Hệ thống blockchain gồm những layer với những cấp độ khác nhau để vận hành mạng lưới. Trong đó, vai trò làm cơ sở để cho những layer khác phát triển. Vậy layer 1 là gì? Đây là lớp cơ sở đóng vai trò quan trọng đối với sự hình thành và phát triển của những lớp blockchain sau này. Cùng coin568net hiểu rõ được Layer 1 để có thể nắm bắt được cơ chế vận hành của blockchain và những phiên bản nâng cấp mở rộng của những layer sau này.
Tổng quan về Layer 1 trong blockchain
Ở mạng lưới blockchain, Layer 1 chính là cơ sở nền tảng cho tất cả hoạt động ở mạng lưới được thiết lập và hoạt động. Đó chính là lớp cơ sở có vai trò xử lý, chứng thực và lưu trữ những giao dịch trực tiếp ở nền tảng blockchain. Toàn bộ các vấn đề diễn ra ở đây sẽ được ghi công khai vào một số cái và không thể chỉnh sửa, giữ cho thông tin giao dịch được toàn vẹn và minh bạch.
Khi nhắc đến những mạng lưới có quy mô lớn như Ethereum, Solana hay Bitcoin, thực tế bạn đang đề cập đến những blockchain lớp 1. Đó chính là các nền tảng hoạt động độc lập, giữ vai trò là hệ tuần hoàn cho toàn nền kinh tế mã hóa ở thị trường crypto.
Layer 1 có những điểm đặc trưng là gì?
Layer 1 rất quan trọng đối với hệ sinh thái blockchain, đem lại nền tảng hạ tầng phát triển cho những dApp. Việc hiểu rõ những tính chất nổi trội của blockchain layer 1 là gì sẽ giúp cho bạn ứng dụng một cách dễ dàng hơn.
Hoạt động độc lập, không dựa dẫm vào hệ thống khác
Đặc trưng đáng chú ý nhất của layer 1 chính là khả năng vận hành độc lập, không phải kết nối hay dựa dẫm vào bất kỳ nền tảng nào khác. Việc này đồng nghĩa là tất cả quy trình giải quyết giao dịch, chứng thực thông tin và duy trì vận hành sẽ được triển khai tại chính blockchain đó. Khác với những giải pháp layer 2 giữ vai trò tối ưu hóa và hỗ trợ cho layer 1, bản thân của Layer 1 chính là nền tảng có đầy đủ tính năng và tự vận hành.
Cơ chế thuật toán đồng thuận
Để giữ cho toàn bộ giao dịch được chứng thực theo đúng quy trình, Layer 1 dùng những thuật toán đồng thuận. Đó chính là quy trình hỗ trợ hàng ngàn node ở hệ thống có được sự thống nhất chung mà không dựa vào bên trung gian.
Tùy vào cấu trúc và mục tiêu hoạt động, từng blockchain layer 1 sẽ ứng dụng một cơ chế khác nhau:
- Proof of Work (PoW): Ở Bitcoin, các miner được yêu cầu dùng hashrate để đưa ra lời giải chi những bài toán nhằm chứng thực giao dịch. Giải pháp này có độ bảo mật cao như tốn nhiều tài nguyên.
- Proof of Stake (PoS): Ethereum đã ứng dụng PoS vào phiên bản cải tiến mới nhất để hạn chế tiêu thụ năng lượng. Validator được chọn dựa vào số lượng coin đã stake.
- Delegated Proof of Stake (DPoS): Dùng cơ chế uỷ quyền, những người nắm giữ token sẽ chọn ra một nhóm nhỏ để đại diện chứng thực giao dịch. Mạng lưới này sẽ đẩy nhanh tốc độ giải quyết, như ở mạng lưới Tron hay EOS.
- Proof of History (PoH): Đây là cơ chế kết hợp của Solana, được ứng dụng sắp xếp thứ tự giao dịch trước lúc dùng PoS để chứng thực.
Độ bảo mật cao
Yếu tố quyết định sự tồn tại của một Layer 1 chính là bảo mật. Nhờ ứng dụng những thuật toán hiện đại được mã hóa, thiết kế mạng phân bổ với giao thức băm mật mã, Layer 1 hình thành môi trường mà xác suất để chỉnh sửa hay giả mạo thông tin là gần như bằng không. Với đặc tính bất biến của thông tin nghĩa là khi thông tin được lưu vào blockchain thì sẽ không thể thay đổi hỗ trợ thiết lập niềm tin bền vững cho những bên có liên quan.
Token gốc
Từng nền tảng Layer 1 đều có một token gốc riêng, giữ vai trò là nhiên liệu để hệ sinh thái hoạt động: Token trên được dùng với những mục đích:
- Trả phí giao dịch: Trader dùng token gốc để thanh toán khi mở lệnh giao dịch ở mạng.
- Thưởng cho node chứng thực: Người tham gia chứng thực hay bảo mật cho mạng lưới được được nhận token gốc làm phần thưởng.
- Staking và quản trị: Ở cơ chế PoS hay những biến thể, validator stake token nhằm nhận lợi nhuận, họ cũng có quyền bỏ phiếu đối với những thay đổi ở mạng lưới.
Bài toán nan giải của Layer 1: Tam giác bất khả thi trong thiết kế blockchain
Trong quá trình phát triển mạng lưới blockchain Layer 1, các dự án luôn phải đối diện với một bài toán cốt lõi nhưng đầy nghịch lý: làm sao để cân bằng ba trụ cột quan trọng gồm phân quyền, bảo mật và khả năng mở rộng. Đây được gọi là tam giác bất khả thi hay Blockchain trilemma.
Phân quyền – Nền tảng của sự minh bạch
Tính phân quyền là đặc điểm cốt lõi giúp blockchain tránh khỏi sự kiểm soát tập trung. Tất cả các node trong mạng đều tham gia xác thực và ghi nhận giao dịch theo nguyên tắc công bằng. Nhờ đó, dữ liệu không nằm trong tay bất kỳ tổ chức hay cá nhân nào. Tuy nhiên, khi mạng lưới phân tán ra hàng nghìn, thậm chí hàng triệu node, việc đồng thuận trở nên chậm chạp hơn.
Bảo mật – Lớp giáp bảo vệ tài sản số
Để bảo vệ hệ thống khỏi tấn công, Layer 1 phải triển khai những giao thức bảo mật tiên tiến như thuật toán mã hóa, xác thực chữ ký số hay cơ chế đồng thuận chống giả mạo. Dù đảm bảo an toàn là ưu tiên hàng đầu, nhưng khi mức độ bảo mật càng cao, hệ thống càng tiêu tốn tài nguyên, dẫn đến phí giao dịch tăng và thời gian xử lý lâu hơn.
Khả năng mở rộng – Điều kiện cần để ứng dụng thực tiễn
Với lượng người dùng và giao dịch ngày càng tăng, một blockchain muốn đi vào thực tế buộc phải giải quyết được bài toán mở rộng. Điều này có nghĩa là mạng cần xử lý hàng nghìn giao dịch mỗi giây mà không làm nghẽn hoặc trễ. Nhưng khi tối ưu hóa cho tốc độ, các dự án lại buộc phải đánh đổi tính phân quyền hoặc đơn giản hóa cơ chế xác minh.
Theo nhận định của Vitalik Buterin, một blockchain hiện tại không thể đồng thời đạt được cả ba yếu tố trên ở mức tối ưu. Dự án chỉ có thể tập trung phát triển mạnh hai yếu tố và chấp nhận đánh đổi yếu tố còn lại.
Chẳng hạn, Bitcoin ưu tiên xây dựng một mạng lưới phi tập trung vững chắc và bảo mật cao, nhưng vì thế mà khả năng mở rộng bị hạn chế. Mỗi khối chỉ chứa một số lượng giao dịch cố định, khiến tốc độ xác nhận chậm và phí giao dịch tăng khi mạng đông người dùng.
Vai trò của chiến lược ở Layer 1 đối với hệ sinh thái của blockchain
Sau khi đã tìm hiểu qua về khái niệm Layer 1 là gì thì chắc hẳn bạn đã biết Layer 1 ngoài việc là lớp kỹ thuật hoạt động của nền tảng, nó còn giữ vai trò then chối đối với việc thiết lập và phát triển mạng lưới blockchain. Các giá trị mà Layer 1 đem đến sẽ được biểu hiện qua những yếu tố:
Cơ sở để thực thi dApps và smart contract
Layer 1 là địa điểm mà dApps, smart contract và những dự án DeFi được thiết lập và thực thi. Dựa vào sự ổn định cùng khả năng giải quyết giao dịch on-chain, những dự án có thể mở rộng trực tiếp ở Layer 1 mà không phải dựa vào layer trung gian.
Giữ vững sự an toàn và tính phi tập trung cho hệ thống
Một trong các giá trị trọng tâm ở blockchain chính là không ràng buộc kiểm soát bởi bên trung gian. Layer 1 hỗ trợ duy trì đặc tính phi tập trung dựa vào cơ chế mạng P2P, nơi tất cả các node đều bình đẳng như nhau khi chứng thực thông tin. Song song đó, những giao thức đồng thuận nghiêm ngặt hỗ trợ nền tảng đạt được sự bảo mật cao, hạn chế tình trạng bị thao túng.
Tạo ra những loại tài sản mã hoá mới
Bằng cách ứng dụng Layer 1, cộng đồng có thể chứng kiến sự ra mắt của những loại tài sản điện tử có giá trị như:
- Tiền mã hoá (cryptocurrency): Sử dụng vào giao dịch, lưu trữ giá trị hay thanh toán.
- NFT (Non-Fungible Token): Biểu trưng cho quyền được sở hữu tài sản mã hoá độc đáo.
Toàn bộ đều sở hữu chung một đặc trưng chung là công khai, minh bạch và không thay đổi. Đó chính là những nhân tố có được hoàn toàn nhờ vào Layer 1.
Lớp cơ sở giúp cho Layer 2 phát triển quy mô
Tuy layer 2 được xây dựng nhằm gia tăng tốc độ giải quyết và tiết kiệm chi phí giao dịch, tuy nhiên bản thân nó vẫn còn phụ thuộc vào Layer 1 nhằm đảm bảo sự an toàn cho thông tin cũng như duy trì niềm tin cho cộng đồng. Có thể nói Layer 1 như trái tim cho toàn bộ nền tảng, còn Layer là các nhánh được mở rộng và không thể hoàn toàn tách khỏi gốc rễ.
Những giải pháp mở rộng dành cho Layer 1
Để xử lý những vấn đề liên quan đến khả năng mở rộng chính là một trong những thử thách lớn nhất mà Layer 1 đang gặp phải. Hiện nay những blockchain đang liên tục nghiên cứu và phát triển những phương pháp sáng tạo. Mục tiêu của hoạt động này là gia tăng hiệu quả giải quyết giao dịch mà vẫn giữ được sự bảo mật và tính phân quyền. Bên dưới là một vài giải pháp phổ biến được ứng dụng. Nhưng từng phương pháp đều có các lợi ích và rào cản riêng. Song song đó việc ứng dụng nó cũng phải xem xét cẩn thận để không tác động tiêu cực đến tính phân quyền và bảo mật của mạng lưới.
Hiểu rõ những giải pháp Layer 1 blockchain là gì sẽ hỗ trợ những trader cũng như nhà đầu tư nắm được chiều hướng mà blockchain phát triển. Qua đó, nhà đầu tư có thể đưa ra những quyết định sáng suốt khi gia nhập vào những dự án blockchain.
Thay đổi cơ chế thuật toán đồng thuận
Một trong những giải pháp phổ biến để nâng cao khả năng mở rộng chính là chuyển đổi thuật toán đồng thuận. Những blockchain đã dần ứng dụng các cơ chế tiết kiệm năng lượng và mở rộng dễ dàng hơn:
- Chuyển từ PoW sang PoS: Ví dụ thực tế là Ethereum 2.0. Việc chuyển sang PoS ngoài việc tiết kiệm tài nguyên thì nó còn làm tăng tốc độ giải quyết giao dịch, làm cho hệ thống Ethereum có khả năng mở rộng hiệu quả hơn mà vẫn giữ được sự phân quyền và an toàn.
- Hybrid mechanism (cơ chế lai): Một vài blockchain, ví dụ như Solana, ứng dụng mô hình lai như PoH (Proof of History) kết hợp cùng PoS nhằm xử lý giao dịch nhanh hơn và tăng khả năng mở rộng hệ thống mà không phải phớt lờ tính bảo mật. PoH lưu trữ thứ tự của những sự kiện trước lúc dùng PoS để chứng thực giao dịch, qua đó hạn chế độ trễ và nâng cao hiệu suất của mạng.
Sharding (Phân mảnh)
Đây là giải pháp được ứng dụng nhiều đối với hoạt động nâng cấp khả năng mở rộng ở Layer 1. Cách thức Sharding được triển khai bằng cách phân nhỏ mạng blockchain ra nhiều lớp hay shard, từng phân đoạn sẽ giải quyết một phần giao dịch riêng biệt và song song. Việc này hạn chế áp lực xử lý đối với mỗi node ở mạng lưới đồng thời nâng cao tốc độ giải quyết. Qua đó blockchain có thể phát triển khả năng mở rộng trên tổng thể ở hệ thống mà không ảnh hưởng đến tính bảo mật.
Tăng kích thước khối
Một cách thức đơn giản nhưng lại đạt được hiệu quả cao chính là nâng cao khả năng mở rộng nghĩa là gia tăng kích thước của khối. Thông qua giải pháp này, từng khối ở blockchain sẽ chứa được số lượng giao dịch nhiều hơn, hỗ trợ mạng lưới xử lý khối lượng giao dịch lớn với cùng một thời gian. Tuy nhiên, giải pháp trên phải được ứng dụng một cách cẩn trọng vì khi block size quá lớn sẽ xảy ra vấn đề liên quan đến phân quyền, làm cho sự đồng thuận giữa những node sẽ gặp một số rào cản nhất định.
Thực thi song song
Đây là giải pháp hỗ trợ cải thiện khả năng mở rộng. Nó được tiến hành ở những blockchain như Aptos, Sui và Solana. Những blockchain sẽ cho các giao dịch tương tự nhau được phép giải quyết song song ở những block khác nhau, tiết kiệm thời gian và đẩy nhanh tốc độ giải quyết giao dịch. Nhờ có khả năng xử lý song song, hệ thống có thể giải quyết khối lượng giao dịch khổng lồ mà không vướng vào trạng thái quá tải, cải thiện hiệu quả vận hành.
Những dự án Layer 1 đáng chú ý
Hiện nay trên thị trường có rất nhiều dự án blockchain Layer 1 đáng chú ý. Từng dự án đều sở hữu những điểm mạnh riêng, đem lại giá trị nhất định cho hệ sinh thái của crypto. Bên dưới là một số dự án gây nhiều tiếng vang:
Bitcoin (BTC)
Bitcoin chính là dự án blockchain đầu tiên mà hiện nay vẫn giữ vững vị thế đứng đầu ở hệ sinh thái crypto. Được thiết lập với mục đích giữ vững tính phân quyền và bảo mật ở mức tối, Bitcoin dùng cơ chế đồng thuận PoW để chứng thực giao dịch, việc này đảm bảo sự an toàn cũng như tính ổn định cho hệ thống. Tuy những blockchain khác đã dùng chuyển sang áp dụng dụng thuật toán PoS để hạn chế tiêu hao điện năng, Bitcoin vẫn tiếp tục dùng PoW để đảm bảo cho mạng lưới giữ vững tính phân quyền và tránh những cuộc tấn công mạng.
Ethereum (ETH)
Ethereum là nền tảng ứng dụng smart contract đứng đầu ở hệ thống blockchain, nơi có thể triển khai những dự án DeFi, NFT và dApps. Ngay khi hoàn tất việc chuyển qua dùng cơ chế PoS, Ethereum đã tiết kiệm tài nguyên đáng kể và nâng cao tiềm năng mở rộng. Mạng lưới Ethereum hiện tại đang hỗ trợ phát triển chi hàng nghìn dApps, đem lại nhiều cơ hội cho những nhà đầu tư và nhà phât triển gia nhập.
Sui (SUI)
Sui ứng dụng cấu trúc Monolithic, hệ thống blockchain sẽ được phép xử lý những giao dịch ở một mạng lưới tương đương và hiệu quả. Nhờ vào khả năng giải quyết hàng trăm nghìn giao dịch ở mỗi giây (Transactions Per Second), Sui có khả năng thỏa mãn nhu cầu giao dịch cao từ những ứng dụng quy lớn và phức tạp. Việc này đã đưa Sui trở thành sự lựa chọn lý tưởng cho các dự án blockchain cần tốc độ cũng như hiệu quả giải quyết giao dịch nhanh chóng, song song đó vẫn duy trì được sự bảo mật cho mạng lưới.
Aptos (APT)
Aptos chính là một dự án blockchain ứng dụng Move làm ngôn ngữ lập trình, hỗ trợ nâng cao cao hiệu suất cũng như tính bảo mật cho những smart contract. Aptos chú trọng vào hoạt động nâng cao khả năng mở rộng, bảo vệ hệ thống khỏi những sai sót trong bảo mật. Nền tảng trên được xây dựng nhằm giải quyết khối lượng giao dịch lớn, thích hợp với những ứng dụng đòi hỏi hiệu suất cao cũng như sự an toàn tuyệt đối. Aptos theo đuổi mục tiêu là sự mới mẻ ở blockchain, hứa hẹn xây dựng một nền tảng vững chắc ở tương lai.
Avalanche (AVAX)
Avalanche được chú ý với cấu trúc ba lớp đặc biệt, hỗ trợ cải thiện khả năng mở rộng cũng như tính bảo mật cho hệ thống. Điều này hỗ trợ hệ thống có khả năng tăng tốc độ giải quyết giao dịch một cách hiệu quả. Một ưu điểm nổi trội của Avalanche chính là có thể tùy chỉnh subnet, hình thành những blockchain độc lập ở hệ sinh thái, thỏa mãn những nhu cầu và đa dạng tình huống ứng dụng. Nhờ có khả năng giải quyết giao dịch nhanh chóng, Avalanche trở thành lựa chọn ưu tiên cho những ứng dụng yêu cầu tốc độ cũng như sự linh hoạt cao.
Solana (SOL)
Solana được chú ý vì khả năng mỗi giây có thể giải quyết hàng chục nghìn giao dịch (TPS), làm cho nó nổi bật hơn những blockchain khác. Điểm nổi trội của Solana là ứng dụng thuật toán đồng thuận PoH kết hợp cùng PoS, đem đến trải nghiệm tốc độ giao dịch tức thì với mức chi phí thấp. Việc trên hỗ trợ Solana thỏa mãn những yêu cầu của các ứng dụng ở khía cạnh NFT và DeFi. Mạng lưới Solana đang không ngừng tăng trưởng, hình thành một hệ sinh thái lý tưởng cho những nhà đầu tư và nhà phát triển muốn gia nhập vào nền tảng blockchain.
Phân biệt Layer 1 và Layer 2 trong cấu trúc blockchain
Khi phân tích cấu trúc vận hành của blockchain, một trong những khái niệm cốt lõi cần nắm rõ là sự khác biệt giữa Layer 1 và Layer 2. Dù cùng phục vụ mục tiêu tối ưu hiệu suất hệ thống, nhưng mỗi lớp lại đảm nhận một vai trò riêng biệt trong việc xử lý giao dịch và mở rộng mạng lưới. Dưới đây là phần tổng hợp giúp trader mới dễ hình dung hơn:
| Tiêu chí | Layer 1 – Hạ tầng gốc | Layer 2 – Lớp mở rộng bổ trợ |
| Vị trí | Nền tảng chính của blockchain | Hoạt động trên nền Layer 1 |
| Chức năng chính | Xác nhận giao dịch, đảm bảo bảo mật và phân quyền | Hỗ trợ tăng thông lượng, giảm tải cho Layer 1 |
| Tốc độ xử lý | Tốc độ xử lý hạn chế do cần đảm bảo đồng thuận | Giao dịch nhanh hơn nhờ xử lý ngoài chuỗi |
| Chi phí giao dịch | Phí thường cao, nhất là khi mạng bị nghẽn | Phí thấp hơn nhờ tối ưu hóa cơ chế xử lý |
Trong hệ sinh thái blockchain, Layer 1 đóng vai trò như xương sống của hệ thống. Đó là nơi bảo vệ sự phi tập trung và tính toàn vẹn của mạng lưới. Tuy nhiên, chính vì mang nhiều trách nhiệm, Layer 1 thường gặp khó khăn trong việc mở rộng quy mô mà vẫn giữ hiệu năng ổn định.
Đây cũng là lý do Layer 2 ra đời như một giải pháp giảm tải nhằm xử lý giao dịch ngoài chuỗi chính, sau đó tổng hợp lại và ghi nhận lên Layer 1. Nhờ đó, tốc độ xử lý được cải thiện rõ rệt, phí giao dịch cũng giảm xuống rất phù hợp cho các ứng dụng như sàn DEX, ví crypto hay các ứng dụng tài chính phi tập trung.
Layer 1 sẽ có tương lai như thế nào?
Những blockchain Layer 1 sẽ không ngừng phát triển để khắc phục vấn đề của bài toán trilemma blockchain. Xu hướng trên gồm có:
- Nâng cấp cơ chế đồng thuận.
- Ứng dụng công nghệ sharding hiện đại.
- Gia tăng khả năng giao tiếp giữa những blockchain
- Phát triển những giải pháp thực thi cùng lúc
Layer 1 vẫn tiếp tục là mạng lưới cốt lõi của hệ sinh thái mã hoá, đem đến sự bảo mật và tính phi tập trung cho những ứng dụng cũng như giải pháp được phát triển trên nó.
Kết luận
Có thể thấy được Layer 1 thật sự là một nền tảng quan trọng đối với blockchain. Các lớp mở rộng sau này đều phải gắn chặt với Layer 1 để duy trì được sự bảo mật và tính phân quyền. Tuy nhiên trong tương lai Layer 1 cũng cần nâng cấp và phát triển để bắt kịp với những xu hướng công nghệ. Mong rằng bài viết trên đã giúp bạn hiểu được Layer 1 là gì và tính ứng dụng của nó trong thực tế.
Tôi là Phùng Cảnh Lang, với hơn 5 năm kinh nghiệm trong thị trường Crypto, tôi hy vọng những bài viết của mình thật sự hữu ích với bạn. Là một người từng trải, tôi rất mong khi ai đó gia nhập vào thị trường Crypto hãy nên trang bị đầy đủ kiến thức, vì đây là đầu tư không phải một canh bạc may rủi.