Trong phần 1, chúng ta đã tìm hiểu khái quát về Blockchain Layer và khả năng mở rộng của blockchain. Tiếp theo, hãy đi sâu vào các layer cụ thể.
Lập kế hoạch, kiến trúc và hơn thế nữa
Bố cục thành phố cơ sở ban đầu được lên kế hoạch và thiết kế chỉ cho những năm tồn tại ban đầu của chúng, với một số khả năng mở rộng hoặc phát triển thêm nếu dân số tăng theo cấp số nhân trong một thời gian ngắn. Sau đó, cách một thành phố phát triển phần lớn dựa trên các điều kiện phát sinh, chẳng hạn như sự di cư của dân cư hoặc các cơ hội làm việc. Bất kỳ kế hoạch nghiêm ngặt nào xảy ra chủ yếu để phản ứng với những điều kiện này.
Điều tương tự cũng xảy ra đối với các dự án blockchain. Ban đầu, dự án được thiết kế để phục vụ một mục đích nhất định, giải quyết một vấn đề và làm hài lòng nhiều người dùng nhất có thể. Tuy nhiên, mọi thứ đều có giới hạn của nó và giới hạn bạn đang lên kế hoạch có thể đột nhiên bị vượt qua đáng kể, chẳng hạn như do thành công của việc áp dụng hàng loạt. Khi đạt đến hoặc vượt quá các giới hạn đó, phải áp dụng nâng cấp hoặc mở rộng cấu trúc hiện tại để ngăn hệ thống khỏi tắc nghẽn giao dịch hoặc sự cố hệ thống.
Và đó là những gì các giải pháp khả năng mở rộng blockchain có sẵn trong các Layer 0 – 3.
Hai cách tiếp cận đối với các Blockchain Layer
Có hai quan điểm mà chúng ta cần lưu ý khi nghĩ về các Blockchain Layer.
Quan điểm đầu tiên, cấu trúc hơn bao gồm các layer kiến trúc blockchain, trong khi quan điểm thứ hai mô tả các giải pháp khả năng mở rộng có thể có cho một blockchain được tạo ra từ quan điểm phân cấp bản thể học.
Quan điểm 1: Kiến trúc blockchain
Quan điểm đầu tiên trong số hai quan điểm này xem tất cả các khối xây dựng blockchain tạo ra kiến trúc phân lớp của blockchain, được phân loại thành năm layer. Mô tả ngắn gọn tóm tắt các layer này – từ trên xuống dưới:
- Application and Presentation Layer (Lớp ứng dụng và bản trình bày) – Layer trên đó các hợp đồng thông minh và ứng dụng chạy- Cho phép giao tiếp giữa thiết bị người dùng front-end và back-end blockchain
- Consensus Layer (Lớp đồng thuận) – Layer này chạy giao thức yêu cầu một số lượng node nhất định để xác minh một giao dịch. Do đó, mọi giao dịch được xử lý bởi nhiều node mà sau đó phải đi đến cùng một kết quả và đồng ý về tính hợp lệ của giao dịch. Khuôn khổ này: – Duy trì tính chất phi tập trung của blockchain, vì không có node nào có quyền kiểm soát duy nhất đối với bất kỳ dữ liệu giao dịch nào và vai trò được phân phối- Đạt được sự nhất trí chấp nhận sự thật giữa các node tham gia- Thiết lập một bộ thỏa thuận rõ ràng giữa các node trong mạng P2P- Đảm bảo rằng không có bên nào có quyền kiểm soát hoàn toàn mạng lưới blockchain nhờ phân quyền và chỉ có chuỗi nặng nhất hoặc dài nhất được tuân theo
- Network Layer (Lớp Mạng) – Còn được gọi là Propagation layer, là nền tảng cho giao tiếp giữa các node, nơi mỗi node phải có khả năng phát hiện ra các node khác. Đây là một khung P2P được thiết kế để cho phép kiểm tra tính hợp lệ của dữ liệu giao dịch trong sự đồng thuận của hệ thống tạo, bổ sung và khám phá khối.
- Data Layer (Lớp dữ liệu) – Thông tin giao dịch được đóng gói và lưu trữ dưới dạng các khối đã được ký và xác minh- Mỗi khối tiếp theo được liên kết với các khối trước đó, được kết nối với khối đầu tiên từng được khai thác, khối Genesis. Quá trình này được lặp lại mỗi khi một khối mới được thêm vào – Mọi giao dịch đều được ký điện tử bằng khóa riêng (private key) của ví của người gửi. Chỉ người gửi mới có quyền truy cập vào khóa này, do đó đảm bảo rằng dữ liệu không thể bị truy cập hoặc bị can thiệp bởi bất kỳ ai khác.
- Hardware Layer (Lớp phần cứng) – Thiết bị và hệ thống giúp blockchain hoạt động- Xương sống công nghệ cho phép kết nối ngang hàng của hàng nghìn máy tính yêu cầu dữ liệu từ nhau- Máy tính trong blockchain được gọi là node, là một phần cứng chạy phần mềm khách hàng và xác minh ngẫu nhiên dữ liệu giao dịch
Hình dung
Kiến trúc chuỗi khối bắt đầu từ Hardware Layer / cơ sở hạ tầng của blockchain, trên đó nó xây dựng các layer bổ sung. Những thứ này khi kết hợp với nhau sẽ tạo ra một nền tảng blockchain.
Mỗi layer này đều có ý nghĩa và lý do tách biệt với các layer khác.
Ba layer dưới cùng của kiến trúc phân lớp tạo ra một layer riêng biệt từ quan điểm của hệ thống phân cấp bản thể học. Layer kết hợp này được gọi là Layer 0 (L0).
L0 là một khung mạng chạy bên dưới blockchain và được tạo thành từ các giao thức, kết nối, phần cứng, công cụ khai thác, các node và hơn thế nữa tạo thành nền tảng của hệ sinh thái blockchain. Các thành phần này giúp biến blockchain thành hiện thực và công nghệ của chúng cho phép Bitcoin, Ethereum và các mạng blockchain khác hoạt động.
L1 bao gồm các khái niệm về mạng cơ sở và cơ sở hạ tầng cơ bản. Tại đây, chúng ta có thể tìm thấy sự đồng thuận, các giao thức L1 và chính main chain và side chain (nếu được sử dụng).
Quan điểm 2: Hệ thống phân cấp bản thể học của blockchain
Cách tiếp cận này tập trung vào các giải pháp khả năng mở rộng có thể có cho một blockchain đã được tạo.
Cho đến nay, chúng ta đã mô tả năm layer kiến trúc blockchain tạo nên các nguyên tắc cơ bản để chạy một blockchain. Điều này cho phép chúng ta tiến thêm một bước nữa để quan sát các chức năng. Hai hình ảnh sau đây tóm tắt cách tiếp cận chức năng chung và cung cấp các yếu tố bổ sung từ mỗi khối bên dưới:
Các khối xây dựng chuỗi khối
Bước cuối cùng chúng ta cần thực hiện trong quá trình khám phá blockchain của mình là nhận ra rằng blockchain, với tất cả các layer của nó mà chúng ta vừa mô tả, đứng trên vai của internet. Để phù hợp với chủ đề của bài viết này, về cơ bản, blockchain là một lớp internet bổ sung.
Như chúng ta thấy ở trên, Web chức năng sẽ không tồn tại nếu không có Internet. Các ứng dụng Blockchain cũng cần có Internet, nhưng chúng có thể vượt qua Web và cung cấp cho chúng ta, bên cạnh nhiều thứ khác, một phiên bản Web khác phi tập trung và độc đáo hơn. Phiên bản này của Web được gọi là Web3, và nó là một trong những bước đột phá lớn nhất của công nghệ blockchain.
Nói một cách dễ hiểu, một blockchain đứng trên các trụ cột của Internet, và chính vì các lớp internet mà một blockchain có mọi thứ nó cần để kết nối với các node và giao tiếp với các công cụ khai thác blockchain cùng tất cả các thứ khác.
Khác
Nhưng dù sao thì những layer này là gì? Nói một cách chính xác, “” trong ngôn ngữ máy tính là thứ được xây dựng và chạy dựa trên các dịch vụ được cung cấp bởi một giao thức khác, cơ bản hơn. Rốt cuộc, đó là cách giao thức IP – một trong những nền tảng của internet – được thiết kế ban đầu.
Ví dụ, giao diện mạng là cơ sở của giao tiếp vật lý của internet là lớp hỗ trợ các dịch vụ cho lớp IP. Lớp IP là cơ sở cho lớp TCP và lớp TCP là cơ sở cho lớp HTTP. Vì vậy, hai máy có thể giao tiếp bằng giao thức HTTP nhờ tất cả các lớp khác bên dưới chúng.
Lưu ý cuối cùng, một trong những yếu tố thiết yếu của blockchain là bộ Internet Protocol (Giao thức Internet), thường được gọi là TCP / IP. Nhờ TCP / IP, blockchain có thể hoạt động trên Internet và mọi thứ mà blockchain thực hiện đều dựa trên TCP / IP. Chức năng này được xác định là một trong những phần của Layer 0 của blockchain.
Tương tác giữa blockchain với TCP / IP giống như hơi thở – dịch vụ mà TCP / IP cung cấp cho blockchain giống như oxy mà hành tinh của chúng ta cung cấp. Nhờ sự ban tặng của thiên nhiên, được cung cấp để sử dụng với sự dồi dào hiện tại, chúng tôi được phép phát huy hết khả năng của mình.
Nhiều blockchains có thể hoạt động bên ngoài TCP / IP. Tuy nhiên, tương tự như một nhóm nhỏ con người sẽ sống trên sao Hỏa trong tương lai gần, nó sẽ cực kỳ tốn kém về tài nguyên và hiện tại không hiệu quả. Tương tự như vậy, những người cố gắng sống trên sao Hỏa với lượng oxy khan hiếm sẽ có phong cách sống khó khăn hơn trên Trái đất với lượng oxy dồi dào, một blockchain chạy không có TCP / IP sẽ kém hiệu quả hơn nhiều.
Kết luận
Nếu chúng ta hình dung sự kết nối toàn cầu như bánh xe thúc đẩy nền văn minh hiện đại tiến lên, TCP / IP giống như chiếc lốp khí nén được gắn vào bánh xe, đưa chúng ta từ thời đại của điện báo sang thời đại của Internet.
Giờ đây, blockchain hứa hẹn sẽ thêm một lớp nữa lên trên lốp xe, điều này sẽ nâng cao chức năng của bánh xe hơn nữa. Có lẽ, nếu mọi thứ diễn ra tốt đẹp, nó có thể giống như một chiếc dây chống trọng lực, giúp cho phương tiện ì ạch của nhân loại có cơ hội bay lên thiên đường.
Mickey Maler
