Sau nhiều năm xây dựng các chuỗi nguyên khối ngày càng lớn, blockchain đã nhận ra rằng: chuyên môn hóa vượt trên tổng quát hóa.
Như Mustafa Al-Bassam, đồng sáng lập Celestia, lập luận, việc đã bị bóp nghẹt bởi các nền tảng hợp đồng thông minh nguyên khối mới, mỗi cái hy sinh phân quyền và an toàn để có phí giao dịch rẻ hơn. Web3 không thể mở rộng trong khuôn khổ nguyên khối. Sự nhận thức này đã tạo động lực cho thiết kế blockchain mô-đun nổi lên, nơi các chức năng cốt lõi được tách thành các lớp chuyên biệt hoạt động cùng nhau thay vì cạnh tranh trong một chuỗi đơn lẻ.
Xu hướng này đã tăng mạnh giữa năm 2023 và 2025. Celestia đã ra mắt mainnet vào tháng 10 năm 2023, giới thiệu lớp dữ liệu sẵn có đầu tiên sử dụng mẫu dữ liệu sẵn có. EigenDA theo sau vào năm 2024, tận dụng cơ sở hạ tầng phục vụ Ethereum để cung cấp dịch vụ dữ liệu quy mô lớn.
Avail nổi lên từ hệ sinh thái của Polygon vào tháng 7 năm 2024, tự định vị như một giải pháp dữ liệu sẵn có không phụ thuộc chuỗi. Những dự án này đại diện cho các phương pháp tiếp cận khác nhau đối với cùng một vấn đề: làm thế nào để cung cấp hạ tầng nền tảng cho một hệ sinh thái blockchain mô-đun mà không ép buộc mỗi chuỗi phải tái tạo lại đồng thuận, lưu trữ dữ liệu và thực thi từ đầu.
Những tác động này vượt xa kiến trúc kỹ thuật. Blockchain mô-đun thách thức các mô hình kinh tế cơ bản của mạng lưới blockchain, điều chỉnh giả định bảo mật và tạo ra cơ hội đổi mới mới trong khi giới thiệu các rủi ro mới. Hiểu được sự chuyển đổi này đòi hỏi không chỉ biết cách hệ thống mô-đun hoạt động mà còn phải biết tại sao chúng ra đời, những vấn đề nào chúng giải quyết và những đánh đổi nào chúng giới thiệu.
Để hiểu rõ sự thay đổi này, chúng ta phải trước hết hiểu những gì đã có trước đó. Câu chuyện về sự phát triển của blockchain theo một vòng cung rõ ràng: từ trọng tâm đơn nhất của Bitcoin về chuyển giá trị an toàn, qua tính toán mục đích chung của Ethereum, đến giải pháp mở rộng lớp hai mà tiết lộ những giới hạn của thiết kế nguyên khối, và cuối cùng là kiến trúc mô-đun hiện đang được triển khai.
Giải thích về Blockchain Nguyên khối
Một blockchain nguyên khối thực hiện tất cả các chức năng cốt lõi trong một hệ thống thống nhất duy nhất. Những chức năng này bao gồm thực thi giao dịch và hợp đồng thông minh, đồng thuận về thứ tự và tính hợp lệ của các giao dịch đó, khả năng dữ liệu để đảm bảo tất cả thông tin có thể kiểm chứng, và giải quyết để cung cấp sự cuối cùng và giải quyết tranh chấp.
Thiết kế nguyên khối mang lại lợi ích đáng kể. Sự đơn giản đứng ở hàng đầu trong số những lợi ích này. Khi tất cả các chức năng hoạt động trong một hệ thống, các nhà phát triển sẽ gặp ít thách thức tích hợp hơn và người dùng sẽ gặp một mô hình đơn giản. Bảo mật cũng hưởng lợi từ phương pháp tiếp cận thống nhất này.
Bộ xác thực giảm rủi ro bảo mật phát sinh khi các thành phần khác nhau dựa vào các cơ chế an ninh riêng biệt. Khả năng kết hợp đạt đỉnh trong hệ thống nguyên khối, khi tất cả hợp đồng thông minh và ứng dụng chia sẻ cùng môi trường thực thi và có thể tương tác mà không cần kết nối hoặc giao thức truyền thông giữa các chuỗi.
Bitcoin biểu thị thiết kế nguyên khối ở dạng thuần túy nhất. Mạng tập trung hoàn toàn vào bảo mật chuyển giá trị, với thực thi hạn chế đến ngôn ngữ kịch bản đơn giản. Mỗi nút đầy đủ tải xuống và xác thực mọi giao dịch, đảm bảo an toàn và phân quyền tối đa với chi phí của thông lượng.
Bitcoin xử lý khoảng bảy giao dịch mỗi giây, và nỗ lực để tăng năng suất này đã kích hoạt tranh cãi vì thay đổi một khía cạnh của hệ thống ảnh hưởng đến mọi khía cạnh khác.
Ethereum, trước khi tiến tới kiến trúc mô-đun, đã biểu thị một chuỗi phức tạp nguyên khối hơn. Mạng xử lý thực thi hợp đồng thông minh, đồng thuận thông qua bằng chứng chấp nhận, khả năng dữ liệu cho tất cả dữ liệu giao dịch và giải quyết cho các mạng lớp hai. Phương pháp toàn diện này đã tạo ra sự bùng nổ của ứng dụng phi tập trung và tài chính phi tập trung, nhưng nó cũng tạo ra các vấn đề về khả năng mở rộng. kích thước khối lớn hơn để hỗ trợ nhiều giao dịch hơn, việc vận hành một full node trở nên tốn kém hơn, làm giảm sự phân quyền. Chi phí lưu trữ tất cả dữ liệu này trên một blockchain bảo mật cao như Ethereum làm cho tính khả dụng của dữ liệu trở thành chi phí chủ đạo cho các giải pháp lớp hai.
Vấn đề trở nên phức tạp hơn trong các kiến trúc mô-đun, nơi mà việc thực thi diễn ra ở một nơi và dữ liệu được lưu trữ ở một nơi khác. Một rollup xử lý hàng nghìn giao dịch off-chain, nhưng nó phải công bố dữ liệu giao dịch ở đâu đó để bất kỳ ai cũng có thể tái tạo trạng thái của rollup và xác minh tính đúng đắn của nó. Nếu nhà điều hành rollup giữ lại dữ liệu, người dùng không thể phát hiện ra các chuyển đổi trạng thái không hợp lệ, tạo ra lỗ hổng.
Các lớp khả dụng dữ liệu tồn tại để giải quyết vấn đề này: cung cấp một nơi để công bố dữ liệu giao dịch với các đảm bảo mật mã rằng dữ liệu sẵn sàng, với chi phí thấp hơn so với việc công khai mọi thứ lên một lớp thực thi.
Cách tiếp cận của Celestia với khả dụng dữ liệu tập trung vào việc lấy mẫu khả dụng dữ liệu, một kỹ thuật thay đổi cơ bản mối quan hệ giữa kích thước khối và chi phí xác minh. Trong các blockchain truyền thống, việc tăng gấp đôi kích thước khối đồng nghĩa với việc gấp đôi lượng dữ liệu mỗi full node phải tải xuống. Nhưng với việc lấy mẫu khả dụng dữ liệu, các light node có thể xác minh rằng dữ liệu có sẵn bằng cách lấy mẫu ngẫu nhiên các phần nhỏ của từng khối. Thông qua mã lỗi và các kỹ thuật mật mã thông minh, Celestia cho phép các node đạt được sự tin cậy vào khả dụng dữ liệu mà không cần tải xuống mọi thứ.
Quá trình này hoạt động thông qua một số bước. Đầu tiên, các nhà sản xuất khối lấy dữ liệu giao dịch và mã hóa nó bằng một lược đồ mã hóa Reed-Solomon hai chiều. Quá trình mã hóa này thêm sự dư thừa vào dữ liệu, mở rộng nó hơn kích thước ban đầu nhưng cho phép tái tạo ngay cả khi các phần lớn bị thiếu. Dữ liệu được mã hóa được tổ chức thành một ma trận và cam kết sử dụng các cam kết polynomial KZG, cung cấp các bằng chứng mật mã ngắn gọn về cấu trúc dữ liệu.
Các light node sau đó ngẫu nhiên lấy mẫu một phần nhỏ của dữ liệu mở rộng này. Mỗi mẫu bao gồm một bằng chứng rằng dữ liệu đã lấy mẫu là một phần của khối đã cam kết. Bằng cách thu thập nhiều mẫu ngẫu nhiên, các light node có thể tự tin với xác suất cao rằng toàn bộ ma trận dữ liệu có sẵn.
Toán học đảm bảo rằng nếu bất kỳ phần quan trọng nào của dữ liệu bị nhà sản xuất khối giữ lại, các light node sẽ có nhiều khả năng phát hiện ra điều này thông qua các mẫu không thành công. Quan trọng hơn, mức độ tin cậy gia tăng khi có nhiều light node hơn, vì mỗi node thực hiện các mẫu ngẫu nhiên độc lập. Điều này tạo ra một thuộc tính mở rộng độc đáo: Celestia trở nên an toàn hơn khi có nhiều người tham gia vào mạng lưới.
Lớp khả dụng dữ liệu của Celestia có chi phí thấp hơn khoảng 64% so với Ethereum, với chi phí trung bình khoảng 7,31 USD mỗi megabyte so với 20,56 USD của Ethereum. Tính năng SuperBlobs của dự án tiếp tục giảm phí xuống còn khoảng 0,81 USD mỗi megabyte, cho phép trao đổi dữ liệu khối lượng lớn một cách tiết kiệm chi phí.Bên dưới là bản dịch nội dung được yêu cầu từ tiếng Anh sang tiếng Việt, với các liên kết markdown được giữ nguyên như yêu cầu:
Việc xử lý dữ liệu cho rollups. Những yếu tố kinh tế này làm cho Celestia trở nên hấp dẫn cho các rollups và các giải pháp mở rộng khác cần công bố nhiều dữ liệu.
Việc triển khai kỹ thuật liên quan đến cây Merkle có tên không gian, tổ chức dữ liệu thành các không gian riêng biệt cho các ứng dụng khác nhau. Điều này cho phép mỗi rollup hoặc chain sử dụng Celestia công bố dữ liệu của mình vào không gian riêng, và các client nhẹ chỉ cần tải xuống và xác minh dữ liệu liên quan đến các chain họ quan tâm. Một rollup giám sát không gian riêng của mình không cần phải xử lý dữ liệu từ các rollup khác chia sẻ cùng các khối Celestia, cải thiện hiệu quả trong khi vẫn duy trì an ninh chung.
EigenDA tiếp cận khả năng khả dụng dữ liệu với một kiến trúc khác, nhấn mạnh vào khả năng mở rộng cực kỳ thông qua mô hình dựa trên operator. Giao thức được thiết kế để đạt được khả năng mở rộng ngang, có nghĩa là càng nhiều operator trên mạng thì mạng càng tăng khả năng thông lượng. Trong thử nghiệm riêng với 100 node, EigenDA đã chứng minh khả năng thông lượng lên đến 10 megabyte mỗi giây, với lộ trình đang phát triển để mở rộng lên 1 gigabyte mỗi giây.
Hệ thống EigenDA chia dữ liệu thành các khối thông qua mã hoá định lượng, sau đó phân phối các khối này cho một số lượng lớn operator. Mỗi operator chỉ lưu trữ một phần nhỏ của tổng dữ liệu, nhưng việc mã hóa đảm bảo rằng có thể tái tạo hoàn toàn dữ liệu từ bất kỳ tập hợp khối đủ. Sự phân phối này giảm bớt gánh nặng lưu trữ và băng thông cho từng operator trong khi vẫn duy trì các đảm bảo về khả năng khả dụng dữ liệu thông qua các bằng chứng mã hóa.
Cam kết KZG đóng vai trò trung tâm trong hệ thống xác minh của EigenDA, như trong Celestia. Các cam kết đa thức này cho phép chứng minh các thuộc tính về dữ liệu mà không cần tiết lộ toàn bộ dữ liệu. Khi một bộ phân tán mã hóa và phân phối các khối dữ liệu, nó tạo ra các cam kết KZG cho phép người xác thực xác minh tính đúng đắn của các khối dữ liệu của họ mà không cần phải xem tất cả các khối khác. Điều này làm cho việc xác minh hiệu quả trong khi vẫn duy trì các đảm bảo an ninh mạnh mẽ.
Mô hình kinh tế đứng sau EigenDA dựa vào thử lại staking thông qua EigenLayer. Các người xác thực Ethereum đã staking ETH có thể lựa chọn vào việc bảo mật EigenDA bằng cách chạy phần mềm bổ sung, kiếm phần thưởng từ các rollups và các người dùng khác của lớp khả dụng dữ liệu. Cách tiếp cận thử lại staking này mang lại một số lợi thế.
Nó giảm chi phí vốn để bảo mật mạng vì cùng một khoản stake bảo đảm cả Ethereum và EigenDA. Nó thừa hưởng tập hợp người xác thực phi tập trung của Ethereum thay vì yêu cầu EigenDA khởi tạo tập hợp riêng từ đầu. Nó tạo ra một liên kết kinh tế trực tiếp giữa sự bảo mật của Ethereum và độ tin cậy của EigenDA.
Các operator node phải staking tối thiểu 32 ETH hoặc 1 token EIGEN để trở thành thành viên của mạng khả dụng dữ liệu, mặc dù các điều kiện phạt của giao thức vẫn đang được phát triển khi các dịch vụ xác thực riêng lẻ như EigenDA cần di chuyển sang các tập hợp operator và định nghĩa các điều kiện phạt cụ thể. Quá trình phát triển liên tục các cơ chế phạt này nổi bật cả sự đổi mới và bản chất đang phát triển của các mô hình bảo mật dựa trên thử lại staking.
Avail tiếp cận khả năng dữ liệu từ một góc độ mới, nhấn mạnh vào khả năng tương tác giữa các hệ sinh thái blockchain khác nhau trong khi vẫn duy trì các thuộc tính bảo mật mạnh mẽ. Lớp khả dụng dữ liệu của giao thức sử dụng các cam kết KZG và mã hóa định lượng tương tự như Celestia và EigenDA, nhưng tích hợp chúng với một tầm nhìn rộng hơn về cơ sở hạ tầng liên chuỗi.
Mạng lưới Avail đạt được khả năng khả dụng dữ liệu thông qua một cơ chế đồng thuận dựa trên người xác thực được xây dựng trên Polkadot SDK. Các người xác thực đạt đồng thuận trên các khối chứa dữ liệu giao dịch từ nhiều rollups và chuỗi, và sau đó làm cho dữ liệu này khả dụng để xác minh. Các client nhẹ có thể xác minh khả năng khả dụng dữ liệu thông qua việc lấy mẫu, tương tự như cách tiếp cận của Celestia. Các client nhẹ của Avail đảm bảo xác minh giao dịch nhanh chóng ở cấp độ người dùng, với các xác nhận trước cho phép xác minh giao dịch chỉ trong khoảng 250 milli giây, nhanh hơn 15 lần so với các phương pháp truyền thống.
Điều làm Avail phân biệt là mô hình staking đa token của nó và lớp tương tác Nexus. Thay vì chỉ dựa vào một token gốc cho bảo mật, Avail cho phép staking với ETH, BTC, SOL và các tài sản chính khác. Cách tiếp cận đa token này nhằm mục tiêu thu hút thanh khoản sâu hơn và bảo mật kinh tế mạnh hơn từ nhiều cộng đồng blockchain. Lớp Nexus cung cấp một trung tâm điều phối tối thiểu hóa niềm tin cho giao tiếp liên chuỗi, cho phép các rollups và chuỗi được xây dựng trên các hệ sinh thái khác nhau tương tác mà không cần cầu nối tập trung.
Nền tảng kỹ thuật của những lớp khả dụng dữ liệu này dựa trên một số cải tiến chung. Mã hóa định lượng mở rộng dữ liệu với sự dư thừa để nó có thể được phục hồi ngay cả khi mất đi một phần. Cam kết đa thức KZG cung cấp các chứng minh ngắn gọn về các thuộc tính dữ liệu. Việc lấy mẫu khả dụng dữ liệu cho phép các client nhẹ xác minh khả dụng mà không cần tải xuống tất cả. Những kỹ thuật này kết hợp lại để làm cho khả năng dữ liệu vừa mở rộng vừa có thể xác minh.
Nhưng việc triển khai khác nhau về những điểm quan trọng. Celestia ưu tiên tính trung lập và rollups có chủ quyền, cho phép bất kỳ môi trường thi hành nào xây dựng trên đỉnh mà không có giả định cụ thể về các lớp thanh toán. EigenDA nhấn mạnh vào tích hợp với Ethereum và bảo mật dựa trên thử lại staking. Avail tập trung vào khả năng tương tác và hỗ trợ nhiều hệ sinh thái. Những khác biệt triết lý này ảnh hưởng đến mọi thứ từ các mô hình kinh tế đến cấu trúc quản trị, đến các loại ứng dụng mà từng nền tảng thu hút.
Lớp khả dụng dữ liệu đã trở thành hạ tầng quan trọng hỗ trợ mở rộng blockchain modul. Bằng cách cung cấp khả năng khả dụng dữ liệu dồi dào, có thể xác minh và tiết kiệm chi phí, các giao thức này mở khóa các khả năng mới cho các lớp thi hành để thử nghiệm với các thiết kế mới trong khi vẫn duy trì các thuộc tính bảo mật. Câu hỏi chuyển từ việc có nên áp dụng khả năng khả dụng dữ liệu modul hay không sang việc phương pháp nào phù hợp nhất với yêu cầu ứng dụng cụ thể.
Lớp Thi Hành và Thanh Toán
Trong khi các lớp khả dụng dữ liệu cung cấp nền tảng cho các blockchain modul, các lớp thi hành và thanh toán quyết định cách các giao dịch được xử lý và hoàn tất. Hiểu mối quan hệ giữa những thành phần này tiết lộ kiến trúc hoàn chỉnh của hệ thống modul và các lựa chọn thiết kế mà các nhà phát triển đối mặt khi xây dựng các ứng dụng blockchain có thể mở rộng.
Các lớp thi hành xử lý việc xử lý giao dịch và tính toán hợp đồng thông minh. Trong các kiến trúc modul, thi hành có thể diễn ra trong các môi trường chuyên dụng tối ưu hóa cho các trường hợp sử dụng cụ thể thay vì trong một chuỗi đơn mục đích chung. Rollups là ví dụ của cách tiếp cận này, xử lý giao dịch ngoài chuỗi trong một môi trường thi hành chuyên biệt và đăng dữ liệu nén lên một lớp khả dụng dữ liệu để xác minh.
Hai loại chính của rollups đã xuất hiện. Rollups lạc quan, được triển khai bởi các dự án như Arbitrum và Optimism, giả định giao dịch là hợp lệ theo mặc định và chỉ kiểm tra chúng nếu ai đó nộp bằng chứng gian lận thách thức tính đúng đắn của chúng. Giả định này cho phép xử lý hiệu quả nhưng đưa ra một giai đoạn thách thức, thường là bảy ngày, trong đó người dùng phải chờ trước khi rút tiền. Rollups không cần bằng chứng, được xây dựng bởi các đội như StarkWare và zkSync, tạo ra các bằng chứng mã hóa rằng các giao dịch đã được thực hiện đúng cách. Các bằng chứng này cho phép tính hoàn kết tức thì mà không cần giai đoạn thách thức nhưng đòi hỏi mã hóa và tính toán phức tạp hơn để tạo ra.
Cả hai loại rollups đều tận dụng các lớp khả dụng dữ liệu modul để giảm chi phí. Thay vì đăng dữ liệu giao dịch đầy đủ lên Ethereum với giá $20 mỗi megabyte hoặc hơn, các rollups có thể công bố lên Celestia hoặc EigenDA với một phần nhỏ chi phí. Rollup vẫn duy trì các thuộc tính bảo mật của nó vì dữ liệu vẫn có sẵn để xác minh, nhưng các yếu tố kinh tế trở nên thuận lợi hơn một cách đáng kể. Sau khi nâng cấp Dencun của Ethereum vào tháng 3 năm 2024, thực hiện EIP-4844, layer-two rollup Base chứng kiến sự gia tăng khối lượng giao dịch 224% do phí đăng dữ liệu thấp hơn nhờ các giao dịch blob.
Tính linh hoạt trong thiết kế lớp thi hành là một trong những lợi thế chính của các blockchain modul. Các nhà phát triển có thể tùy chỉnh ngôn ngữ lập trình, triển khai máy ảo, cấu trúc phí gas và cơ chế quản trị mà không cần triển khai một chuỗi đơn mục đích chung hoàn toàn mới.
Ứng dụng trò chơi có thể ưu tiên tốc độ cao và độ trễ thấp. Một giao thức tài chính phi tập trung có thể nhấn mạnh vào bảo mật và xác minh hình thức. Một giải pháp chuỗi cung ứng có thể tối ưu hóa cho quyền riêng tư dữ liệu và tuân thủ quy định. Mỗi cái có thể triển khai môi trường thi hành riêng của mình trong khi tận dụng hạ tầng chia sẻ cho đồng thuận và khả dụng dữ liệu.
Các lớp thanh toán cung cấp tính hoàn kết và phục vụ như một nguồn sự thật cho các rollups và các môi trường thi hành khác. Ethereum đã nổi lên như lớp thanh toán chính cho các hệ sinh thái blockchain modul, đặc biệt với các rollups. Khi một rollup xử lý một lô giao dịch, nó đăng dữ liệu nén lên một lớp khả dụng dữ liệu và gửi một bản cập nhật trạng thái lên Ethereum. Đối với rollups lạc quan, bản cập nhật trạng thái này trở thành hoàn kết sau khi giai đoạn thách thức hết hạn mà không có bằng chứng gian lận hợp lệ. Đối với rollups không cần bằng chứng, một bằng chứng hợp lệ đi kèm với bản cập nhật trạng thái, cho phép hoàn kết tức thì sau khi bằng chứng được xác minh trên Ethereum.
Sự tách biệt giữa thi hành và thanh toán tạo ra những đánh đổi quan trọng. Một mặt, các rollups có thể xử lý hàng ngàn giao dịch nhanh chóng và chi phí rẻ trong môi trường thi hành riêng của mình. Mặt khác, việc thanh toán hoàn kết trên Ethereum mang lại các đảm bảo bảo mật mạnh mẽ và cho phép tính hợp thành với các ứng dụng khác trên lớp thanh toán. Người dùng chuyển tài sản giữa các rollups và Ethereum phải chờ đến khi hoàn kết trên lớp thanh toán, tạo ra sự cản trở so với các hoạt động hoàn toàn trong một chuỗi.
Một số kiến trúc modul tránh hoàn toàn các lớp thanh toán bên ngoài. Các rollup có chủ quyền của Celestia, ví dụ, định nghĩaĐiều kiện và cơ chế thanh toán của chính họ. Họ sử dụng Celestia chỉ để cung cấp dữ liệu và đồng thuận, xử lý thanh toán nội bộ. Cách tiếp cận này tối đa hóa quyền tự chủ và tính linh hoạt nhưng yêu cầu mỗi rollup phải thiết lập các thuộc tính bảo mật riêng và cơ chế cầu nối để tương tác với các chuỗi khác.
Sự phát triển của các nền tảng rollup-as-a-service đã thúc đẩy sự chấp nhận blockchain mô-đun bằng cách đơn giản hóa việc triển khai. Các nền tảng này cung cấp mẫu và công cụ để khởi chạy môi trường thực thi tùy chỉnh mà không cần chuyên môn kỹ thuật blockchain sâu sắc.
Arbitrum Orbit cho phép các nhà phát triển triển khai các rollup lớp ba sử dụng Arbitrum để thanh toán và có thể lựa chọn giữa nhiều tùy chọn cung cấp dữ liệu khác nhau bao gồm Celestia và EigenDA. Optimism OP Stack cung cấp một khuôn khổ mô-đun, nơi các nhà phát triển có thể thay đổi các thành phần như môi trường thực thi, lớp cung cấp dữ liệu và cơ chế sắp xếp trong khi vẫn duy trì khả năng tương thích với hệ sinh thái Optimism rộng lớn hơn.
Conduit và AltLayer cung cấp các giải pháp rollup-as-a-service cho phép triển khai các rollup được quản lý hoàn toàn, đạt mức sản xuất chỉ trong vài lần nhấp chuột, với các tùy chọn tích hợp cho cung cấp dữ liệu EigenDA. Các nền tảng này giảm bớt phần lớn sự phức tạp trong việc vận hành cơ sở hạ tầng blockchain, cho phép các nhà phát triển tập trung vào logic ứng dụng và trải nghiệm người dùng.
Polygon's Chain Development Kit đại diện cho một cách tiếp cận khác, cho phép các nhà phát triển xây dựng các chuỗi lớp hai có thể tùy chỉnh có thể kết nối với Ethereum hoặc hoạt động độc lập hơn. Kiến trúc mô-đun hỗ trợ nhiều môi trường thực thi, nhà cung cấp dữ liệu và cơ chế cầu nối khác nhau. Các dự án như Immutable X sử dụng những công cụ này để xây dựng các chuỗi ứng dụng cụ thể được tối ưu hóa cho giao dịch NFT và trò chơi blockchain.
Sự phát triển của các lớp thực thi do kiến trúc mô-đun cung cấp tạo ra cả cơ hội và thách thức. Về mặt tích cực, các nhà phát triển có được tính linh hoạt chưa từng có để tối ưu hóa cho các trường hợp sử dụng cụ thể. Ứng dụng trò chơi có thể đạt được thời gian khối dưới một giây. Các ứng dụng tập trung vào quyền riêng tư có thể tích hợp bằng chứng không kiến thức sâu vào thực thi của họ. Các giải pháp doanh nghiệp có thể kết hợp các yếu tố được phép khi cần thiết. Mỗi môi trường thực thi có thể thử nghiệm các cách tiếp cận mới mà không cần sự đồng thuận từ cộng đồng blockchain rộng lớn hơn.
Tuy nhiên, tính linh hoạt này cũng giới thiệu sự phân mảnh. Thanh khoản bị phân chia giữa nhiều lớp thực thi. Người dùng phải kết nối các tài sản giữa các chuỗi, tạo ra ma sát và rủi ro bảo mật. Các ứng dụng muốn tổng hợp qua nhiều môi trường thực thi đối mặt với độ phức tạp gia tăng. Tính tổng hợp thống nhất của các blockchain nguyên khối nhường chỗ cho một cảnh quan phân mảnh hơn, nơi khả năng tương tác trở thành điều quan trọng.
Các giao thức truyền thông chuỗi chéo đã xuất hiện để giải quyết những thách thức này. Giao thức Inter-Blockchain Communication, ban đầu được phát triển cho Cosmos, cho phép các chuỗi khác nhau trao đổi thông điệp và chuyển giao tài sản một cách đáng tin cậy. Hyperlane và LayerZero cung cấp các chức năng tương tự với các mô hình bảo mật và đánh đổi khác nhau. Các giao thức này nhằm tạo ra một thế giới nơi các ứng dụng có thể trải dài nhiều môi trường thực thi, truy cập vào thanh khoản và người dùng trên hệ sinh thái blockchain mô-đun.
Mối quan hệ giữa các lớp thực thi và thanh toán cũng ảnh hưởng đến các mô hình kinh tế. Trong các chuỗi nguyên khối, người dùng trả phí trực tiếp cho người xác thực bảo vệ mạng. Trong các hệ thống mô-đun, phí chảy qua nhiều lớp. Một người dùng thực hiện giao dịch trên một rollup trả phí cho người sắp xếp rollup. Rollup trả phí cho lớp cung cấp dữ liệu để đăng tải dữ liệu. Rollup cũng trả phí cho lớp thanh toán để nộp bản cập nhật trạng thái và lưu trữ cam kết. Cấu trúc phí đa lớp này tạo ra động lực kinh tế phức tạp và cơ hội tối ưu hóa.
Người sắp xếp đóng vai trò quan trọng trong các lớp thực thi mô-đun. Các thực thể này thu thập các giao dịch từ người dùng, sắp xếp chúng thành các khối và nộp lô cho các lớp cung cấp dữ liệu và thanh toán. Hầu hết các rollup hiện nay hoạt động với người sắp xếp trung tâm hóa, gây ra lo ngại về khả năng chống kiểm duyệt và các điểm thất bại đơn lẻ. Ngành công nghiệp đang tích cực phát triển các cơ chế sắp xếp phi tập trung, bao gồm các giao thức sắp xếp chia sẻ cho phép nhiều rollup phối hợp sản xuất khối và cung cấp các đảm bảo đặt thứ tự mạnh hơn.
Kiến trúc thực thi và thanh toán tiếp tục tiến hóa nhanh chóng. Một số dự án thử nghiệm thực thi không đồng bộ, trong đó các giao dịch xử lý mà không cần hoàn tất ngay lập tức. Những người khác khám phá các môi trường thực thi song song có thể xử lý đồng thời các giao dịch không xung đột. Sự chia tách trách nhiệm trong các hệ thống mô-đun cho phép thử nghiệm ở lớp thực thi mà không yêu cầu thay đổi cơ chế cung cấp dữ liệu hoặc đồng thuận cơ bản, tăng tốc độ đổi mới.
Các Cân nhắc Kinh tế và An ninh
Kiến trúc blockchain mô-đun đưa ra các mô hình kinh tế và giả định an ninh mới khác biệt cơ bản với các chuỗi nguyên khối. Hiểu những cân nhắc này là quan trọng để đánh giá khả năng tồn tại và rủi ro của các hệ thống mô-đun khi chúng mở rộng để hỗ trợ chấp nhận blockchain đại chúng.
Mô hình bảo mật cho blockchain mô-đun phụ thuộc vào cách các thành phần tương tác và nơi giả định tin cậy nằm. Trong một chuỗi nguyên khối, một bộ xác thực đơn lẻ bảo vệ tất cả các chức năng. Nếu các xác thực là trung thực, hệ thống toàn bộ vẫn an toàn. Trong các hệ thống mô-đun, các lớp khác nhau có thể có các cơ chế bảo mật khác nhau, tạo ra một ngăn xếp các giả định tin cậy cần được phân tích cẩn thận.
Xem xét một kiến trúc mô-đun tiêu chuẩn: một rollup để thực thi, Celestia để cung cấp dữ liệu và Ethereum để thanh toán. Bảo mật của hệ thống này phụ thuộc vào tất cả ba lớp hoạt động chính xác. Nếu người sắp xếp của rollup hành động độc hại, người dùng phải dựa vào chứng cứ gian lận hoặc chứng cứ hợp lệ nộp lên lớp thanh toán. Nếu Celestia giữ lại dữ liệu, rollup không thể chứng minh những giao dịch đã xảy ra. Nếu các xác thực của Ethereum bị tham nhũng, sự thanh toán cuối cùng trở nên không đáng tin cậy.
Các mô hình bảo mật chia sẻ, như những mô hình được triển khai bởi EigenDA thông qua restaking, nhằm giảm các giả định tin cậy cộng dồn này. Bằng cách cho phép các xác thực Ethereum bảo vệ nhiều dịch vụ đồng thời, restaking tạo ra sự liên kết mạnh hơn giữa lớp thanh toán và các thành phần mô-đun khác. Tính đến tháng 3 năm 2025, EigenDA có 4,3 triệu ETH được staking, đại diện cho hàng tỷ đô la bảo mật kinh tế hỗ trợ lớp cung cấp dữ liệu. Cổ phần đáng kể này cung cấp các đảm bảo bảo mật có ý nghĩa, nhưng nó cũng giới thiệu các rủi ro mới về điều kiện cắt giảm và khả năng xảy ra các sự cố liên tiếp nếu phát hiện các lỗ hổng.
Các động lực kinh tế trong các hệ thống mô-đun tạo ra các động lực thú vị. Các lớp cung cấp dữ liệu cạnh tranh về thông lượng và chi phí, với Celestia, EigenDA và Avail mỗi loại cung cấp các cân nhắc giá-hiệu suất khác nhau. EigenDA giảm giá dịch vụ cung cấp dữ liệu của mình xuống 10 lần và giới thiệu một mức miễn phí vào tháng 8 năm 2024, đồng thời nhắm đến việc tăng cường khả năng cung cấp dữ liệu trên Ethereum lên 1.000 lần để cho phép các trường hợp sử dụng bao gồm sổ đặt hàng hoàn toàn trên chuỗi, trò chơi thời gian thực và trí tuệ nhân tạo phi tập trung. Cạnh tranh giá cả này mang lại lợi ích cho các rollup và nhà phát triển ứng dụng nhưng đặt ra câu hỏi về sự bền vững của các mô hình kinh doanh lớp cung cấp dữ liệu.
Các luồng doanh thu trong hệ thống mô-đun khác biệt đáng kể so với các chuỗi nguyên khối. Trong Ethereum, người dùng trả phí gas cho người xác thực, một phần được đốt cháy, tạo ra áp lực giảm phát đối với ETH. Trong một hệ sinh thái mô-đun, người dùng trả phí cho người sắp xếp rollup, người trả phí cho các lớp cung cấp dữ liệu và thanh toán. Sự phân phối giá trị qua các lớp này vẫn chưa rõ ràng, và không rõ thành phần nào sẽ tạo ra nhiều giá trị nhất trong dài hạn.
Tokenomics của các lớp cung cấp dữ liệu mô-đun phản ánh các cách tiếp cận khác nhau để nắm bắt giá trị. Token TIA gốc của Celestia được sử dụng để trả cho việc cung cấp dữ liệu và bảo vệ mạng thông qua staking. Giá trị của token phụ thuộc vào nhu cầu về dịch vụ cung cấp dữ liệu của Celestia và bảo mật cần thiết để bảo vệ chúng.
EigenDA hoạt động trong hệ sinh thái EigenLayer, nơi các người tái đầu tư nhận phần thưởng bằng các token khác nhau để bảo vệ các dịch vụ đang được xác thực tích cực. Mô hình token của Avail kết hợp staking nhiều tài sản, cho phép tham gia với ETH, BTC, và các loại tiền điện tử lớn khác bên cạnh token AVAIL gốc của nó.
Hiệu quả chi phí của việc gửi dữ liệu tới các lớp cung cấp dữ liệu chuyên dụng so với các lớp thực thi đa mục đích đại diện cho một trong những lợi thế kinh tế hấp dẫn nhất của blockchain mô-đun. Không gian khối của Ethereum là đắt đỏ vì nó phục vụ cho nhiều mục đích: thực hiện hợp đồng thông minh, bảo vệ mạng và lưu trữ dữ liệu. Các lớp cung cấp dữ liệu chuyên dụng có thể tối ưu hóa chỉ cho thông lượng dữ liệu và xác minh, đạt được thông lượng cao hơn nhiều với chi phí thấp hơn.
Tuy nhiên, lợi thế chi phí này phụ thuộc vào việc duy trì nhu cầu đủ lớn dành cho các dịch vụ cung cấp dữ liệu. Nếu ít rollup áp dụng cung cấp dữ liệu mô-đun, các quy mô kinh tế cho phép các dịch vụ này trở nên rẻ có thể không thành hiện thực. Hiệu ứng mạng đóng vai trò quan trọng trong việc xác định các lớp cung cấp dữ liệu nào được chấp nhận và trở nên khả thi về mặt kinh tế.
An ninh của các lớp cung cấp dữ liệu tự chúng đặt ra những cân nhắc quan trọng. Celestia dựa vào bộ xác thực proof-of-stake của riêng mình, bộ này phải đủ phân quyền và được bảo mật kinh tế để chống lại các cuộc tấn công. Một kẻ tấn công kiểm soát đủ cổ phần có thể tiềm năng giữ lại dữ liệu hoặc kiểm duyệt các giao dịch cụ thể. Giao thức giảm thiểu điều này bằng qua lấy mẫu cung cấp dữ liệu và khuyến khích kinh tế, nhưng an ninh cuối cùng phụ thuộc vào chi phí của việc tấn côngNội dung: mạng vượt quá mức tăng tiềm năng.
EigenDA thừa hưởng tính bảo mật từ bộ validator của Ethereum thông qua restaking nhưng cũng giới thiệu những rủi ro mới. Nếu một lỗ hổng trong EigenDA dẫn đến việc giảm restaked ETH, các validator phải chịu tổn thất có thể lan rộng qua hệ sinh thái Ethereum. Mô hình an ninh chia sẻ kết nối số phận của nhiều hệ thống, có thể khuếch đại sự thất bại.
Mặc dù giảm phát được kích hoạt ở cấp độ giao thức EigenLayer, các dịch vụ xác thực riêng lẻ như EigenDA phải kích hoạt bằng cách di chuyển đến các bộ điều hành và định nghĩa các điều kiện giảm phát. Hiện tại, không có điều kiện giảm phát nào được đặt ra cho các node EigenDA hoạt động sai trái. Sự phát triển liên tục của cơ chế giảm phát này phản ánh cả sự đổi mới và những thách thức chưa được giải quyết trong an ninh dựa trên restaking.
Các đảm bảo liveness đại diện cho một khía cạnh quan trọng khác về an ninh. Một lớp sẵn sàng dữ liệu phải luôn hoạt động và phản hồi để các rollups phụ thuộc vào nó hoạt động. Nếu Celestia, EigenDA, hoặc Avail gặp sự cố ngừng hoạt động kéo dài hoặc kiểm duyệt, các rollups sử dụng các dịch vụ này không thể đăng dữ liệu mới, làm ngưng hoạt động chúng. Điều này tạo ra các điểm thất bại đơn lẻ khác với bản chất phân tán của chuỗi đơn khối, nơi mà sự cố đồng thuận ít khả năng xảy ra hơn do phụ thuộc ít hơn.
Mối quan hệ giữa các lớp thực thi và các lớp xử lý gây thêm các cân nhắc về an ninh. Các rollups mà xử lý trên Ethereum thừa hưởng các khía cạnh của an ninh Ethereum, đặc biệt là về độ chắc chắn và giải quyết tranh chấp. Các rollups độc lập mà tránh xử lý bên ngoài có nhiều tự chủ hơn nhưng phải thiết lập các đảm bảo an ninh và cơ chế cầu nối riêng của họ. Không có cách tiếp cận nào là vượt trội hoàn toàn; sự lựa chọn phụ thuộc vào các yêu cầu cụ thể và khả năng chấp nhận rủi ro của ứng dụng.
Phân mảnh tạo ra cả thách thức kinh tế và an ninh trong các hệ sinh thái mô-đun. Khi thanh khoản và người dùng được phân bố khắp nhiều rollups và môi trường thực thi, mỗi hệ thống cá nhân có thể thiếu các hiệu ứng mạng và an ninh mà hoạt động tập trung cung cấp. Các cầu nối chuỗi chéo kết nối các hệ thống phân mảnh này thêm các vector tấn công bổ sung và đã là nguyên nhân của một số vụ hack lớn nhất trong lịch sử blockchain, với hàng tỷ đô la bị đánh cắp từ các hợp đồng cầu nối bảo mật kém.
Các giải pháp tương tác như lớp Nexus của Avail và các giao thức như tiêu chuẩn Inter-Blockchain Communication nhắm đến giảm rủi ro phân mảnh bằng cách cung cấp môi trường giao tiếp giữ sự tin cậy tối thiểu giữa các chuỗi.
Lớp Nexus của Avail hoạt động như một trung tâm phối hợp không cần cấp phép cho phép giao tiếp chuỗi chéo và chuỗi tự chủ liền mạch, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về cơ sở hạ tầng hợp nhất khi hệ sinh thái blockchain gia tăng. Tuy nhiên, những giải pháp này vẫn còn tương đối mới và chưa được thử nghiệm ở quy mô lớn, và đặc tính an ninh của chúng cần được phân tích kỹ lưỡng.
Sự bền vững kinh tế của các hệ sinh thái blockchain mô-đun phụ thuộc vào việc đạt được mức độ chấp nhận đủ để biện minh cho chi phí cơ sở hạ tầng. Các lớp sẵn sàng dữ liệu yêu cầu các bộ validator hoặc mạng lưới vận hành lớn để cung cấp sự phi tập trung hóa và dự phòng. Các lớp xử lý phải duy trì an ninh cao để phục vụ như các điểm trọng tài được tin cậy. Nếu doanh thu từ các rollups và ứng dụng không đủ để duy trì các lớp hạ tầng này, phương pháp mô-đun có thể không đạt được tiềm năng mở rộng của nó.
Động lực thị trường sẽ cuối cùng quyết định việc phân phối giá trị khắp các thành phần mô-đun. Nếu tính sẵn có dữ liệu trở thành hàng hoá với nhiều nhà cung cấp cung cấp các dịch vụ tương tự với biên lợi nhuận mỏng, các lớp này có thể nắm bắt ít giá trị mặc dù là cơ sở hạ tầng quan trọng. Ngược lại, nếu các hiệu ứng mạng tạo ra động lực triệt hạ người thắng cuộc, các lớp xử lý và sẵn có dữ liệu thống trị có thể thu về giá trị đáng kể trong khi các lớp thực thi vẫn tương đối không phân biệt.
Các cân nhắc an ninh và kinh tế của blockchain mô-đun đòi hỏi sự đánh giá liên tục khi hệ sinh thái trưởng thành. Bằng chứng ban đầu cho thấy rằng chuyên môn hóa cải thiện hiệu quả và giảm chi phí, nhưng khả năng bền vững và đặc tính an ninh lâu dài của các hệ thống mô-đun cao vẫn là câu hỏi chưa được trả lời. Ngành công nghiệp thực chất đang chạy một thí nghiệm quy mô lớn trong thiết kế hệ thống phân tán, với hàng tỷ đô la đang ở thế an toàn và kiến trúc tương lai của cơ sở hạ tầng Web3 đang chờ được xác định.
Tác động đến các chuỗi hiện có
Sự nổi lên của kiến trúc blockchain mô-đun đặt ra những thách thức chiến lược đáng kể cho các chuỗi đơn khối đã được thành lập. Các mạng đã xây dựng giá trị của mình xung quanh việc là hệ thống hoàn chỉnh, tự-contained, giờ đây phải đối mặt với cạnh tranh từ các thành phần chuyên biệt có thể thực hiện những chức năng cá nhân hiệu quả hơn. Các phản hồi từ các nền tảng blockchain lớn cho thấy các triết lý khác nhau về cách mà cơ sở hạ tầng blockchain nên phát triển.
Tiến hóa của Ethereum theo hướng kiến trúc mô-đun có thể được coi là sự xác nhận quan trọng nhất của luận điểm mô-đun. Mạng lưới tiên phong trong nền tảng hợp đồng thông minh đã tái cấu trúc một cách có hệ thống để phục vụ như lớp xử lý và an ninh cho một hệ sinh thái rollups thay vì cố gắng xử lý tất cả thực thi trên lớp một. Sự chuyển đổi này không phải là điều tất yếu; nó xuất phát từ việc nhận thức thực tế rằng mở rộng thực thi trên một lớp duy nhất trong khi duy trì tính phi tập trung đã chứng tỏ không khả thi.
Lộ trình hướng tới một Ethereum mô-đun đã được tăng tốc với một số nâng cấp quan trọng. Việc hợp nhất để chứng minh cổ phần vào tháng 9 năm 2022 đã cải thiện hiệu quả năng lượng và an ninh nhưng không trực tiếp giải quyết vấn đề mở rộng. Nâng cấp quan trọng cho mở rộng đến với hard fork Dencun vào tháng 3 năm 2024, trong đó triển khai EIP-4844, còn được gọi là proto-danksharding. EIP-4844 giới thiệu các giao dịch mang blob, cho phép rollups đăng các khối dữ liệu lớn, tạm thời lên lớp đồng thuận của Ethereum với chi phí giảm đáng kể so với lưu trữ calldata vĩnh viễn. Nâng cấp đã cắt giảm phí giao dịch layer-two 10 đến 100 lần, tăng cường độ mở rộng trong khi bảo tồn tính phi tập trung.
Proto-danksharding đại diện cho một giải pháp tạm thời trên hành trình tới danksharding hoàn chỉnh, cái mà sẽ mở rộng khả năng sẵn có của dữ liệu từ sáu blobs mỗi khối lên 64 blobs, cho phép thông lượng gần như 100,000 giao dịch mỗi giây trong toàn bộ hệ sinh thái rollup. Cách tiếp cận kỹ thuật này phản ánh các yếu tố trong thiết kế của Celestia, sử dụng cam kết KZG và mã hóa xóa để kích hoạt lấy mẫu sẵn có dữ liệu. Thay vì cạnh tranh với các lớp sẵn có dữ liệu mô-đun, Ethereum đang trở thành một, cung cấp các dịch vụ sẵn có dữ liệu bản địa được tối ưu hóa cho hệ sinh thái rollup của mình.
Sự chuyển hướng chiến lược này thừa nhận giá trị của Ethereum không nằm ở việc thực thi mọi giao dịch trên lớp một, mà nằm ở việc cung cấp xử lý tin cậy và điều phối cho một hệ sinh thái thực thi đa dạng. Các rollups như Arbitrum, Optimism, StarkNet và zkSync xử lý phần lớn các giao dịch, trong khi Ethereum layer one phục vụ như nguồn sự thật tuyệt đối và trọng tài của tranh chấp. Kinh tế token của mạng lưới đang phát triển để phản ánh vai trò này, với phí từ các giao dịch rollup đóng góp vào đốt cháy ETH và phần thưởng cho validator.
Sự chuyển đổi mô-đun của Ethereum tạo ra cả cơ hội và rủi ro. Một mặt, mạng lưới được hưởng lợi từ hoạt động tăng lên khắp hệ sinh thái rollup của mình mà không bị hạn chế mở rộng khi xử lý mọi thứ trên lớp một. Mặt khác, khi thực thi chuyển sang rollups và tính sẵn có dữ liệu có khả năng chuyển sang các dịch vụ thay thế như Celestia hoặc EigenDA, câu hỏi đặt ra: Ethereum layer one nắm bắt giá trị gì, và nó có đủ để duy trì an ninh của mạng không?
Sự xuất hiện của Ethereum tập trung vào rollup đã kích thích cuộc tranh luận về việc liệu mạng có đang trở thành lớp xử lý chính hay duy trì vai trò của mình như là xương sống tính toán của Web3. Một số cho rằng giá trị của Ethereum được củng cố khi nó tập trung vào việc làm những gì tốt nhất: cung cấp an ninh và tính chắc chắn mạnh mẽ cho một hệ sinh thái đa dạng. Những người khác lo lắng rằng chuyển quá nhiều hoạt động sang các lớp ngoài có thể làm giảm tính trung tâm và nắm bắt giá trị của Ethereum.
Solana đại diện cho một cách tiếp cận trái ngược, nhấn mạnh vào mô hình đơn khối hiệu suất cao. Mạng ưu tiên đạt được thông lượng tối đa trên một lớp duy nhất thông qua tối ưu hóa đồng ý mạnh mẽ, xử lý giao dịch song song và yêu cầu phần cứng. Quan điểm của Solana cho rằng sự phức tạp và phân mảnh của các hệ thống mô-đun tạo ra ma sát làm giảm trải nghiệm người dùng và độ kết hợp.
Kiến trúc của Solana đạt được thông lượng ấn tượng, xử lý thường xuyên hàng nghìn giao dịch mỗi giây với sự chắc chắn dưới một giây. Những người ủng hộ mạng lưới lập luận rằng hiệu suất này, cùng với sự đơn giản của một môi trường thực thi thống nhất, cung cấp một nền tảng tốt hơn cho các ứng dụng hơn là cảnh quan phân mảnh của các blockchain mô-đun. Các ứng dụng nhạy cảm với độ trễ như trò chơi, giao dịch tần suất cao và các ứng dụng khác có thể thực sự hưởng lợi từ sự tích hợp chặt chẽ và khả năng kết hợp nguyên tử mà các chuỗi đơn khối cung cấp.
Tuy nhiên, cách tiếp cận của Solana đi kèm với những thỏa hiệp đã được công nhận. Yêu cầu phần cứng của mạng đối với các validator cao hơn đáng kể so với Ethereum, có thể hạn chế tính phi tập trung. Mạng đã trải qua nhiều lần ngừng hoạt động khi khối lượng giao dịch vượt quá khả năng của hệ thống, đặt ra câu hỏi về giới hạn thực tế của việc mở rộng đơn khối. Những thách thức này gợi ý rằng ngay cả các chuỗi đơn khối hiệu suất cao cũng phải đối mặt với những hạn chế mà các kiến trúc mô-đun có thể vượt qua.
Động lực cạnh tranh giữa các phương pháp tiếp cận đơn khối và mô-đun mở rộng ra ngoài các cân nhắc kỹ thuật đến các hiệu ứng hệ sinh thái và sự quan tâm của các nhà phát triển. Sự xoay trục của Ethereum đối với cơ sở hạ tầng mô-đun đã xúc tác một sự bùng nổ về triển khai rollup và thử nghiệm với các môi trường thực thi mới. Sự bùng nổ các chuỗi này tạo ra cơ hội cho sự đổi mới nhưng cũng làm phân mảnh thanh khoản và sự chú ý. Môi trường thống nhất của Solana cung cấp...Sự đơn giản nhưng ít linh hoạt hơn cho tùy chỉnh.
Avalanche chiếm một vị trí trung gian với kiến trúc mạng con của mình, cho phép các nhà phát triển triển khai các blockchain tùy chỉnh hưởng lợi từ sự bảo mật và khả năng tương tác của hệ sinh thái Avalanche rộng lớn hơn. Các mạng con có thể định nghĩa các máy ảo, cấu trúc phí và nhóm xác thực của riêng chúng trong khi duy trì khả năng tương thích với các chuỗi Avalanche khác. Cách tiếp cận này kết hợp các nguyên tắc mô đun trong một hệ sinh thái gắn kết, nỗ lực cân bằng giữa sự linh hoạt và sự tích hợp.
Mô hình mạng con giải quyết một số hạn chế của các hệ thống hoàn toàn mô đun bằng cách duy trì sự phối hợp chặt chẽ và chia sẻ bảo mật giữa các chuỗi trong khi cho phép tùy chỉnh khi cần thiết. Tuy nhiên, các mạng con vẫn cần bộ xác thực và bảo mật riêng, phân biệt chúng với các rollup thừa hưởng sự bảo mật từ một lớp thanh toán. Cách tiếp cận này đại diện cho một điểm khác trên phổ giữa sự tích hợp đơn khối hoàn chỉnh và sự phân rã mô đun hoàn toàn.
Cosmos tiên phong ý tưởng blockchain chuyên dụng thông qua giao thức Giao tiếp Liên Blockchain và cơ chế đồng thuận Tendermint. Hệ sinh thái Cosmos từ lâu đã chấp nhận tính mô đun dưới hình thức các chuỗi chuyên dụng giao tiếp thông qua các giao thức tiêu chuẩn hóa. Nhiều chuỗi Cosmos hiện sử dụng Celestia cho khả năng hiển thị dữ liệu, cho thấy cách các hệ sinh thái đã thành lập có thể tích hợp các thành phần mô đun để cải thiện hiệu quả.
Cách tiếp cận của Cosmos nhấn mạnh quyền tự quyết và khả năng tương tác thay vì chia sẻ bảo mật. Mỗi chuỗi duy trì bộ xác thực và mô hình bảo mật của riêng mình, nhưng các giao thức giao tiếp tiêu chuẩn hóa cho phép chuyển giá trị và truyền tin nhắn giữa các chuỗi. Triết lý này khác với Ethereum tập trung vào rollup, nơi các lớp thực thi thừa hưởng bảo mật từ lớp thanh toán, nhưng nó chia sẻ nguyên tắc mô đun của sự chuyên môn hóa và phối hợp.
Near Protocol đã tham gia vào không gian khả năng hiển thị dữ liệu mô đun thông qua dự án spin-off Nuffle Labs, được khởi động với 13 triệu đô la tài trợ. Thay vì cạnh tranh trực tiếp với chuỗi layer-one của mình, Near đang định vị bản thân để cung cấp cơ sở hạ tầng cho hệ sinh thái mô đun rộng lớn hơn. Sự thay đổi chiến lược này phản ánh sự nhận thức rằng các nền tảng đã tồn tại có thể tham gia vào làn sóng mô đun bằng cách cung cấp các dịch vụ chuyên biệt thay vì bảo vệ các kiến trúc hoàn toàn đồng nhất.
Tác động của kiến trúc mô đun đối với các chuỗi hiện có bao gồm cả tokenomics và khả năng thu giá trị. Khi thực thi và khả năng hiển thị dữ liệu chuyển sang các lớp chuyên dụng, câu hỏi về việc giá trị sẽ tích tụ ở đâu trở nên quan trọng. Trong các chuỗi đơn khối, người dùng trả phí trực tiếp cho các validators, tạo ra một dòng giá trị rõ ràng. Trong hệ thống mô đun, phí được phân phối qua nhiều lớp, và vẫn chưa chắc chắn thành phần nào sẽ thu được nhiều giá trị nhất trong dài hạn.
Các lớp thanh toán như Ethereum có thể hưởng lợi từ các hiệu ứng mạng mạnh mẽ, khi các rollup ưu tiên thanh toán nơi các rollup khác thanh toán để có khả năng tổng hợp. Các lớp khả năng hiển thị dữ liệu cạnh tranh trực tiếp hơn về giá cả và hiệu suất, có thể dẫn tới tình trạng hàng hóa hóa. Các lớp thực thi có thể phân biệt qua các tối ưu hóa chuyên dụng ứng dụng nhưng cũng có thể đối mặt với cạnh tranh khốc liệt khi việc triển khai trở nên dễ dàng hơn thông qua các nền tảng rollup-as-a-service.
Sự tồn tại song song của các cách tiếp cận đơn khối và mô đun có vẻ sẽ kéo dài trong tương lai gần. Các ứng dụng khác nhau có các yêu cầu khác nhau, và không có kiến trúc nào duy nhất phục vụ tối ưu cho tất cả các trường hợp sử dụng. Các ứng dụng gaming băng thông cao có thể thích độ trễ thấp và sự đơn giản của Solana. Các giao thức tài chính phi tập trung phức tạp có thể đánh giá cao sự bảo mật và phi tập trung của các rollup trên Ethereum. Các ứng dụng doanh nghiệp có thể thích sự tùy chỉnh mà các chuỗi chuyên dụng trọng ứng dụng trên cơ sở hạ tầng mô đun cho phép.
Bối cảnh cạnh tranh có thể sẽ không chỉ được xác định bởi sự vượt trội kỹ thuật mà còn bởi các hiệu ứng hệ sinh thái, trải nghiệm của nhà phát triển, tập trung thanh khoản, và các cân nhắc về quy định. Cơ sở hạ tầng blockchain vẫn ở giai đoạn đầu đến mức mà nhiều cách tiếp cận kiến trúc có thể phát triển, mỗi cách tìm thấy sự phù hợp với sản phẩm và thị trường với các ứng dụng và cộng đồng người dùng cụ thể.
Tương lai của Thiết kế Blockchain
Hướng đi của kiến trúc blockchain chỉ ra các hệ thống mô đun ngày càng tinh vi hơn, nhưng một số câu hỏi mở sẽ định hình cách quá trình tiến hóa này sẽ diễn ra. Các đổi mới kỹ thuật cho phép các blockchain mô đun đã được thiết lập, nhưng các mô hình kinh tế, cấu trúc quản trị, và sự phối hợp xã hội cần thiết cho một hệ sinh thái mô đun phát triển vẫn đang trong quá trình hoàn thiện.
Tầm nhìn về một mạng lưới dạng ghép, kết nối của các blockchain chuyên dụng trở nên rõ ràng hơn khi các dự án triển khai các nền tảng kỹ thuật. Các nhà phát triển ngày càng có thể chọn lựa từ một thực đơn của các thành phần: môi trường thực thi từ các rollup tương thích EVM đến các máy ảo tùy chỉnh, các lớp khả năng hiển thị dữ liệu cung cấp các cân bằng khác nhau giữa chi phí và bảo mật, và các lớp thanh toán cung cấp các mức độ khác nhau về cuối cùng hóa và khả năng tổng hợp. Sự linh hoạt này cho phép thử nghiệm và tùy chỉnh mà không thể thực hiện trong thời đại đơn khối.
Khái niệm về lớp mô đun mở rộng vượt xa cơ sở hạ tầng để bao quát các nền tảng ứng dụng hoàn chỉnh. Các dự án đang xây dựng các khung công tác nơi các nhà phát triển có thể khai trương các chuỗi chuyên dụng ứng dụng trong vài phút, chọn các nhà cung cấp khả năng hiển thị dữ liệu, cơ chế đồng thuận, máy ảo, và giao thức cầu nối từ các tùy chọn tiêu chuẩn hóa. Sự trừu tượng hóa của sự phức tạp này có thể đẩy mạnh việc chấp nhận blockchain bằng cách hạ thấp rào cản gia nhập và cho phép sự lặp lại nhanh.
Tuy nhiên, tương lai mô đun đối mặt với một số thách thức đáng kể. Khả năng tương tác giữa các lớp thực thi vẫn chưa hoàn hảo dù đã có tiến bộ trong các giao thức như Giao tiếp Liên Blockchain, Hyperlane, và LayerZero. Các hệ thống này cung cấp truyền tin nhắn và chuyển giao tài sản giữa các chuỗi, nhưng trải nghiệm người dùng vẫn đang xảy ra ma sát sẽ không có trong môi trường thống nhất. Đạt được khả năng tương tác không trở ngại trong khi duy trì sự bảo mật và phi tập trung đại diện cho một thách thức liên tục.
Giao tiếp xuyên chuỗi giới thiệu các rủi ro bảo mật đã từng bị khai thác. Các hợp đồng cầu nối kết nối các chuỗi khác nhau đã là mục tiêu của một số vụ hack lớn nhất trong lịch sử blockchain. Khi hệ sinh thái mô đun phát triển với hàng chục hoặc hàng trăm lớp thực thi, bề mặt tấn công cho các khai thác xuyên chuỗi mở rộng. Phát triển các tiêu chuẩn bảo mật mạnh mẽ và các thông lệ tốt nhất cho cơ sở hạ tầng xuyên chuỗi vẫn là điều quan trọng để hiện thực hóa tầm nhìn mô đun.
Câu hỏi về việc thu giá trị dựa vào các thành phần mô đun sẽ ảnh hưởng nhiều đến cách hệ sinh thái phát triển. Nếu khả năng hiển thị dữ liệu trở nên hàng hóa hóa với biên lợi nhuận thấp, tính bền vững kinh tế của các lớp cơ sở hạ tầng thiết yếu này có thể bị đe dọa. Nếu các lớp thanh toán thu giữ giá trị không tương xứng qua hiệu ứng mạng, các lợi ích của việc mô đun hóa có thể chủ yếu dành cho một số nền tảng thay vì được phân phối rộng rãi. Tìm kiếm sự cân bằng kinh tế cần thiết để thúc đẩy đổi mới trong khi đảm bảo tất cả các thành phần cần thiết được hỗ trợ tốt là điều cần thiết.
Governance presents another complex challenge in modular ecosystems. In monolithic chains, governance is relatively straightforward: a single community decides on protocol upgrades through established mechanisms. In modular systems, changes to one component may affect others, requiring coordination across multiple governance processes. A data availability layer upgrading its consensus mechanism might impact all rollups using it. A settlement layer modifying its fee structure affects all chains settling there. Developing governance frameworks that enable innovation while maintaining stability across interconnected components remains an open problem.
Regulatory considerations add another dimension of uncertainty to the modular blockchain future. Authorities around the world are developing frameworks for regulating digital assets and blockchain systems, but these frameworks generally assume monolithic chains where clear entities can be identified and regulated. The distributed nature of modular systems, where applications span multiple chains and infrastructure layers, complicates regulatory compliance. Questions about jurisdiction, responsibility for compliance, and liability in case of failures remain largely unresolved.
The scaling potential of modular blockchains appears substantial based on current trajectories. Celestia's roadmap targets scaling beyond 1 gigabyte per second data throughput. EigenDA projects similar scaling through horizontal growth as more operators join. Ethereum's full danksharding implementation aims to enable 100,000 transactions per second across its rollup ecosystem. These numbers suggest that data availability constraints, which have been the primary bottleneck, may be largely solved within a few years.
But achieving raw throughput represents only one dimension of scaling. True mainstream adoption requires not just technical capacity but also seamless user experience, regulatory clarity, and integration with existing financial and social systems. Modular blockchains must demonstrate that their added complexity translates to real benefits that users and developers value, not just theoretical improvements in system architecture.
The possibility exists that modularization represents a transitional phase rather than the final state of blockchain design. Just as monolithic chains evolved into modular systems to address scaling constraints, future innovations might enable new architectural approaches that transcend current modular designs. Zero-knowledge proofs, novel consensus mechanisms, and advances in distributed systems could reshape what is possible.
Some researchers are exploring radical ideas like fully homomorphic encryption, which would enable computation on encrypted data, potentially solving privacy and dataContent: sự cố khả dụng đồng thời. Những người khác đang nghiên cứu các cơ chế đồng thuận để đạt được sự hoàn thiện nhanh hơn so với các phương pháp hiện tại, giảm nhu cầu cho kiến trúc phân tầng. Mật mã chống lượng tử có thể cuối cùng sẽ yêu cầu thiết kế lại các giao thức cốt lõi. Tốc độ đổi mới trong công nghệ blockchain vẫn đủ nhanh chóng để các mô hình kiến trúc có thể thay đổi lại trong những năm tới.
Mối quan hệ giữa phân quyền và hiệu suất tiếp tục phát triển theo những cách thách thức các giả định về thiết kế nguyên khối và mô-đun. Việc lấy mẫu khả dụng dữ liệu cho thấy một số sự đánh đổi truyền thống có thể được tránh nhờ mật mã thông minh và thiết kế giao thức. Những đổi mới trong tương lai có thể tiết lộ các cách khác để đạt được các thuộc tính dường như không thể tương thích, có khả năng cho phép các mô hình kiến trúc mới.
Tầm nhìn về một internet blockchain mô-đun - nơi các môi trường thực thi đa dạng hoạt động cùng nhau một cách liền mạch trên cơ sở hạ tầng khả dụng dữ liệu và giải quyết chung - đại diện cho một tương lai có thể hấp dẫn cho Web3. Một hệ sinh thái như vậy sẽ hỗ trợ sự đa dạng đáng kể trong thiết kế ứng dụng trong khi vẫn duy trì khả năng tương tác và bảo mật chung. Các nhà phát triển có thể xây dựng chính xác chuỗi mà họ cần cho trường hợp sử dụng của họ, người dùng có thể di chuyển giá trị và danh tính qua các chuỗi mà không gặp khó khăn, và hệ sinh thái nói chung sẽ hưởng lợi từ sự chuyên môn hóa và tối ưu hóa.
Để thực hiện tầm nhìn này yêu cầu giải quyết nhiều thách thức kỹ thuật, kinh tế và xã hội. Nhưng tiến bộ trong những năm gần đây cho thấy rằng cách tiếp cận mô-đun giải quyết các vấn đề thực tế theo những cách mà kiến trúc nguyên khối không thể. Các dự án thực hiện cơ sở hạ tầng mô-đun - Celestia, EigenDA, Avail, và những dự án khác - đã chứng minh tính khả thi kỹ thuật và thu hút sự chấp nhận đáng kể. Câu hỏi chuyển từ việc liệu blockchain mô-đun có thể hoạt động không thành công sang cách chúng sẽ được tích hợp vào bối cảnh blockchain rộng lớn hơn.
Tương lai có khả năng bao gồm một hệ sinh thái dị thể nơi nhiều cách tiếp cận kiến trúc cùng tồn tại. Các chuỗi nguyên khối sẽ tiếp tục phục vụ các trường hợp sử dụng mà thuộc tính của chúng mang lại lợi thế. Các hệ thống mô-đun sẽ cho phép thử nghiệm và tùy chỉnh ở các quy mô không thể trong chuỗi thống nhất. Các cách tiếp cận lai sẽ kết hợp các yếu tố của cả hai mô hình. Sự đa dạng của các cách tiếp cận phản ánh thực tế rằng công nghệ blockchain vẫn đủ sớm để không có kiến trúc đơn lẻ nào được chứng minh là tối ưu cho tất cả các mục đích.
Những suy nghĩ cuối cùng
Sự xuất hiện của kiến trúc blockchain mô-đun đại diện cho một sự tái định hình căn bản cách mà các hệ thống phi tập trung nên được xây dựng. Sau hơn một thập kỷ của các chuỗi nguyên khối gói gọn tất cả các chức năng thành các hệ thống đơn lẻ, ngành đã nhận ra rằng sự chuyên môn hóa và tính mô-đun mở ra khả năng mở rộng không thể trong các kiến trúc thống nhất. Sự chuyển đổi từ thiết kế nguyên khối sang mô-đun không chỉ đơn thuần là một sự phát triển kỹ thuật mà là một sự chuyển đổi triết học trong cách hình dung hạ tầng blockchain.
Celestia, EigenDA, và Avail là minh chứng cho các cách tiếp cận khác nhau tới khả dụng dữ liệu mô-đun, mỗi cách giải quyết tắc nghẽn hạ tầng quan trọng đã hạn chế sự mở rộng của blockchain. Bằng cách tách biệt khả dụng dữ liệu khỏi thực thi và giải quyết, các giao thức này cho phép các rollup và các chuỗi ứng dụng cụ thể hoạt động hiệu quả mà không phải gánh chịu toàn bộ chi phí của việc vận hành các hệ thống nguyên khối độc lập. Các lý do kinh tế là thuyết phục: chi phí khả dụng dữ liệu giảm đáng kể, thông lượng tăng đáng kể, và các nhà phát triển có được sự linh hoạt để tùy chỉnh các môi trường thực thi cho các trường hợp sử dụng cụ thể.
Cách tiếp cận mô-đun không loại bỏ nghịch lý mở rộng mà nó đặt lại vấn đề. Thay vì buộc mỗi blockchain phải thực hiện các sự đánh đổi giống hệt giữa phi tập trung hóa, an ninh, và khả năng mở rộng, các hệ thống mô-đun cho phép các tầng khác nhau tối ưu cho các thuộc tính khác nhau. Các tầng khả dụng dữ liệu tập trung vào thông lượng và hiệu quả xác minh. Các tầng giải quyết ưu tiên an ninh và hoàn thành. Các tầng thực thi tùy chỉnh cho các yêu cầu ứng dụng cụ thể. Sự kết hợp đạt được các thuộc tính mà không một tầng đơn lẻ nào có thể cung cấp một mình. Sự tiến hóa của chúng và sự thành công hay thất bại của chúng sẽ định hình cơ sở hạ tầng Web3 trong nhiều năm tới. Nền tảng đã được xây dựng. Thí nghiệm đang được tiến hành. Những tác động sẽ hiện ra khi hệ sinh thái phát triển, đối mặt với thách thức và tiếp tục đổi mới hướng tới tầm nhìn của một internet thực sự có khả năng mở rộng và phi tập trung.