Giới thiệu

Khi ngành công nghiệp blockchain tiến tới việc áp dụng hàng loạt, các tắc nghẽn hiệu suất của kiến trúc chuỗi nguyên khối ngày càng trở nên rõ ràng. Theo các tổ chức nghiên cứu blockchain, TPS của mạng chính Ethereum từ lâu vẫn nằm trong khoảng 15-30, không đáp ứng được nhu cầu đồng thời cao của các ứng dụng Web3. Trong bối cảnh này, blockchain mô-đun đã nổi lên như một mô hình kỹ thuật thế hệ tiếp theo, đạt được sự tối ưu hóa cân bằng về hiệu suất và bảo mật bằng cách tách các chức năng cốt lõi của chuỗi nguyên khối thành các mô-đun độc lập.

ME Network, một mạng hợp nhất đa chuỗi blockchain mô-đun được phát triển độc lập trong ba năm, sử dụng thiết kế tách rời ba lớp bao gồm lớp thực thi, lớp giải quyết và lớp sẵn có dữ liệu. Bài viết này sẽ phân tích sâu các nguyên tắc kỹ thuật và thực tiễn đổi mới của hệ thống kiến trúc này.

Lớp thực thi: Giải pháp tối ưu hóa cho hiệu quả tính toán

Lớp thực thi, là thành phần cấp cao nhất của kiến trúc mô-đun, đảm nhận các chức năng cốt lõi của thực hiện giao dịch và tính toán hợp đồng thông minh. Trong các chuỗi nguyên khối truyền thống, tất cả các node cần thực hiện đồng bộ tất cả các giao dịch, gây ra dự phòng tính toán nghiêm trọng. ME Network giải quyết vấn đề này bằng cách giới thiệu công nghệ Rollup, phân tách các tác vụ tính toán từ chuỗi chính sang môi trường off-chain.

Cụ thể, giải pháp Rollup hoàn thành tính toán giao dịch ngoài chuỗi, sau đó chỉ gửi gốc trạng thái đến lớp thanh toán để xác minh, trong khi xuất bản dữ liệu giao dịch nén sang lớp sẵn có dữ liệu. Thiết kế này làm giảm đáng kể tải tính toán trên chuỗi chính, về mặt lý thuyết cho phép cải thiện hiệu suất TPS lên đến hàng chục nghìn, với mức giảm đáng kể phí gas tương ứng.

Đáng chú ý, bản thân ME Hub cũng là một chuỗi công cộng L1 hỗ trợ các hợp đồng thông minh. Đối với các kịch bản ứng dụng không theo đuổi tối ưu hóa hiệu suất cực cao, các nhà phát triển có thể chọn triển khai hợp đồng trực tiếp trên ME Hub, hoạt động tương tự như triển khai trên mạng chính Ethereum. Tuy nhiên, lộ trình kỹ thuật của ME Network nghiêng về việc di chuyển các ứng dụng hạng nặng sang lớp Rollup để tối đa hóa khả năng xử lý của lớp định cư.

Lớp giải quyết: Trung tâm cốt lõi của sự đồng thuận an ninh

Lớp giải quyết đóng vai trò của “trọng tài cuối cùng” trong kiến trúc mô-đun, chịu trách nhiệm xác nhận giao dịch, trọng tài tranh chấp và cầu nối chuỗi. Lớp này nhận các thay đổi trạng thái được gửi bởi lớp thực thi và xác minh tất cả các kết quả thực thi thông qua các cơ chế đồng thuận, xây dựng lớp bảo vệ “bảo mật mềm” của hệ thống mô-đun.

Trong các thiết kế mô-đun tiêu chuẩn, lớp thanh toán thường duy trì một sổ đăng ký các chuỗi Rollup và các tham số chính, bao gồm ảnh chụp nhanh trạng thái, thông tin đặt cược, danh sách trình tự và cơ chế trọng tài chống gian lận. Tuy nhiên, chức năng lớp thanh toán của ME Network thậm chí còn toàn diện hơn, được trang bị ba khả năng cốt lõi:

1. Cơ chế xác minh bằng chứng và giải quyết tranh chấp Lớp giải quyết cung cấp các giao diện xuất bản bằng chứng và xác minh bên ngoài cho Rollups. Đặc biệt đối với các chuỗi ứng dụng áp dụng các giải pháp Optimistic Rollup, các bằng chứng gian lận trong thời gian thách thức cần được xác minh và phân xử trên tầng giải quyết.

2. Trung tâm cầu nối chuỗi Khi nhiều bản Rollup chia sẻ cùng một lớp thanh toán, khả năng tương tác cấp nguyên bản có thể đạt được. Điều này giúp loại bỏ mô hình kém hiệu quả của các kiến trúc chuỗi chÉO truyền thống đòi hỏi phải xây dựng các cầu nối riêng biệt cho mỗi cặp chuỗi, giảm đáng kể rủi ro phân mảnh thanh khoản.

3. Nhóm thanh khoản thống nhất Tính thanh khoản gốc của tầng thanh toán có thể được chia sẻ bởi tất cả các bản hợp đồng cấp trên. Vì mỗi chuỗi Rollup có thể phát hành mã thông báo độc lập, các tài sản không đồng nhất có thể được trao đổi tự do thông qua giao thức chuỗi chÉO gốc MBC của ME Network, tạo thành một thị trường thanh khoản thống nhất.

Từ góc độ mô hình kinh tế, lớp thanh toán cung cấp sự đồng thuận và đảm bảo an ninh cơ bản cho lớp thực thi. Các nhà xây dựng chuỗi Rollup không cần triển khai các mạng nút xác thực độc lập, giảm đáng kể chi phí khởi động lạnh và chi phí hoạt động dài hạn.

Lớp sẵn có dữ liệu: Nền tảng kỹ thuật của khả năng mở rộng

Tính khả dụng của dữ liệu (DA) là bước đột phá quan trọng cho các blockchain mô-đun để đạt được quy mô theo chiều ngang. Chức năng cốt lõi của lớp này là nhận và lưu trữ dữ liệu giao dịch từ lớp thực thi, đảm bảo rằng bất kỳ người tham gia nào cũng có thể truy cập các bản ghi lịch sử hoàn chỉnh, từ đó xây dựng một hệ thống đảm bảo “bảo mật cứng”.

Không giống như các lớp thực thi và thanh toán, lớp khả dụng dữ liệu hoàn toàn không liên quan đến việc thực thi hợp đồng thông minh hoặc tính toán trạng thái. Triết lý thiết kế của nó là cho phép các node chứng minh tính hợp lệ của các giao dịch cụ thể mà không cần tải xuống dữ liệu đầy đủ, thông qua các cơ chế xác minh nhẹ.

Trong các tình huống cực đoan, nếu lớp thực thi hoặc thanh toán bị tấn công, người dùng vẫn có thể theo dõi trạng thái tài sản bằng cách sử dụng dữ liệu thô từ lớp DA, đạt được các lối thoát tự phục vụ. Do đó, lớp khả dụng dữ liệu tạo thành một cơ chế bảo hiểm kép trong kiến trúc bảo mật của ME Network.

Từ góc độ hiệu suất, một lớp DA độc lập có mạng phân phối dữ liệu và kiến trúc lưu trữ được tối ưu hóa đặc biệt, tránh sự cản trở hiệu suất chuỗi chính từ việc lưu trữ dữ liệu. Sự phân chia trách nhiệm này là điều kiện tiên quyết kỹ thuật để ME Network đạt được thông lượng cao.

Kết luận

Blockchain mô-đun đại diện cho khám phá mới nhất của ngành công nghiệp về “tam giác bất khả thi”. Bằng cách phân tách các chức năng chuỗi nguyên khối thành ba cấp độ chuyên biệt — thực thi, giải quyết và khả dụng dữ liệu — ME Network đã vượt qua nút thắt kỹ thuật của việc mở rộng hiệu suất trong khi vẫn đảm bảo phân quyền và bảo mật.

Từ góc độ tiến hóa kỹ thuật, thiết kế kiến trúc này chia sẻ logic tương tự với sự phát triển của internet từ các ứng dụng nguyên khối sang kiến trúc microservices. Khi hệ sinh thái Rollup trưởng thành và các giải pháp DA tối ưu hóa, mô hình mô-đun đã sẵn sàng trở thành con đường kỹ thuật chính thống hỗ trợ việc áp dụng rộng rãi blockchain. Thực tiễn của ME Network cung cấp cho ngành công nghiệp một mô hình kỹ thuật có thể tham chiếu, giá trị dài hạn của nó đang chờ được thị trường và thời gian xác nhận thêm.