Các blockchain nhanh có phải hy sinh tính bảo mật không? Bộ ba bất khả thi của blockchain

Mặc dù sự đánh đổi là không thể tránh khỏi, nhưng các chuyên gia được crypto.news phỏng vấn tin rằng bộ ba bất khả thi của blockchain sẽ làm sáng tỏ những thách thức mà các nhà phát triển phải đối mặt và cách giải quyết chúng.

Bộ ba bất khả thi về blockchain, do người đồng sáng lập Ethereum Vitalik Buterin đặt ra vào năm 2017, nêu bật những thách thức mà các nhà phát triển phải đối mặt trong việc tạo ra các hệ thống sổ cái phân tán. Theo Buterin, các kiến trúc sư phải cân bằng và ưu tiên hai trong số ba tính năng chính.

Trong một cuộc phỏng vấn với crypto.news, Luke Nolan, cộng tác viên nghiên cứu tại CoinShares, đồng tình với quan điểm này. Nolan tin rằng, theo nghĩa rộng, bộ ba bất khả thi của blockchain minh họa một cách hiệu quả thách thức đạt được cả ba tính năng ở mức tối đa. Ông nhấn mạnh rằng các nhà phát triển thường hy sinh một số khía cạnh hoặc cả hai khi tối ưu hóa một tính năng.

Bộ ba bất khả thi của blockchain

Alex Dulub, Người sáng lập Web3 Antivirus, gợi ý rằng việc tăng tốc blockchain đôi khi có thể ảnh hưởng đến sự an toàn của nó. Ông tin rằng các giải pháp như mạng Lớp 2 (L2) và chuỗi bên, xử lý các giao dịch bên ngoài chuỗi khối chính, có thể tăng tốc độ và khả năng mở rộng nhưng có thể gây ra những rủi ro mới.

Dulub cho rằng lỗi hợp đồng thông minh, rủi ro tập trung và các cuộc tấn công tiềm ẩn là những lỗ hổng chính đối với các blockchain nhằm cải thiện cả ba khía cạnh.

Neville Grech, người sáng lập Dedaub, một công ty bảo mật blockchain, chỉ ra rằng việc tăng các tham số như kích thước khối và tần số để nâng cao tốc độ có thể đòi hỏi nhiều sức mạnh tính toán, băng thông và dung lượng lưu trữ hơn mức mà các nút trung bình có thể xử lý. Điều này có thể dẫn đến một cấu trúc mạng tập trung hơn, chỉ có một số nút tham gia đầy đủ vào chuỗi khối.

Mặc dù việc điều chỉnh quy trình xác thực có thể tăng tốc mạng, Grech cảnh báo rằng “nó có thể khiến blockchain gặp các lỗ hổng và tranh chấp xác thực, đồng thời tạo ra các nhánh tạm thời”.

Hơn nữa, theo ông, việc giảm sự tham gia của các nút và trình xác thực trong quá trình xác minh có thể ảnh hưởng đến tính phân cấp của mạng và tính toàn vẹn của chuỗi khối.

Để minh họa, mạng Bitcoin, mặc dù được phân quyền và bảo mật với hơn một triệu công cụ khai thác BTC trên toàn thế giới, vẫn xử lý trung bình 8,35 giao dịch mỗi giây (TPS). Con số này thấp hơn đáng kể so với các công ty chuyển tiền tập trung như Visa, vốn có phạm vi TPS từ 1.500 đến 2.000.

Ngược lại, blockchain của Zcash thường hoạt động ở tốc độ trung bình 26 giao dịch mỗi giây (TPS) đối với các giao dịch không được bảo vệ. Tuy nhiên, một báo cáo vào tháng 9 năm 2023 đã tiết lộ rằng hơn 50% tỷ lệ băm của Zcash được kiểm soát bởi nhóm khai thác ViaBTC, khiến mạng có nguy cơ bị tấn công 51% .

Lấy Solana ( SOL ) làm ví dụ khác, tự hào với TPS thời gian thực hiện tại là 772, theo dữ liệu của Chainspect. Mặc dù phải đối mặt với lần ngừng hoạt động lớn thứ 10 vào tháng 2 năm 2023, mạng đã chứng tỏ tính ổn định cao kể từ đó.

Trong báo cáo ngày 21 tháng 7 năm 2023, Solana Foundation đã tuyên bố chuỗi khối Solana có 100% thời gian hoạt động. Thành tựu này đạt được nhờ sự cải thiện về tỷ lệ giao dịch có quyền biểu quyết và không biểu quyết.

Trong trường hợp này, Luke Nolan, một cộng tác viên nghiên cứu tại CoinShares, chỉ ra rằng sự đánh đổi chính được thực hiện là sự phân cấp và theo ông, “bảo mật đã đạt được sự đánh đổi tối thiểu hơn”.

Ông nhấn mạnh rằng chi phí để chạy trình xác thực Solana có thể khá cao, dao động trong khoảng từ 3.000 đến 5.000 USD. Chi phí cao này khiến công chúng vận hành trình xác nhận Solana trở nên tốn kém, gây ra rủi ro tập trung.

Theo dữ liệu của Solana Compass, Solana hiện có tổng cộng 2.919 nút với hơn 433.000 staker. Số lượng nút của mạng đã giảm đáng kể kể từ tháng 3 năm 2023 sau khi đạt mức cao nhất mọi thời đại (ATH) là 2.564 nút hoạt động.

Mặc dù số lượng nút Ethereum đã liên tục giảm kể từ giữa tháng 1, hiện ở mức khoảng 7.000, nhưng nó vẫn cao hơn 2,4 lần so với các thiết bị điều hành của Solana.

Con số này là hợp lý vì các nút Ethereum yêu cầu yêu cầu phần cứng thấp hơn so với Solana và có giá từ 500 đến 1.000 USD. Ngoài ra, số lượng người đặt cược Ethereum cũng cao hơn đáng kể so với Solana – hiện ở mức hơn 921.000.

Nolan cũng đề cập rằng hiện tại Ethereum đã gác lại ý tưởng mở rộng quy mô Lớp 1 (L1) để tránh ảnh hưởng đến tính phân cấp hoặc bảo mật. Hiện tại, Ethereum xử lý trung bình khoảng 13 giao dịch mỗi giây (TPS), với TPS được ghi nhận cao nhất đạt 62,34.

“Nhìn chung, tôi sẽ không nói số lượng trình xác thực là thước đo phân cấp số 1, nhưng từ quan điểm triết học, bạn có thể chạy một nút Ethereum với giá rất rẻ, giúp phát triển chuỗi ngay cả khi không cần đặt cọc 32 ETH — mặc dù tất nhiên, bạn sẽ không kiếm được gì cả.”

Luke Nolan nói với crypto.news.

Các giải pháp

Để chứng minh rằng bộ ba bất khả thi của blockchain không phải là một quy tắc không thể phá vỡ, các công ty đang giới thiệu các giải pháp sáng tạo thách thức quan điểm cho rằng tốc độ và tính bảo mật luôn mâu thuẫn với nhau. Hãy cùng khám phá một số giải pháp hàng đầu nhằm cân bằng khả năng mở rộng, bảo mật và phân cấp.

• Mạng L2 : Các giải pháp này tăng cường chuỗi khối Lớp 1 bằng cách tăng tốc độ giao dịch, cắt giảm phí và nâng cao khả năng mở rộng tổng thể. L2 cho phép chuỗi chính tập trung vào bảo mật và phân cấp, trong khi mạng Lớp 2 xử lý khả năng mở rộng và hiệu quả. Về mặt kỹ thuật, chuỗi khối L2 kế thừa tính bảo mật của mạng L1.
• Thay đổi cơ chế đồng thuận : Các cơ chế đồng thuận mới, chẳng hạn như các biến thể Proof of Stake (PoS), nhằm mục đích cân bằng giữa bảo mật và tốc độ mà không có sự thỏa hiệp lớn. Việc chuyển đổi từ Proof of Work (PoW) sang PoS có thể là một cách quan trọng để tăng thông lượng giao dịch đồng thời giảm phí xử lý.
• Segregated Witness (SegWit) : Được triển khai bằng Bitcoin vào năm 2017, SegWit mở rộng quy mô thông lượng chuỗi khối bằng cách tách chữ ký giao dịch khỏi dữ liệu giao dịch và lưu trữ chúng theo cách khác. Sự tách biệt này cải thiện hiệu quả không gian, hợp lý hóa việc xác minh và giảm kích thước tổng thể của hồ sơ giao dịch.
• Sharding : Các kỹ thuật như sharding phân phối xử lý giao dịch trên các nhóm nút nhỏ hơn, tăng tốc độ trong khi vẫn duy trì tính bảo mật. Ví dụ: chuỗi khối Harmony sử dụng sharding và hiện đạt được thời gian cuối cùng là hai giây, trong khi Thời gian đến đích (TTF) của Solana là khoảng 12,8 giây.
• Bản cuộn :
  • Bản tổng hợp không có kiến thức ( zk-rollups ) : Các bản tổng hợp này tập hợp hàng trăm giao dịch ngoài chuỗi và tạo ra bằng chứng mật mã, được gọi là bằng chứng không có kiến thức .
  • Tổng hợp lạc quan : Chúng hoạt động dựa trên giả định rằng các giao dịch hợp lệ theo mặc định. Họ chỉ thực hiện tính toán trên chuỗi khối Lớp 1 (L1) trong trường hợp có tranh chấp. Điều này gây ra sự chậm trễ cuối cùng trong việc xác minh tính hợp pháp của các giao dịch trước khi chúng đến mạng L1. Nếu một giao dịch được phát hiện là không hợp lệ, nó có thể được khôi phục để ngăn chặn mọi hậu quả tiêu cực.

Phần kết luận

Các chuỗi khối nhanh không trực tiếp hy sinh tính phân cấp và bảo mật; thay vào đó, bộ ba bất khả thi về blockchain làm sáng tỏ những thách thức mà các nhà phát triển phải đối mặt và những sự đánh đổi thường xuyên mà họ phải giải quyết.

“Tóm lại, trong khi tốc độ thường đặt ra những thách thức phải đánh đổi bằng bảo mật, thì sự đổi mới không ngừng của cộng đồng blockchain có thể cung cấp một số giải pháp. Đó không chỉ là việc lựa chọn giữa tốc độ và bảo mật; đó là về kỹ thuật blockchain một cách thông minh để cân bằng cả hai.”

Neville Grech nói với crypto.news.

Dulub nhấn mạnh rằng “thiết kế cẩn thận, thử nghiệm nghiêm ngặt và nghiên cứu liên tục là chìa khóa để quản lý các thách thức” liên quan đến bộ ba bất khả thi của blockchain.