CKB联创Jan：什么是L1饥饿问题 L2与L1该如何设计

Dịch: Mùa sương mù & Bạch Đinh, Geek web3

Bài phát biểu này của Jan, người sáng lập Nervos vào năm 2019 tại Hội nghị HBS Blockchain+Crypto Club, xoay quanh mối quan hệ giữa Layer2 và Layer1, mạnh mẽ khẳng định rằng chuỗi khối mô-đun sẽ là hướng đi đúng đắn, đồng thời bàn về vấn đề lưu trữ dữ liệu của chuỗi khối. Đồng thời, Jan cũng đưa ra một chủ đề khá thú vị: Nếu sự nổi lên của Layer2 dẫn đến Layer1 đói, phải giải quyết vấn đề như thế nào.

Với việc là một trong những nhóm đầu tiên ủng hộ Layer2 và chuỗi khối mô-đun, tuyên bố của Nervos vào những năm 18, 19 rất tiên phong. Lúc đó, cộng đồng ETH vẫn có ảo tưởng không thực tế về Phân mảnh, và việc tạo ra một chuỗi đơn hiệu suất cao cũng đang ở trạng thái rất náo nhiệt mà vẫn chưa được chứng minh đầy đủ.

Nhưng khi nhìn lại vấn đề mà ETH Layer2 đã tiếp tục phát triển trong thực tế vào năm 2024 và nhược điểm về hiệu năng của ‘blockchain công cộng cao cấp’ như Solana trong việc giải quyết vấn đề Phi tập trung và không tin cậy, có thể nói rằng quan điểm của Jan cách đây 5 năm là rất tiên phong. Với sự quan tâm đặc biệt đến Layer2, ‘Geek web3’ đã biên soạn bài giảng của Jan thành phiên bản văn bản và đăng tải ở đây, chào đón sự học tập và thảo luận chung của cộng đồng yêu thích Layer2 của Nervos, ETH và BTC.

Dưới đây là bản gốc bài giảng của Jan.

Định nghĩa của Layer1 và Layer2

Đây là định nghĩa của tôi về L1 và L2 (mạng lớp 2), như hình.

Đầu tiên, cần nhấn mạnh rằng Nerovs chỉ là một mạng blockchain Khối cố gắng đáp ứng nhu cầu của nền kinh tế Phi tập trung và không phải giải quyết “tất cả vấn đề”. Theo quan điểm của chúng tôi, sự khác biệt giữa Layer1 và Layer2 nằm ở sức mạnh của Nhận thức chung. Mạng L1 phải có sự Nhận thức chung rộng nhất, tức là “Nhận thức chung toàn cầu”. Với sự Nhận thức chung toàn cầu không cần phép thuật, bất kỳ ai trên thế giới đều có thể tham gia vào quá trình Nhận thức chung của L1, và cuối cùng L1 có thể được coi là “cột mốc” của nền kinh tế Phi tập trung. Từ góc độ này, chúng ta có thể gọi L1 là “lớp Nhận thức chung”.

So với đó, ** L2 mạng có phạm vi Nhận thức chung nhỏ hơn một chút, ** những người tham gia có thể chỉ đến từ một quốc gia, một ngành nghề cụ thể, thậm chí là một công ty hoặc tổ chức cụ thể, hoặc một cộng đồng nhỏ. ** Sự hy sinh về phạm vi Nhận thức chung của L2 là một khoản chi phí, đổi lại là những cải tiến về các khía cạnh khác như TPS cao hơn, Trễ thấp hơn và khả năng mở rộng tốt hơn. Chúng ta có thể gọi L2 là ‘lớp giao thức’, và thường L1 và L2 được kết nối thông qua cầu nối Cross-chain.

Cần nhấn mạnh rằng, mục đích của chúng tôi khi xây dựng mạng L2 không chỉ là để giải quyết vấn đề khả năng mở rộng của blockchain, mà còn vì kiến trúc tầng là cách dễ nhất để triển khai chuỗi khối mô-đun. Khái niệm chuỗi khối mô-đun đề cập đến việc giải quyết các vấn đề khác nhau bằng cách đưa chúng vào các mô-đun khác nhau.

Rất nhiều người đã luôn bàn luận về vấn đề Sự tuân thủ và quản lý trong blockchain, vậy làm thế nào chúng ta có thể tích hợp BTC hoặc ETH vào khung pháp lý hiện tại? Một cấu trúc đa tầng có thể là một câu trả lời cho vấn đề này. Việc trực tiếp thêm logic kinh doanh phù hợp với yêu cầu quản lý ở Layer1 có thể làm hỏng tính Phi tập trung và tính trung lập của nó, do đó logic liên quan đến Sự tuân thủ có thể độc lập được triển khai trên Layer2.

Layer2 có thể được tùy chỉnh theo quy định hoặc tiêu chuẩn cụ thể, chẳng hạn như việc xây dựng một mạng blockchain nhỏ dựa trên cơ sở cấp phép, hoặc là một cái gì đó như kênh trạng thái. Điều này không chỉ đảm bảo tuân thủ quy định mà còn không ảnh hưởng đến tính phi tập trung và tính trung lập của Layer1.

Ngoài ra, chúng tôi còn có thể giải quyết mâu thuẫn giữa tính bảo mật và trải nghiệm người dùng thông qua kiến trúc phân lớp. Tương tự, nếu bạn muốn đảm bảo tính an toàn của Khóa riêng, bạn phải hy sinh một số tiện ích, và blockchain cũng vậy. Nếu bạn muốn đảm bảo tính an toàn tuyệt đối của blockchain, bạn phải hy sinh một số thứ như hiệu suất của chuỗi đó v.v.

Tuy nhiên, nếu sử dụng kiến trúc đa tầng, chúng ta có thể hoàn toàn tập trung vào tính an toàn trên mạng L1, trong khi đánh đổi một chút tính an toàn trên mạng L2 để đạt được trải nghiệm người dùng tốt hơn. Ví dụ, chúng ta có thể tối ưu hóa hiệu suất mạng trên L2 bằng cách sử dụng kênh trạng thái, giảm trễ. Vì vậy, thiết kế Layer2 không gì khác ngoài sự cân bằng giữa tính an toàn và trải nghiệm người dùng.

Nội dung trên tự nhiên dẫn đến một vấn đề: Liệu mọi chuỗi khối có thể được coi là Layer1 không?

Câu trả lời là phủ định, trước hết chúng ta phải rõ ràng rằng, **Phi tập trung và tính an toàn của mạng Layer1 ưu tiên hơn tất cả, **bởi vì chúng ta cần Phi tập trung để đạt được tính chống kiểm duyệt. Việc theo đuổi an toàn của Layer1, tóm lại, là vì L1 là nền tảng của toàn bộ mạng Blockchain, là trụ cột của hệ thống kinh tế mã hóa toàn cầu.

Dựa trên tiêu chí này, **Bitcoin và Ethereum không thể phủ nhận là hai mạng L1 cổ điển nhất, chúng có phạm vi Nhận thức chung mạnh mẽ. Ngoài hai mạng này, hầu hết các blockchain khác không đáp ứng tiêu chí L1, mức độ Nhận thức chung thấp hơn. Ví dụ, Nhận thức chung của EOS không đạt tiêu chuẩn, chỉ có thể hoạt động như một mạng L2, huống hồ các quy tắc của nó chỉ áp dụng cho chính nó.

Vấn đề hiện tại của mạng Layer1

Sau khi xác định định nghĩa của Layer1, chúng ta phải nhận thấy rằng có ba vấn đề tồn tại trong mạng L1 hiện có, những vấn đề này tồn tại đến một mức độ nhất định trong BTC và Ethereum:

1. Vấn đề thảm họa của việc lưu trữ dữ liệu công cộng

Chúng tôi cần phải thanh toán một khoản phí nhất định khi sử dụng Khối, nhưng trong mô hình kinh tế của BTC, cấu trúc phí chỉ xem xét chi phí tính toán và chi phí băng thông mạng, chưa hoàn thiện xem xét chi phí lưu trữ dữ liệu.

Ví dụ, người dùng chỉ cần thanh toán một lần phí để lưu trữ dữ liệu trên chuỗi on-chain, nhưng thời hạn lưu trữ lại là vĩnh viễn, vì vậy mọi người có thể lạm dụng tài nguyên lưu trữ và đưa bất cứ thứ gì lên chuỗi vĩnh viễn, cuối cùng, toàn bộ nút trên mạng sẽ phải chịu chi phí lưu trữ ngày càng cao hơn. Điều này đem lại một vấn đề: bất kỳ ai muốn tham gia vào mạng này đều sẽ phải chịu chi phí cao nhất.

Giả sử trạng thái/dữ liệu tài khoản của một blockchain nào đó vượt quá 1TB, không phải ai cũng có thể dễ dàng đồng bộ hoàn toàn trạng thái và lịch sử giao dịch. Trong trường hợp này, ngay cả khi bạn có thể đồng bộ đến trạng thái hoàn chỉnh, cũng rất khó để tự xác minh lịch sử giao dịch tương ứng, điều này sẽ làm suy yếu tính không tin cậy của blockchain, trong khi tính không tin cậy chính là giá trị cốt lõi của blockchain.

Quỹ Ethereum đã nhận thức được vấn đề trên và đã bao gồm thiết kế về hệ thống cho thuê lưu trữ trong EIP-103, nhưng chúng tôi tin rằng đó không phải là giải pháp tối ưu nhất.

Chúng tôi đã đưa ra một mô hình trạng thái mới trong Nervos, được gọi là “Cell”, có thể coi như một dạng mở rộng của UTXO. Trong trạng thái BTCUTXO, bạn chỉ có thể lưu trữ số dư BTC, trong khi Cell có thể lưu trữ bất kỳ loại dữ liệu nào và tổng quát hóa amount và giá trị số nguyên của BTCUTXO thành “Capacity”, để xác định dung lượng lưu trữ tối đa của Cell.

Thông qua cách này, chúng tôi sẽ kết hợp số lượng tài sản gốc trên CKB và kích thước trạng thái của nó với nhau. Bất kỳ ô Cell nào chiếm không gian đều không thể vượt quá giới hạn dung lượng của nó, vì vậy tổng lượng dữ liệu sẽ được duy trì trong phạm vi nhất định.

Và chúng tôi sử dụng tỷ lệ Token phồng tôm hợp lý để đảm bảo kích thước dữ liệu trạng thái không gây quấy rối cho các Nút hoạt động. Bất kỳ ai cũng có thể tham gia vào mạng lưới CKB, họ có thể xác minh dữ liệu lịch sử và xác minh tính hợp lệ của trạng thái cuối cùng, đó là giải pháp mà CKB đưa ra cho vấn đề lưu trữ trên Khối chuỗi.

2. Vấn đề đói của Layer1

Nếu chúng ta mở rộng trên Layer2 và **đưa một lượng lớn hoạt động giao dịch lên Layer2, chắc chắn sẽ dẫn đến sự giảm số lượng giao dịch trên Layer1, phần thưởng kinh tế cho Người khai thác/Nút trên Layer1 cũng sẽ giảm tương ứng. Điều này sẽ làm giảm sự tích cực của Người khai thác/Nút trên Layer1, **cuối cùng dẫn đến sự giảm an toàn của Layer1. Đây chính là vấn đề đói Layer1 được nhắc đến.

Để lấy một ví dụ cực đoan, nếu chúng ta chuyển tất cả hoạt động giao dịch sang L2, thì L1 là nền tảng của nó sẽ không bền vững. Vậy làm thế nào để giải quyết vấn đề này?

Đối với điều này, chúng ta cần phân biệt xem có những loại người dùng nào trong mạng lưới blockchain, đơn giản có thể chia thành Người dùng Lưu trữ Giá trị (SoV user, người dùng lưu trữ giá trị) và Người dùng Tiện ích (người dùng tiện ích).

Vẫn lấy CKB làm ví dụ, Người dùng SoV sử dụng tài sản nguyên bản CKBToken như một phương tiện lưu trữ giá trị, trong khi Người dùng Utility sử dụng Cell để lưu trạng thái. Người dùng SoV phản đối sự suy dilution giá của CKBToken do lạm phát, trong khi Người dùng Utility phải trả phí lưu trữ trạng thái cho Người khai thác, phí này tăng theo thời gian lưu trữ dữ liệu và không gian chiếm dụng.

Chúng tôi sẽ tiếp tục phát hành CKBToken mới trong mạng lưới để tạo ra tỷ lệ lạm phát cố định và trả cho người khai thác, điều này tương đương với việc làm giảm giá trị của Token trong tay người dùng Utility (đây là một trong ba mô hình phát hành trong mô hình kinh tế CKB có tên là ‘phát hành cấp hai’, phát hành cố định 1,344 tỷ CKBToken mỗi năm, thông tin chi tiết có thể xem tại ‘Giải mã Stable++: RGB++ Layer khởi hành chính thức đồng tiền ổn định đầu tiên’).

Trong quá trình này, tài sản của người dùng SoV cũng bị pha loãng, vì vậy chúng tôi có thể trợ cấp cho họ một khoản bồi thường nhất định để bù đắp thiệt hại do lạm phát (đó là phần NervosDAO sau đó). Điều này có nghĩa là lợi nhuận mà Người khai thác nhận được từ sự lạm phát của CKB thực tế chỉ được trả bởi Utility User. Sớm thôi chúng tôi sẽ phát hành Token kinh tế của CKB, các vấn đề liên quan sẽ được mô tả chi tiết trong đó.

Dựa trên thiết kế Tokenomics như vậy, Người khai thác có thể nhận được phần thưởng ngay cả khi không có hoạt động giao dịch nào trên mạng CKB, từ đó chúng ta có thể tương thích với bất kỳ “lớp lưu trữ giá trị” hoặc Layer2 nào. Tóm lại, chúng tôi giải quyết vấn đề đói Layer1 thông qua việc kiểm soát lạm phát cố định cố ý.

3. Sự thiếu hụt của các ngôn ngữ mã hóa

Người dùng cần các nguyên tố mã hóa khác nhau để sử dụng các phương thức mã hóa khác nhau hoặc các Thuật toán ký khác nhau, chẳng hạn như Schnorr, BLS, vv.

Để trở thành một chuỗi khối Layer1, bạn cần xem xét cách tương tác với Layer2. Cộng đồng Ethereum có người đề xuất sử dụng ZK hoặc Plasma để thực hiện Layer2, nhưng nếu không có ngữ cảnh liên quan đến ZK, bạn sẽ làm thế nào để xác minh trên Layer1?

Ngoài ra, Layer1 cũng cần xem xét tính tương tác với các Layer1 khác. Ví dụ về Ethereum, một số người đã yêu cầu nhóm phát triển Ethereum biên dịch trước hàm băm Blake2b thành một mã opcode tương thích với EVM. Mục đích của đề xuất này là để cầu nối Zcash và Ethereum, cho phép người dùng thực hiện giao dịch giữa hai nền tảng này. Mặc dù đề xuất trên đã được đưa ra từ hai năm trước, nhưng cho đến bây giờ vẫn chưa được thực hiện do thiếu các nguyên tố mã hóa tương ứng, điều này đã tạo ra rào cản nghiêm trọng cho sự phát triển của Layer1.

Để giải quyết vấn đề này, CKB xây dựng một Máy ảo rất trừu tượng, được gọi là CKB-VM, rất khác với BTC Máy ảo và EVM. Ví dụ: BTC có opcode OP \ _CHECKSIG chuyên dụng được sử dụng để xác minh chữ ký secp256k1 trong các giao dịch BTC. Trong CKB-VM, chữ ký secp256k1 không yêu cầu xử lý đặc biệt và chỉ có thể xác minh tập lệnh do người dùng xác định hoặc Hợp đồng thông minh.

CKB cũng sử dụng secp256k1 làm thuật toán chữ ký mặc định của nó, chỉ là chạy trên CKB-VM thay vì là ngôn ngữ mã hóa cứng.

Mục đích ban đầu của CKB để xây dựng máy ảo là cải thiện tốc độ chạy các nguyên tố mã hóa trong EVM và các máy ảo khác. Việc xác minh một chữ ký secp256k1 đơn lẻ trên EVM mất khoảng 9ms, trong khi cùng thuật toán trên CKB-VM chỉ mất khoảng 1ms, cải thiện hiệu quả gần 10 lần.

Vì vậy, giá trị của CKB-VM hiện nay là, người dùng có thể tùy chỉnh ngôn ngữ mã hóa của họ trong đó, và hầu hết đều tương thích với CKB-VM, vì CKB-VM sử dụng bộ chỉ thị RISC-V, bất kỳ ngôn ngữ nào được biên dịch bởi GCC (Bộ sưu tập Trình biên dịch GNU, một bộ biên dịch phổ biến) đều có thể chạy trên CKB.

Ngoài ra, sự tương thích cao của CKB-VM cũng nâng cao độ an toàn của CKB. Như lập trình viên thường nói: “Đừng tự thực hiện phiên bản thuật toán mã hóa của riêng bạn, bạn luôn làm sai”. Tự định nghĩa thuật toán mã hóa thường mang lại rủi ro an ninh không thể dự đoán được.

Tóm lại, mạng CKB sử dụng các phương pháp khác nhau để giải quyết ba vấn đề mà mạng L1 đối mặt mà tôi đã đề xuất, đó là lý do tại sao CKB có thể được coi là một mạng Layer1 đáng tin cậy.