Công nghệ Blockchain: Tiến bộ và Thách thức

Công nghệ Blockchain đã đạt được những tiến bộ đáng kể kể từ khi ra đời. Với sự xuất hiện của các ứng dụng mới như trò chơi và NFT, ngành công nghiệp đang không ngừng khám phá cách cải thiện hiệu quả công nghệ, đặc biệt là trong việc xử lý tải cao và độ trễ thời gian thực. Hiện tại, các blockchain L1 đang đối mặt với hai thách thức lớn: một là làm thế nào để đạt được thông lượng cao trong khi vẫn duy trì độ trễ thấp, hai là làm thế nào để đảm bảo sự ổn định lâu dài của giao thức đồng thuận. Trong khi giải quyết những vấn đề này, cũng cần duy trì tính phi tập trung thông qua sự tham gia động và cấu hình lại của các nút xác thực.

Một phương pháp để tăng cường thông lượng là áp dụng giao thức đồng thuận dựa trên DAG. Các giao thức này có thể xử lý một lượng lớn giao dịch đồng thời, rất phù hợp với các trường hợp ứng dụng như trò chơi và NFT. Tuy nhiên, các giao thức dựa trên DAG thường dẫn đến độ trễ vài giây, mất nhiều thời gian cho các chuyển khoản thông thường hoặc thao tác trong trò chơi.

Mặt khác, các giao thức không đồng thuận cho thấy tiềm năng lớn trong việc giảm độ trễ và khả năng mở rộng. Các giao thức này có thể xử lý giao dịch nhanh chóng mà không cần đồng thuận, không cần sắp xếp các giao dịch độc lập được xử lý song song. Tuy nhiên, chúng chỉ giới hạn ở một số thao tác blockchain đơn giản, hạn chế khả năng biểu đạt của hợp đồng thông minh, và việc cấu hình lại tập hợp các xác thực viên thay đổi động có thể gặp khó khăn.

Mặc dù những phương pháp này đều có tiềm năng, nhưng hiện tại vẫn chưa được áp dụng rộng rãi trong blockchain cấp sản xuất. Có một giao thức mới kết hợp sự đồng thuận dựa trên DAG và phương pháp không đồng thuận, đạt được độ trễ dưới một giây và thông lượng liên tục hàng nghìn giao dịch mỗi giây. Đồng thời vẫn giữ được khả năng thực hiện hợp đồng phức tạp trên các đối tượng chia sẻ, tạo điểm kiểm tra và cấu hình lại tập hợp người xác thực qua các thời kỳ.

Giao thức mới này áp dụng một phương pháp độc đáo, kết hợp hai phương án nêu trên. Đối với các hoạt động tài sản do một chủ sở hữu duy nhất sở hữu, hệ thống sử dụng giao thức phát sóng đồng nhất giữa các người xác thực, từ đó đạt được độ trễ dưới mức đồng thuận. Đối với các hợp đồng thông minh phức tạp chạy trên đối tượng chia sẻ, thì dựa vào đồng thuận để xử lý. Giao thức này cũng hỗ trợ các hoạt động bảo trì mạng, chẳng hạn như định nghĩa điểm kiểm tra và cấu hình lại người xác thực. Chiến lược mới mẻ này cung cấp một phương án tối ưu khi xử lý giao dịch.

Cụ thể quy trình như sau: người dùng tạo và ký giao dịch, gửi đến nút xác thực. Nút xác thực tiến hành kiểm tra tính hợp lệ và ký, trả lại giao dịch đã ký cho khách hàng. Khách hàng thu thập phản hồi của phần lớn các nút xác thực để hình thành chứng nhận giao dịch, lúc này giao dịch đạt tính cuối cùng. Sau khi chứng nhận được lắp ráp hoàn tất, nó sẽ được gửi lại tất cả các nút xác thực để xác nhận. Nếu giao dịch chỉ liên quan đến đối tượng độc quyền, có thể ngay lập tức xử lý thực hiện. Tất cả chứng nhận sẽ được chuyển tiếp đến giao thức đồng thuận dựa trên DAG. Sau khi đầu ra đồng thuận của chứng nhận có thứ tự tổng thể, các nút xác thực thực hiện giao dịch bao gồm đối tượng chia sẻ. Cuối cùng, mỗi lần đồng thuận nộp sẽ hình thành điểm kiểm tra, để điều khiển giao thức cấu hình lại.

Ngoài quy trình giao dịch chính, giao thức này còn cung cấp nhiều chức năng hỗ trợ blockchain sản xuất: 1) thực hiện giao thức kiểm tra điểm, tạo ra lịch sử nguyên nhân của tất cả các giao dịch, dùng để kiểm toán và đồng bộ. 2) hỗ trợ tái cấu trúc vào cuối mỗi thời kỳ. 3) an toàn "mở khóa" tài sản bị khóa sai trong thời kỳ kết thúc, giảm thiểu ảnh hưởng của lỗ hổng.

Giao thức mới này cung cấp hỗ trợ mạnh mẽ cho blockchain xử lý tài sản có giá trị cao. Báo cáo kỹ thuật đầy đủ cung cấp thêm thông tin về các chi tiết liên quan đến tính bảo mật và giao thức hoạt động, cũng như chứng minh tính bảo mật trong mô hình hệ thống phân tán tiêu chuẩn.