Ethereum được biết đến là mạng lưới blockchain phổ biến nhất, nhưng cũng gặp nhiều vấn đề. Khi mạng đông người hơn, giao dịch chậm lại và phí gas tăng lên. Layer 2 là giải pháp giúp tăng tốc ứng dụng bằng cách xử lý giao dịch ngoài mạng chính của Ethereum nhưng vẫn bảo mật. Nhiều người kỳ vọng Layer 2 sẽ giải quyết vấn đề cho các nhà phát triển và người dùng.

Tại sao chúng ta cần Layer 2?

Ethereum đã mở ra thế giới tài chính phi tập trung, nhưng vẫn còn vấn đề. Hiện tại, Ethereum chỉ xử lý được 15 giao dịch mỗi giây. So với Mastercard hay Visa có thể xử lý đến 1,500 giao dịch cùng lúc, con số này quá thấp.

Mạng thường xuyên tắc nghẽn, dẫn đến phí gas cao. Điều này ảnh hưởng tới việc mở rộng mạng và các ứng dụng trên Ethereum.

Vấn đề này dự kiến sẽ được giải quyết khi Ethereum nâng cấp thành công theo mô hình Sharding của mình. Nhưng việc nâng cấp này cần thời gian. Và hiện tại, lượng giao dịch trên Ethereum có thể đạt đến một triệu mỗi ngày, vì vậy chúng ta cần giải pháp sớm hơn.

Và đây là lúc mà các Layer 2 xuất hiện như một giải pháp nổi bật trong việc giải quyết vấn đề mở rộng của Ethereum, trong khi vẫn giữ được tính bảo mật vốn có của mạng lưới này. ó không chỉ xuất hiện trên Ethereum mà còn đang dần “xâm chiếm” sang các blockchain khác như BNB chain, Polygon, … giúp cho những mạng lưới này trở nên nhanh hơn, rẻ hơn, cùng khả năng mở rộng mạnh mẽ. Thậm chí, theo một số quan điểm mới, Layer 2 chính là chìa khóa cho bài toán nan giải “Blockchain Trilemma”. 

Những vấn đề còn tồn đọng của Ethereum Layer 2

Giảm tính phi tập trung và minh bạch

Layer 2 không dựa vào validator của Ethereum mà lại sử dụng đội ngũ riêng, bao gồm sequencer và prover, để xử lý giao dịch. Dù việc này giúp gia tăng tốc độ và giao dịch diễn ra nhanh chóng (do không cần sự đồng thuận), nhưng nếu Sequencer không hoạt động một cách thiếu công bằng và trở nên tham lam hơn, người dùng có thể bị ảnh hưởng tiêu cực.

Rủi ro sụp đổ hệ thống

Tài sản người dùng trên Layer 2 thực tế không ở trên Layer 2, mà chỉ là “ánh xạ” từ một smart contract trên Ethereum. Nếu smart contract này bị đội ngũ vận hành gây hại (vd rug pool) hoặc bị hacker tấn công, rất có thể người dùng sẽ mất tất cả và tạo ra cơn sóng khủng hoảng niềm tin trên toàn bộ hệ thống Layer 2. 

Phân mảnh thanh khoản

Thanh khoản trên Layer 2 rất phân mảnh, bạn có thể thấy rằng bên cạnh các dự án native, được đội ngũ Layer 2 hỗ trợ từ giai đoạn đầu, những sản phẩm lớn khác đều là bản rep 1:1 từ Ethereum, điển hình như Uniswap, AAVE, Curve, … 

Thậm chí Layer 2 còn hoạt động như một thực thể độc lập, khiến cho các giao thức đó phải xây dựng những phiên bản riêng biệt trên từng blockchain, làm cho độ sâu thanh khoản trong từng “phiên bản” không được tối ưu và không “liên quan đến nhau”. 

Giới hạn nằm ở Beacon chain

 Sau khi Layer 2 tính toán, các giao dịch vẫn được gửi về Beacon chain của Ethereum để lưu trữ và xác minh. Tức là sẽ có một giới hạn nào đó cho phương thức mở rộng này nếu Beacon chain không “tự thân vận động”.

Biện pháp khắc phục

Nâng cao độ an toàn của Layer 2

Theo lý thuyết, Layer 2 kế thừa được tính bảo mật của Ethereum khi gửi dữ liệu giao dịch về cho mạng lưới này lưu trữ và xác minh. Nhưng thực tế nếu smart contract lưu trữ tài sản của Layer 2 bị chính đội ngũ tấn công, việc sụp đổ hệ thống là điều không thể tránh khỏi. Để phòng ngừa điều này, các Layer 2 cần tạo dựng một DAO cho phép quản lý smart contract trên Ethereum, mà hiện tại, chưa một mạng lưới nào thực hiện.

Tuy nhiên để ngăn chặn rủi ro khác (như “sự sụp đổ bất ngờ của các thành phần vận hành nền tảng”) là hoàn toàn khả thi, bằng cách cho phép người dùng tự rút tài sản thông qua self-propose, forced transactions hoặc escape hatch. 

• Self – propose: bất kì ai cũng có thể thay thế vị trí proposer – người gửi dữ liệu tài sản trên L2 về L1 – nếu họ ngưng hoạt động trong vòng 7 ngày.
• Forced transactions: yêu cầu người dùng phải thực hiện thao táo “unlock” tài sản trước khi rút khỏi L1. Điều này có thể ngăn chặn các đối tượng không trung thực lấy cắp tài sản của người dùng và đóng băng nó cho đến khi chủ nhân thực sự cung cấp bằng chứng nguồn tiền.
• Escape hatch: người dùng có thể tự gửi một bằng chứng Markle Tree về Layer 1 để rút tài sản thông qua đối chiếu với “proof” được L2 gửi về trước đó. 

Tăng tính phi tập trung 

Để giải quyết vấn đề tập trung hoá trên layer 2, nhiều dự án đã giới thiệu 2 xu hướng tiềm năng là Shared Sequencer và Re-staking. 

• Shared Sequencer: cho phép nhiều rollup chia sẻ chung một mạng lưới Sequencer (Shared Sequencer) phi tập trung duy nhất, đơn giản và bất kì ai cũng có thể tham gia. Với dịch vụ này, Layer 2 rollup sẽ không còn lo lắng quá nhiều về vấn đề chi phí cũng như đội ngũ vận hành, quản lý khi xây dựng hệ thống Sequencer phi tập trung.
• Re-staking: giải pháp cho phép validator trên Ethereum sử dụng lại ETH đã stake để stake tiếp vào nhiều giao thức khác nhằm nâng cao tính bảo mật và phi tập trung cho giao thức đó. Tính ứng dụng của nó có thể mở rộng trong nhiều lĩnh vực như: Layer 2 Governance, Shared Sequencer, Data Availability, Bridge, Oracle…

Giải quyết sự phân mảnh 

Phân mảnh thanh khoản là vấn đề nhức nhối của các Layer 2 ở thời điểm hiện tại, ảnh hưởng đến trải nghiệm người dùng trên mạng lưới, khiến người dùng phải tốn thời gian và chi phí gas cho các giao dịch

Ở thời điểm hiện tại, Ethereum và Layer 2 không có cơ sở hạ tầng để giải quyết thỏa đáng bài toán này mà phải phụ thuộc vào một bên thứ 3 như Layer Zero (công nghệ omni-chain) và Chainlink (công nghệ CCIP).

Nâng cấp khả năng mở rộng của Ethereum

Để tăng cường khả năng mở rộng, Layer 2 cần cắt giảm đồng thời lượng gas và lượng dữ liệu nó gửi về Ethereum. Hiện tại, để làm được điều này, Ethereum đã lên kế hoạch cho bản cập nhật lớn tiếp theo – Dencun upgrade. Bản nâng cấp Dencun là một bản nâng cấp quan trọng của Ethereum trong năm 2023, và hiện đang chiếm sóng trong phần lớn cuộc thảo luận của cộng đồng phát triển Ethereum.

Dencun gồm 7 bản đề xuất nhỏ với nòng cốt là EIP-4844 – được kỳ vọng sẽ giúp cải thiện khả năng mở rộng của Ethereum và đưa phí giao dịch trên Layer2 về mức siêu rẻ. Bên cạnh việc giảm phí cho Layer 2, Dencun cũng sẽ tạo nền tảng kỹ thuật cho những tính năng đột phá sau này của Ethereum như Account Abstraction.

Kết luận

Có thể thấy mặc dù Layer 2 đang được quan tâm nhiều trong thời gian gần đây, tuy nhiên các giải pháp mở rộng này đang đối mặt với nhiều vấn đề về tính phi tập trung và thanh khoản. Dù đã cải thiện được khá nhiều các nhược điểm, Layer 2 vẫn còn nhiều câu hỏi cần được giải quyết trong tương lai để mang đến một giải pháp hoàn thiện cho hệ sinh thái Ethereum nói riêng và toàn bộ các blockchain nói chung.