Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu hơn về Sidechain là gì? Và Sidechain có thật sự là giải pháp tối ưu khả năng mở rộng trên Ethereum.
Tổng quan
Blockchain Trilemma – thuật ngữ lần đầu tiên được nhắc tới bởi người đồng sáng lập Ethereum – Vitalik Buterin – để mô tả về ba yếu tố cốt lõi mà một blockchain phải đối mặt. Khả năng mở rộng, tính phi tập trung và khả năng bảo mật chính là bộ ba bất khả thi mà các blockchain đang phải đánh đổi và không đạt được đồng thời cả ba.
Vậy, vấn đề lớn nhất để đạt được sự chấp nhận rộng rãi của blockchain có phải là khả năng mở rộng, trong khi vẫn đảm bảo tính phi tập trung và khả năng bảo mật? Cùng nhìn qua 1 vài cái tên tiêu biểu: Bitcoin với khả năng xử lý 7 giao dịch trên 1 giây, Ethereum là 20 giao dịch trên 1 giây, trong khi đó với thẻ thanh toán VISA trong thị trường truyền thống số lượng giao dịch có thể xử lý trong 1 giây lên tới 24000 giao dịch.
Có nhiều giải pháp đã được nghiên cứu, thử nghiệm và triển khai để giải quyết tính cấp thiết về khả năng mở rộng này. Sidechain là một trong số các giải pháp mở rộng đó, giúp tăng tốc độ giao dịch cũng như thông lượng trong khi giữ vững tính phi tập trung cũng như bảo mật của mạng lưới.
Trong phần tiếp theo, giải pháp mở rộng Sidechain dành cho mạng lưới phổ biến nhất ở thời điểm hiện tại là Ethereum được mô tả chi tiết hơn.
Khái niệm
Sidechain là một blockchain độc lập tương thích với máy ảo Ethererum EVM (Ethereum Virtual Machine) và chạy song song với mạng lưới Ethereum. Các Sidechain tương tác với Ethereum thông qua các cầu nối 2 chiều và tự chọn cơ chế đồng thuận cũng như các tham số về sản xuất khối.
Khác với các giải pháp lớp 2, Sidechain không được thừa hưởng các đặc tính bảo mật từ Ethereum, đồng thời cũng không gửi các dữ liệu giao dịch cũng như sự thay đổi về trạng thái mạng lưới Sidechain về Ethereum Mainnet.
Cách hoạt động
Sidechain là 1 blockchain riêng biệt, với các đặc tính và thiết kế riêng. Sidechain có vài điểm tương đồng với Ethereum nhưng cũng có những tính năng đặc trưng riêng biệt.
Cơ chế đồng thuận
Sidechain không phụ thuộc vào cơ chế đồng thuận của Ethereum mà nó có thể lựa chọn cơ chế phù hợp với nhu cầu. Một vài thuật toán đồng thuận được sử dụng ở các Sidechain có thể kể tên như là Proof of Authority (PoA), Delegated Proof of Stake (dPoS) hay là Byzantine Fault Tolerance (BFT).
Sidechain có các node validator xác thực và xử lý giao dịch, sản xuất khối cũng như lưu trữ trạng thái mạng lưới. Các node validator cũng có trách nhiệm duy trì cơ chế đồng thuận và bảo mật cho mạng lưới chống lại các cuộc tấn công gây hại.
Các tham số của Block
Thời gian tạo khối nhanh hơn, kích cỡ khối lớn hơn để đạt được thông lượng cao, và hoàn thành giao dịch nhanh kèm theo phí giao dịch rẻ là những gì mà Sidechain hướng tới.
Ngoài những lợi thế dễ thấy, điều này ảnh hưởng tới tính phi tập trung cũng như bảo mật của toàn mạng. Việc sản xuất khối nhanh với kích thước khối lớn đòi hỏi các node validator có cấu hình mạnh mẽ, không dành cho số đông tất cả mọi người. Khi đó, bảo mật nằm trong tay một số ít “supernode” làm nguy cơ rủi ro tăng lên.
Khả năng tương thích với máy ảo Ethereum (EVM)
Các Sidechain thường có khả năng tương thích với máy ảo Ethereum, do đó, có thể thực thi các hợp đồng thông minh được phát triển cho EVM bằng các ngôn ngữ lập trình dành cho EVM như Solidity.
Điều này có nghĩa là, các nhà phát triển ứng dụng có thể mang các dApp của họ đang hoạt động trên Ethereum lên các Sidechain chỉ đơn giản bằng việc triển khai hợp đồng thông minh. Với các dApp hoạt động ở trên Sidechain, người dùng các ứng dụng này có thể tận hưởng phí giao dịch rẻ, tốc độ cao, ngay cả khi mạng lưới Ethereum Mainnet gặp tắc nghẽn.
Dịch chuyển tài sản
Để một blockchain độc lập có thể được gọi là 1 Sidechain cho Ethereum Mainnet thì blockchain đó phải có khả năng trao đổi tài sản dễ dàng giữa blockchain đó và Ethereum Mainnet. Khả năng tương tác này đạt được thông qua việc sử dụng các cầu nối. Về mặt bản chất, cầu nối là hợp đồng thông minh được triển khai trên cả Sidechain và Ethereum Mainnet để kiểm soát việc trao đổi tài sản giữa chúng.
Các cầu nối 2 chiều này sẽ giúp tài sản được dịch chuyển giữa Sidechain và Ethereum. Tuy gọi là dịch chuyển nhưng thực tế các tài sản này không di chuyển theo phương diện vật lí, mà thường 1 cơ chế được sử dụng sẽ là khóa (hoặc đốt/xóa bỏ) tài sản ở 1 chuỗi rồi tạo ra tài sản tương ứng ở trên chuỗi còn lại.
Ưu, nhược điểm
Ưu điểm
- Công nghệ mà Sidechain sử dụng được nghiên cứu và thử nghiệm trong thời gian dài lâu, cũng như được cập nhật cải tiến về mặt thiết kế
- Sidechain có thể tự xây dựng mô hình đồng thuận và tham số hệ thống phù hợp với nhu cầu sử dụng, giúp xử lý hiệu quả các giao dịch và giảm thiểu phí giao dịch.
- Sidechain có thể tương thích với máy ảo Ethereum, giúp cho các dApp gốc trên Ethereum có thể hoạt động dễ dàng trên Sidechain, từ đó giúp mở rộng hệ sinh thái một cách đơn giản. Điều này cũng đồng nghĩa với sự thuận tiện dành cho các nhà phát triển ứng dụng trong việc cân nhắc lựa chọn triển khai ứng dụng trên Sidechain thay vì trên chuỗi chính Ethereum.
Axie Infinity là 1 ví dụ điển hình cho những lợi thế của Sidechain, khi cộng đồng đông đảo, số lượng giao dịch nhiều cũng như lượng tài sản được giao dịch lớn, việc lựa chọn triển khai Ronin Sidechain sử dụng cơ chế đồng thuận PoA thay vì nằm trên chuỗi chính Ethereum là một lựa chọn dễ hiểu, tạo sự thuận tiện cho người dùng với tốc độ cao và phí rẻ. Các node validator cũng là các đối tác tin cậy của Sky Mavis – công ty chủ quản của Axie Infinity – như Binance, Animoca, …
Nhược điểm
- Sidechain đánh đổi về khả năng phi tập trung và sự tin cậy cho khả năng mở rộng
- Việc có thể lựa chọn cơ chế đồng thuận riêng cũng làm cho Sidechain không được hưởng lợi từ các đặc tính bảo mật của Ethereum Mainnet.
- Sidechain cũng yêu cầu tính trung thực của các node validator cao hơn.
Chúng ta cùng quay trở lại với ví dụ Axie Infinity ở trên, Ronin Sidechain chỉ có 9 node validator xác thực. Kẻ tấn công đã có được quyền kiểm soát 4/9 node validator của Sky Mavis và một của bên thứ 3 do Axie DAO điều hành. Ước tính tổng thiệt hại lên tới $600M vào thời điểm phát hiện. Với số lượng node xác thực Sidechain ít, cũng như sơ hở trong quản lí làm cho Axie Infinity thất thoát một lượng tài sản khổng lồ. Sky Mavis sau đó đã tăng cường bảo mật thông qua việc tăng số lượng node validator, làm việc với các bên bảo mật cũng như nâng cấp quy trình quản lí nghiêm ngặt hơn.
Một vài dự án triển khai Sidechain
Polygon với 100 node validator sử dụng thuật toán đồng thuận PoS, thời gian hoàn thành khối trung bình 2.2 giây, kích thước khối trung bình 50000B, đạt được khả năng xử lý lên tới 10000 giao dịch trên giây, phí giao dịch dao động từ $0.0005 tới $0.2, phục vụ khoảng 600 ngàn địa chỉ hoạt động một ngày vào lúc cao điểm.
Skale với 157 node validator, đạt được khả năng xử lý 5600 giao dịch trên một giây cùng phí giao dịch nhỏ gần như bằng $0
Kết luận
Các giải pháp mở rộng trên Ethereum đa dạng trải dài từ giải pháp on-chain như Sharding cho tới các giải pháp off-chain như các giao thức lớp 2, Plasma, Validium hay là Sidechain. Mỗi giải pháp đều có những đặc tính và mức độ phức tạp về mặt công nghệ cũng như triển khai khác nhau. Tất cả tạo nên sự đa dạng và khả năng lựa chọn cho các nhà phát triển ứng dụng sử dụng phù hợp với sản phẩm của họ nhất.
Sidechain có tiềm năng lớn để mở rộng hệ sinh thái, giúp việc tương tác xuyên chuỗi được đơn giản hóa, cho phép nâng cao trải nghiệm xuyên suốt của người dùng.
