rộng quy mô và giới thiệu các dự án hàng đầu xây dựng xương sống quan trọng này.

Hiểu về khả dụng dữ liệu trong hệ sinh thái Rollup

Rollup hoạt động bằng cách đóng gói nhiều giao dịch thành các lô nhỏ gọn trước khi đăng chúng lên chuỗi chính—một kỹ thuật nén thông minh giúp giảm tải trên chuỗi. Tuy nhiên, việc nén đơn thuần không đủ. Để rollup duy trì tính bảo mật và cho phép các thành viên mạng xác minh giao dịch độc lập, dữ liệu giao dịch nền tảng phải luôn có thể truy cập và xác minh bởi mọi người. Đây chính là nơi khái niệm khả dụng dữ liệu trở nên không thể thiếu.

Hãy tưởng tượng một rollup như một container kín chứa hàng trăm giao dịch. Container di chuyển nhanh, nhưng các thành viên mạng vẫn cần nhìn vào bên trong để xác nhận rằng không có gì bị làm giả. Layer khả dụng dữ liệu đảm bảo rằng cửa sổ minh bạch đó không bao giờ khép lại, duy trì nền tảng không tin cậy mà blockchain hứa hẹn.

Hai thiết kế rollup chính thể hiện mối quan hệ này. ZK Rollups sử dụng bằng chứng mật mã để xác thực giao dịch ngoài chuỗi trước khi thanh toán, trong khi Optimistic Rollups giả định tính hợp lệ theo mặc định và cho phép tranh chấp nếu cần. Trong cả hai trường hợp, khả dụng dữ liệu đảm bảo rằng bất kỳ ai—bao gồm các khách hàng nhẹ chạy trên phần cứng tiêu dùng—cũng có thể truy cập dữ liệu chứng minh cần thiết để xác minh. Điều này ngăn chặn bất kỳ quyền lực trung ương nào che giấu thông tin, duy trì tính phi tập trung.

Tác động biến đổi của các giải pháp khả dụng dữ liệu

Việc tích hợp các cơ chế khả dụng dữ liệu mạnh mẽ vào kiến trúc rollup mang lại lợi ích rõ rệt trên nhiều phương diện:

An ninh và Tính toàn vẹn
Bằng cách đảm bảo rằng hồ sơ giao dịch luôn có thể truy cập và xác minh bằng mật mã, khả dụng dữ liệu loại bỏ một lỗ hổng tấn công quan trọng. Các validator và người dùng đều có thể xác nhận độc lập các chuyển đổi trạng thái, loại bỏ sự phụ thuộc vào trung gian và củng cố lời hứa của blockchain.

Tăng khả năng mở rộng
Các giải pháp khả dụng dữ liệu cho phép rollup xử lý khối lượng giao dịch lớn hơn đáng kể mà không làm giảm tính bảo mật. Trong khi các mạng Layer-1 xử lý hàng nghìn giao dịch mỗi khối, các rollup được kiến trúc đúng cách với khả dụng dữ liệu mạnh mẽ có thể đạt tới hàng triệu mỗi giây.

Hiệu quả chi phí
Rollup đã giảm phí bằng cách nén dữ liệu. Các cơ chế khả dụng dữ liệu nâng cao đẩy chi phí thấp hơn nữa bằng cách tối ưu hóa yêu cầu lưu trữ. Thay vì mọi nút đầy đủ lưu trữ toàn bộ lịch sử chuỗi, các kỹ thuật sáng tạo như mã hóa xóa giúp các nút chỉ lưu trữ phần nhỏ trong khi vẫn duy trì khả năng khôi phục đầy đủ—giảm đáng kể gánh nặng vận hành.

Trải nghiệm người dùng
Giao dịch nhanh hơn, chi phí thấp hơn và bảo mật mạnh mẽ hơn kết hợp tạo ra trải nghiệm người dùng vượt trội, thúc đẩy việc chấp nhận blockchain phổ biến hơn.

Các dự án khả dụng dữ liệu hàng đầu đang định hình thị trường

Hệ sinh thái các giải pháp khả dụng dữ liệu mới nổi thể hiện sự trưởng thành và cạnh tranh gay gắt của ngành. Dưới đây là cái nhìn toàn diện về các dẫn đầu:

Celestia: Phương pháp mô-đun

Celestia tiên phong trong kiến trúc mô-đun tách biệt thực thi, đồng thuận và khả dụng dữ liệu thành các lớp độc lập. Thay vì ép tất cả chức năng vào các chuỗi đơn khối, Celestia cho phép các nhà phát triển ra mắt các chuỗi tùy chỉnh tối ưu cho các trường hợp sử dụng cụ thể trong khi tận dụng hạ tầng khả dụng dữ liệu chung.

Nền tảng sử dụng các bằng chứng khả dụng dữ liệu dựa trên mã hóa xóa—một kỹ thuật toán học mã hóa dữ liệu dư thừa để bất kỳ tập hợp phần nào cũng có thể tái tạo toàn bộ. Người tham gia chỉ cần tải xuống một phần dữ liệu khối để xác minh khả dụng bằng mật mã, giảm yêu cầu băng thông của khách hàng nhẹ từ gigabyte xuống kilobyte.

Token TIA có ba nhiệm vụ: bảo vệ mạng qua Proof of Stake, tham gia quản trị, và trả phí giao dịch trên các rollup của Celestia.

EigenDA: Giải pháp Restaking của Ethereum

Dựa trên hạ tầng restaking EigenLayer của Ethereum, EigenDA cung cấp dịch vụ khả dụng dữ liệu chuyên dụng cho các rollup dựa trên Ethereum. Bằng cách cho phép các validator của Ethereum stake đồng thời cho nhiều dịch vụ, EigenDA đạt được mức độ an ninh kinh tế xuất sắc mà không cần nhân rộng hạ tầng.

Hệ thống sử dụng mã hóa xóa và cam kết đa thức KZG để truy xuất dữ liệu hiệu quả, phi tập trung. Các nhà vận hành chỉ lưu trữ các phần dữ liệu nhất định trong khi vẫn duy trì các đảm bảo xác minh về tính đầy đủ. Thử nghiệm cho thấy khả năng xử lý tới 10 MBps, với lộ trình hướng tới 1 GBps—nhanh hơn nhiều so với các lựa chọn Layer-1.

Avail: Hạ tầng của Quỹ Polygon

Khởi nguồn từ Polygon, Avail kết hợp khả năng dư thừa dữ liệu, mã hóa xóa và cam kết vectơ để tạo ra một chuỗi khả dụng dữ liệu độc lập, có thể truy cập cho bất kỳ hệ sinh thái rollup nào. Kiến trúc của nó cho phép khách hàng nhẹ lấy mẫu ngẫu nhiên các phần dữ liệu; khi đủ khách hàng thực hiện việc này, mạng cùng nhau đảm bảo khả dụng dữ liệu với độ tin cậy mật mã.

Các mối quan hệ hợp tác chiến lược—bao gồm hợp tác với StarkWare để mang khả dụng dữ liệu mở rộng quy mô đến StarkNet và các hệ thống khác—đặt Avail vào vị trí hạ tầng trung lập phục vụ toàn bộ cảnh quan Web3.

KYVE: Giao thức xác thực dữ liệu phi tập trung

KYVE tiếp cận theo hướng khác bằng cách tập trung vào xác thực dữ liệu và chuyển giao qua nhiều lớp lưu trữ. Thay vì thay thế hệ thống khả dụng dữ liệu, KYVE đóng vai trò như một cầu nối—xác thực tính toàn vẹn dữ liệu khi nó di chuyển giữa các nguồn và mạng lưu trữ.

Giao thức hoạt động như Dữ liệu Rollups-dịch vụ (DRaaS), cho phép các nhà phát triển đính kèm luồng dữ liệu đã xác thực vào ứng dụng của họ. Quỹ KYVE, được hậu thuẫn bởi các tổ chức như Near Foundation, Solana Foundation và Coinbase Ventures, nhấn mạnh quản trị phi tập trung và bền vững lâu dài.

Token ($KYVE) của KYVE bảo vệ mạng qua cơ chế Proof of Stake trong khi cho phép cộng đồng tham gia quản trị phát triển giao thức.

NEAR DA: Tích hợp Ethereum tiết kiệm chi phí

Ra mắt vào tháng 11 năm 2023, NEAR DA của Quỹ NEAR nhắm vào các nhà vận hành rollup Ethereum mong muốn khả dụng dữ liệu kinh tế. Sự khác biệt rõ ràng: lưu trữ 100 kilobyte calldata trên NEAR tốn khoảng 8.000 lần ít hơn so với cùng dữ liệu lưu trữ trên Ethereum Layer-1 (tính đến tháng 9 năm 2023).

Bằng cách duy trì các đảm bảo an ninh của Ethereum trong khi giảm đáng kể chi phí, NEAR DA thu hút các dự án chất lượng xây dựng chuỗi tùy chỉnh cho ứng dụng. Các nhà đầu tư ban đầu gồm Madara, Caldera, Fluent và các sáng kiến Layer-2 đáng chú ý khác.

Storj: Lưu trữ đám mây phi tập trung

Dù không hoàn toàn tập trung vào dữ liệu blockchain, Storj cung cấp lưu trữ đám mây phân tán với các đặc tính phù hợp với yêu cầu khả dụng dữ liệu. Các tệp được chia thành các mảnh dùng mã hóa xóa và phân phối qua các nút toàn cầu, với mã hóa AES-256-GCM đầu cuối bảo vệ quyền riêng tư dữ liệu.

Mô hình “nông dân” của nền tảng trả thưởng cho các nút vận hành qua các khoản thanh toán nhỏ để lưu trữ và duy trì tệp, tạo động lực kinh tế cho khả năng truy cập liên tục. Token STORJ thúc đẩy tất cả các giao dịch trong mạng.

Filecoin: Lưu trữ phân tán lâu dài

Filecoin mở rộng hệ thống tệp phân tán IPFS bằng cách thêm các cơ chế đồng thuận dựa trên Proof-of-Replication và Proof-of-Spacetime. Các nhà cung cấp lưu trữ kiếm được token FIL khi cung cấp không gian và truy xuất dữ liệu, trong khi người dùng trả phí cho lưu trữ lâu dài.

Kiến trúc đảm bảo rằng dữ liệu không chỉ phân phối trên mạng mà còn được lưu trữ và có thể truy xuất mãi mãi—rất quan trọng cho tính toàn vẹn dữ liệu blockchain dài hạn.

Những thách thức còn lại trong hạ tầng khả dụng dữ liệu

Dù đã có tiến bộ đáng kể, vẫn còn những thách thức lớn trong việc đạt được khả dụng dữ liệu tối ưu:

Kinh tế lưu trữ quy mô lớn
Khi khối lượng giao dịch blockchain tăng lên, chi phí lưu trữ dữ liệu vẫn còn đáng kể. Đảm bảo khả năng truy cập dữ liệu mà không làm tăng chi phí tỷ lệ thuận đòi hỏi đổi mới thuật toán và tối ưu hóa hạ tầng liên tục.

Độ trễ mạng và băng thông
Khả dụng dữ liệu phụ thuộc vào việc phân phối nhanh chóng qua các mạng phân tán về mặt địa lý. Sự biến động trong chất lượng kết nối và độ trễ truyền dẫn vật lý tạo ra các nút thắt cổ chai cho các ứng dụng nhạy cảm về thời gian.

Yêu cầu tài nguyên xác minh
Việc xác minh mật mã của các tập dữ liệu lớn đòi hỏi sức mạnh tính toán đáng kể. Khi dữ liệu tăng theo cấp số nhân, độ phức tạp của xác minh đặt ra thách thức về khả năng mở rộng.

Cầu nối dữ liệu chuỗi chéo
Khi nhiều hệ sinh thái blockchain phát triển, việc cho phép xác minh khả dụng dữ liệu liền mạch giữa các chuỗi vẫn còn nhiều thách thức kỹ thuật trong khi duy trì tính toàn vẹn và phi tập trung.

Bẫy tập trung
Có thể nói, mâu thuẫn cơ bản nhất là: tối ưu hóa mạnh mẽ cho khả năng mở rộng đôi khi đòi hỏi các lựa chọn kiến trúc làm giảm tính phi tập trung. Việc cân bằng giữa các mục tiêu này vẫn là một câu hỏi nghiên cứu mở.

Con đường phía trước

Mối quan hệ cộng sinh giữa đổi mới khả dụng dữ liệu và sự trưởng thành của rollup báo hiệu một bước ngoặt trong khả năng mở rộng của blockchain. Các kỹ thuật mới nổi—từ các thuật toán nén cải tiến đến các giao thức chuỗi chéo nâng cao—sẽ mở ra những khả năng mới cho các ứng dụng phi tập trung.

Các dự án đã được giới thiệu ở trên đại diện cho các phương pháp tiếp cận đa dạng đối với các thách thức tương tự, cho thấy rằng nhiều kiến trúc khả dụng dữ liệu sẽ cùng tồn tại, mỗi cái tối ưu cho các trường hợp sử dụng khác nhau. Sự đa dạng này củng cố hệ sinh thái bằng cách thúc đẩy cạnh tranh, ngăn chặn các điểm thất bại đơn lẻ và đẩy nhanh đổi mới.

Khi các giải pháp này trưởng thành và cạnh tranh ngày càng gay gắt, công nghệ blockchain tiến gần hơn đến khả năng hỗ trợ khối lượng giao dịch quy mô chính thống trong khi vẫn giữ vững các nguyên tắc cốt lõi về phi tập trung, an ninh và không tin cậy.