Rollups phá vỡ thế cục: Câu trả lời cốt lõi cho mở rộng Ethereum L2

Khi chúng ta nói về tương lai của Ethereum, hầu như không thể tránh khỏi một từ khóa — Rollups. Đây không phải là thuật ngữ phổ biến ngẫu nhiên, mà là hướng đi công nghệ đã được cộng đồng Ethereum cân nhắc kỹ lưỡng. Nói đơn giản, Rollups là một giải pháp mở rộng lớp 2 (Layer 2), đang trở thành chìa khóa giải quyết vấn đề tắc nghẽn mạng lưới Ethereum.

Tại sao Ethereum cần công nghệ Rollups

Tất cả các blockchain đều đối mặt với cùng một vấn đề — “bài toán tam giác của blockchain”. Tam giác này gồm ba đỉnh: phi tập trung, an toàn và khả năng mở rộng. Trong thực tế, hầu như không có blockchain nào có thể đồng thời cân bằng cả ba yếu tố này. Lựa chọn của Ethereum rất rõ ràng: ưu tiên đảm bảo phi tập trung và an toàn, nhưng đã chấp nhận thỏa hiệp về khả năng mở rộng.

Cụ thể, điều này thể hiện ở chỗ nào? Là mỗi giây chỉ có thể xử lý 15 giao dịch (TPS). Trong khi đó, hệ thống thanh toán truyền thống có thể xử lý hàng nghìn giao dịch mỗi giây, tốc độ của Ethereum rõ ràng không thể đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng. Khi các giao dịch bị chồng chất, mạng bị tắc nghẽn, phí Gas sẽ tăng vọt. Người dùng cạnh tranh đặt giá Gas cao hơn để ưu tiên giao dịch của mình được xử lý, cuối cùng khiến việc sử dụng Ethereum trở nên đắt đỏ.

Điều này trực tiếp đi ngược lại với mục tiêu ban đầu của Ethereum — cung cấp dịch vụ tài chính bình đẳng cho mọi người trên toàn cầu. Nếu chỉ có người giàu mới có thể chi trả phí Gas, thì Ethereum đã mất đi ý nghĩa dân chủ của nó. Vì vậy, giải pháp mở rộng không phải là tùy chọn, mà là bắt buộc.

Rollups hoạt động như thế nào: hợp nhất ngoài chuỗi, xác thực trên chuỗi chính

Hiểu đơn giản, mạng chính Ethereum (lớp 1) là trọng tài cuối cùng của tất cả các giao dịch, chịu trách nhiệm đảm bảo an toàn. Nhưng không phải tất cả các tính toán đều phải thực hiện trên mạng chính. Cốt lõi của Rollups là: chuyển các công việc tính toán ra ngoài chuỗi, rồi báo cáo kết quả lên mạng chính.

Quy trình cụ thể như sau:

Giao dịch của người dùng được thực hiện trên chuỗi Rollup (lớp 2). Chuỗi Rollup là một chuỗi khối hoạt động độc lập, có khả năng xử lý cao hơn và chi phí thấp hơn. Sau khi hoàn tất thực thi, Rollup sẽ hợp nhất và nén nhiều giao dịch thành một bản tóm tắt dữ liệu. Dữ liệu này được gửi trở lại mạng chính Ethereum qua một hợp đồng thông minh. Mạng chính chỉ cần xác minh tính hợp lệ của bản tóm tắt này, mà không cần xác minh từng giao dịch một.

Cơ chế này mang lại hiệu quả rõ rệt: TPS của Ethereum có thể tăng từ 15 lên hơn 1000, đồng thời phí Gas cho mỗi giao dịch giảm từ 45,000 GAS xuống khoảng 300 GAS, giảm khoảng 150 lần chi phí.

Rollups theo hướng Bi quan vs Rollups theo hướng Chứng minh Không kiến thức (ZK-Rollups): hai tuyến công nghệ chính

Tuy nhiên, Rollups có nhiều cách thực hiện khác nhau, cộng đồng Ethereum đã thảo luận sôi nổi về vấn đề này. Hiện tại, có hai hướng công nghệ chính.

Rollups theo hướng Bi quan: tốc độ và niềm tin đánh đổi

“Bi quan” dựa trên giả định tích cực: dữ liệu giao dịch gửi lên là chính xác, không cần xác minh chủ động. Nếu có ai đó muốn gian lận, các thành viên khác có thể gửi “bằng chứng gian lận” để tố cáo.

Để ngăn chặn hành vi độc hại, người gửi các lô giao dịch phải đặt cọc một khoản bảo đảm (thường bằng ETH). Khi phát hiện gian lận, khoản đặt cọc này sẽ bị trừ. Người tố cáo cũng phải đặt cọc, nếu tố cáo sai, họ sẽ mất khoản đặt cọc đó. Cơ chế đặt cọc hai chiều này đảm bảo tính trung thực của mạng lưới.

Rollups theo hướng Bi quan đã có ứng dụng thực tế, Optimism và Arbitrum là hai giao thức nổi bật nhất hiện nay. Chúng đều hoạt động trên Ethereum và đạt được thành công nhất định.

Tuy nhiên, điểm yếu rõ ràng của Rollups theo hướng Bi quan là thời gian chờ đợi. Trước khi xác nhận cuối cùng giao dịch, hệ thống cần thời gian đủ để các bên khác gửi bằng chứng gian lận. Nếu có tố cáo gian lận, còn phải xác minh thêm. Quá trình này có thể kéo dài vài ngày, thậm chí đến 2 tuần. Điều này có nghĩa người dùng có thể phải chờ đợi rất lâu để xác nhận giao dịch thành công cuối cùng.

Rollups theo hướng Chứng minh Không kiến thức (ZK-Rollups): sức mạnh của chứng minh toán học

ZK-Rollups sử dụng một phương pháp hoàn toàn khác — công nghệ “chứng minh không kiến thức” (Zero-Knowledge Proofs).

Ví dụ đơn giản: tưởng tượng bạn muốn chứng minh với bạn bè rằng bạn biết một bí mật, nhưng không muốn tiết lộ bí mật đó là gì. Chứng minh không kiến thức chính là công cụ như vậy — nó có thể chứng minh bạn nắm giữ một thông tin nào đó mà không tiết lộ nội dung của thông tin đó.

Trong bối cảnh Rollups, chứng minh không kiến thức được dùng để chứng minh tính hợp lệ của một lô giao dịch. Các lô này được gửi lên mạng chính, ngay lập tức sẽ được xác minh bằng toán học mà không cần chờ đợi thời gian gian lận. Điều này giải quyết vấn đề thời gian của Rollups theo hướng Bi quan, đồng thời giảm thiểu lượng dữ liệu cần tải lên mạng chính.

Về mặt thiết kế kỹ thuật, ZK-Rollups gần như không thể bị lừa đảo — bất kỳ ai cũng không thể giả mạo chứng minh hợp lệ. Do đó, nhiều thành viên cộng đồng Ethereum cho rằng đây là giải pháp tối ưu để mở rộng quy mô.

Tuy nhiên, ZK-Rollups cũng đối mặt với thách thức. Vấn đề lớn nhất là khả năng tương thích với EVM (máy ảo Ethereum). Các ứng dụng hiện có trên mạng chính Ethereum muốn chuyển sang ZK-Rollups cần phải viết lại mã, điều này gây ra chi phí lớn cho nhà phát triển.

Nhận thấy vấn đề này, các dự án như ZK-sync đang phát triển các giải pháp ZK-Rollups tương thích EVM. Một khi thành công, ZK-Rollups sẽ thực sự trở thành công cụ thay đổi “trò chơi của người giàu” trên Ethereum. Hiện tại, các dự án như Loopring, Hermez, ZK tube, Aztec, Starkware đang khám phá các hướng ứng dụng khác nhau của ZK-Rollups, mỗi dự án đều có đặc điểm riêng.

Hệ sinh thái Rollups hiện tại và tương lai

Khi Rollups được triển khai toàn diện, hệ sinh thái Ethereum sẽ ra sao?

Hiện tại, đã có hàng trăm giao thức DeFi hoạt động trên mạng chính Ethereum, và số người dùng không ngừng tăng lên. Khi Rollups trưởng thành, các giao thức này sẽ vận hành trong môi trường chi phí thấp, tốc độ cao. Điều này không chỉ giảm rào cản cho người dùng hiện tại, mà còn mở ra cánh cửa cho người dùng mới — những người trước đây ngần ngại vì phí Gas cao, giờ đây có thể dễ dàng sử dụng DeFi trên Ethereum.

Chi phí thấp và thời gian xác nhận nhanh chính là yếu tố thu hút sự ra đời của các dự án mới. Nhiều ứng dụng dựa trên đặc tính “chi phí thấp, giao dịch nhanh” trước đây có thể không thể thực hiện trên Ethereum, nhưng trong kỷ nguyên Rollups, chúng sẽ trở thành hiện thực. Điều này sẽ mang lại hàng nghìn người dùng mới và các nhà phát triển mới đổ về.

Đáng chú ý, Ethereum có thể trở thành blockchain đầu tiên thực sự giải quyết “bài toán tam giác của blockchain”. Lộ trình phát triển của Ethereum đã rõ ràng: hoàn thành hợp nhất (kết hợp lớp đồng thuận và lớp thực thi), rồi nâng cấp phân mảnh dữ liệu. Mục tiêu cuối cùng của các nâng cấp này là thúc đẩy và tăng cường hiệu suất của Rollups.

Nói cách khác, toàn bộ hướng phát triển của Ethereum trong tương lai sẽ xoay quanh Rollups. Rollups không chỉ là một đổi mới công nghệ, mà còn là bước quan trọng để Ethereum hiện thực hóa tầm nhìn của mình — đưa tài chính phi tập trung trở thành lựa chọn của toàn cầu, chứ không phải đặc quyền của thiểu số.