Trong suốt hơn một thập kỷ qua, các nhà phát triển blockchain đã chạy đua để cải thiện một chỉ số hiệu suất chủ đạo: tốc độ. Lượng giao dịch mỗi giây (TPS) trở thành tiêu chuẩn vàng cho sự tiến bộ công nghệ trong ngành, khi mà các mạng lưới cố gắng vượt qua hệ thống tài chính truyền thống. Tuy nhiên, tốc độ đơn thuần chưa đủ để đạt được sự chấp nhận rộng rãi như mong đợi. Thay vào đó, những blockchain có TPS cao nhiều lần gặp khó khăn trong các giai đoạn nhu cầu thực tế. Nguyên nhân chính nằm ở một điểm yếu cấu trúc hiếm khi được đề cập trong các bảng trắng: vấn đề thắt cổ chai.
Vấn Đề Thắt Cổ Chai Trong Blockchain
Một blockchain “nhanh” lý thuyết nên hoạt động tốt dưới áp lực. Nhưng thực tế lại cho thấy nhiều mạng lưới không thể đáp ứng. Nguyên nhân nằm ở cách mà các thành phần của mạng hoạt động dưới tải trọng nặng. Vấn đề thắt cổ chai đề cập đến chuỗi các hạn chế kỹ thuật xuất hiện khi blockchain ưu tiên thông lượng mà không giải quyết đúng mức sự ma sát hệ thống. Những giới hạn này thường bộc lộ rõ nhất khi có sự tăng vọt về hoạt động của người dùng – những thời điểm mà blockchain cần nhất.
Tầng Đầu Tiên: Cấp Độ Xác Nhận và Node
Bottleneck đầu tiên xuất hiện ở cấp độ xác nhận và node. Để hỗ trợ TPS cao, các node phải xử lý và xác nhận một khối lượng lớn giao dịch nhanh chóng. Điều này đòi hỏi nguồn lực phần cứng đáng kể: sức mạnh xử lý, bộ nhớ và băng thông. Tuy nhiên, phần cứng có giới hạn, và không phải tất cả các node trong một hệ thống phi tập trung đều hoạt động trong điều kiện lý tưởng. Khi giao dịch dồn lại, các node hoạt động kém có thể làm chậm quá trình phân phối khối hoặc thậm chí ngừng hoạt động hoàn toàn, gây ra sự phân mảnh đồng thuận và làm chậm mạng lưới.
Tầng Thứ Hai: Hành Vi Người Dùng
Tầng thứ hai của vấn đề là hành vi của người dùng. Trong những giai đoạn lưu lượng cao, khu vực chờ giao dịch – mempool – bị tràn ngập hoạt động. Những người dùng tinh vi và bot tham gia vào các chiến lược trước-lượt, trả phí cao hơn để nhảy hàng. Điều này khiến các giao dịch hợp lệ bị đẩy ra ngoài, và nhiều trong số đó cuối cùng thất bại. Mempool trở thành một chiến trường, và trải nghiệm của người dùng ngày càng tồi tệ.
Tầng Thứ Ba: Độ Trễ Phân Phối
Độ trễ phân phối cũng là một điểm yếu quan trọng. Các blockchain dựa vào giao tiếp ngang hàng giữa các node để chia sẻ giao dịch và khối. Nhưng khi khối lượng tin nhắn tăng lên nhanh chóng, việc phân phối trở nên không đồng đều. Một số node nhận dữ liệu quan trọng nhanh hơn những cái khác. Sự chậm trễ này có thể kích hoạt các fork tạm thời, gây lãng phí tính toán và trong những trường hợp cực đoan, tái tổ chức chuỗi. Tất cả điều này làm suy giảm lòng tin vào tính ổn định của mạng.
Tầng Cuối: Lưu Trữ
Cuối cùng, vấn đề lưu trữ cũng cần được xem xét. Các blockchain được tối ưu hóa cho tốc độ thường bỏ qua hiệu quả lưu trữ. Khi khối lượng giao dịch tăng lên, kích thước sổ cái cũng vậy. Nếu không có việc cắt giảm, nén hoặc các chiến lược lưu trữ thay thế, kích thước của chuỗi sẽ phình to. Điều này làm tăng thêm chi phí duy trì một node, dẫn đến việc kiểm soát tập trung trong tay những người có khả năng đầu tư vào cơ sở hạ tầng hiệu suất cao, từ đó làm yếu đi tính phân cấp.
Giải Pháp Kỹ Thuật Từ Ngành Công Nghiệp
May mắn thay, ngành công nghiệp đã phản hồi với các giải pháp kỹ thuật ngay lập tức nhằm đối phó với những mối đe dọa này. Thị trường phí địa phương đã được giới thiệu để phân đoạn nhu cầu và giảm áp lực lên mempool toàn cầu. Các công cụ chống thao túng, chẳng hạn như lớp bảo vệ MEV và bộ lọc spam, đã xuất hiện để bảo vệ người dùng khỏi các hành vi thao túng. Hơn nữa, các kỹ thuật phân phối mới như giao thức Turbine của Solana đã giảm thiểu độ trễ tin nhắn trên mạng. Các lớp đồng thuận mô-đun, như các dự án Celestia, phân phối quyết định một cách hiệu quả hơn và tách biệt thực hiện khỏi đồng thuận.
Ngoài tác động kỹ thuật, những tiến bộ này còn có một ảnh hưởng khác: chúng tạo ra sự không khuyến khích thao túng thị trường. Các kế hoạch bơm và xả, bot săn và tăng giá ảo thường dựa vào việc khai thác những thiếu sót của mạng. Khi các blockchain trở nên kháng cự hơn với tắc nghẽn và thao túng trước, những hành vi thao túng này trở nên khó thực hiện hơn. Điều này hạ thấp sự biến động, tăng cường niềm tin của nhà đầu tư và giảm tải lên cơ sở hạ tầng mạng.
Nhìn Về Tương Lai
Sự thật là nhiều blockchain tốc độ cao thế hệ đầu tiên được xây dựng mà không tính toán đến những ràng buộc liên kết này. Khi hiệu suất thất bại, cách khắc phục là sửa lỗi, viết lại logic đồng thuận hoặc tăng cường phần cứng. Không có cách nào trong số này giải quyết kiến trúc nền tảng. Ngược lại, các nền tảng hàng đầu hiện nay đang áp dụng cách tiếp cận khác, xây dựng với những bài học này từ đầu. Điều này bao gồm việc thiết kế các hệ thống mà tốc độ trở thành sản phẩm phụ của hiệu quả.
Tương lai của blockchain không thuộc về những hệ thống nhanh nhất. Khi đạt được 65.000 TPS như Visa mà không mắc lỗi, blockchain cần duy trì khả năng chống chịu trước áp lực trong tương lai để trở thành một sự tương đồng đầy đủ của hệ thống thanh toán web2. Bởi vì vấn đề thắt cổ chai giờ đây đã trở thành trung tâm của kỹ thuật blockchain. Những ai giải quyết vấn đề này sớm sẽ định hình tiêu chuẩn cho hiệu suất trong kỷ nguyên web3 tiếp theo.
Tóm lại, tương lai của blockchain không chỉ phụ thuộc vào tốc độ mà còn vào khả năng giải quyết các vấn đề cấu trúc để đạt được sự phát triển bền vững và hiệu quả trong lĩnh vực này.
Tin liên quan