Chuỗi chính Bitcoin chỉ xử lý được một lượng giao dịch giới hạn, vì mỗi khối có giới hạn trọng lượng bốn triệu đơn vị và trung bình mười phút mới có một khối. Quy ra, con số thường được nhắc là vài giao dịch mỗi giây, tuỳ cấu trúc giao dịch. So với các hệ thống thanh toán thẻ xử lý hàng nghìn giao dịch mỗi giây, khoảng cách là rất lớn. Nhưng tăng kích thước khối không phải lời giải đơn giản, vì khối lớn làm nút đầy đủ khó chạy hơn, ảnh hưởng đến khả năng tự kiểm chứng và tính phi tập trung.
Bitcoin chọn hướng giữ chuỗi chính thận trọng, tối ưu việc dùng không gian khối, và mở rộng theo nhiều lớp phía trên. Bài viết giải thích giới hạn, các lựa chọn và những đánh đổi. Đây là kiến thức kỹ thuật.
Giới hạn đến từ đâu
Giới hạn thứ nhất là kích thước khối: sau SegWit là trọng lượng bốn triệu đơn vị, tương ứng dung lượng thực tế khoảng hơn một đến vài megabyte tuỳ loại giao dịch.
Giới hạn thứ hai là nhịp khối: trung bình mười phút. Rút ngắn nhịp làm tăng tỷ lệ tách nhánh, vì khối cần thời gian lan khắp mạng.
Giới hạn thứ ba là chi phí kiểm tra: mỗi nút đầy đủ phải tải, kiểm tra mọi giao dịch, lưu trữ chuỗi và duy trì tập UTXO. Mỗi giao dịch trên chuỗi chính là gánh nặng vĩnh viễn cho mọi nút.
Ba giới hạn này gắn với nhau. Muốn thông lượng cao hơn trên chuỗi chính, phải nới một trong số chúng, và mỗi lần nới đều có giá.
Thông lượng thấp không phải lỗi thiết kế bị bỏ quên, mà là hệ quả của việc ưu tiên mỗi người có thể tự kiểm chứng.
Câu hỏi thực sự không phải là làm sao xử lý nhiều giao dịch nhất, mà là làm sao xử lý nhiều hơn mà không hy sinh điều quan trọng nhất.
Vì sao không đơn giản tăng khối
Khối lớn hơn đồng nghĩa với băng thông lớn hơn để tải, ổ cứng lớn hơn để lưu, bộ xử lý mạnh hơn để kiểm tra. Theo thời gian, chỉ những tổ chức có tài nguyên mới chạy được nút đầy đủ.
Khi ít người chạy nút, người dùng phải tin vào số ít đó. Luật đồng thuận trở nên dễ bị thay đổi bởi một nhóm nhỏ, và kiểm duyệt dễ hơn.
Khối lớn cũng lan truyền chậm hơn, tạo lợi thế cho thợ đào lớn có kết nối tốt, đẩy nhanh tập trung hoá.
Phía ủng hộ khối lớn cho rằng phần cứng ngày càng rẻ, nên lo ngại này bị phóng đại. Đây là cuộc tranh cãi đã từng làm cộng đồng chia rẽ, kết thúc bằng chia tách chuỗi năm 2017.
Bitcoin hiện giữ hướng thận trọng: tăng hiệu quả qua SegWit, Taproot, và mở rộng ở lớp trên.
Đây là lựa chọn có chủ đích, có người đồng tình và có người phản đối.
Mở rộng theo lớp
Ý tưởng mở rộng theo lớp tương tự hệ thống tài chính truyền thống: không phải mọi giao dịch đều đi qua ngân hàng trung ương; phần lớn được thanh toán bù trừ ở các tầng trên, chỉ kết quả cuối cùng mới quyết toán ở tầng dưới.
Với Bitcoin, chuỗi chính là tầng quyết toán: an toàn nhất, chậm nhất, đắt nhất. Các lớp trên xử lý giao dịch nhanh và rẻ, rồi chỉ ghi kết quả gộp xuống chuỗi chính khi cần.
Mạng Lightning là lớp được biết đến nhiều nhất, dựa trên kênh thanh toán giữa hai bên, nối thành mạng lưới. Các bài sau trong danh mục sẽ đi sâu.
Ngoài Lightning, còn có chuỗi phụ, hệ thống lưu ký liên kết, và nhiều đề xuất khác, mỗi cái với mức độ tin cậy khác nhau.
Mỗi lớp đánh đổi một phần an toàn hay phi tập trung của chuỗi chính để lấy tốc độ và chi phí.
Hiểu mỗi lớp tin vào điều gì là chìa khoá để dùng nó một cách tỉnh táo.
Tối ưu trên chuỗi
Song song với các lớp, Bitcoin cũng tối ưu việc dùng không gian khối. SegWit giảm trọng lượng của dữ liệu chữ ký. Taproot làm giao dịch phức tạp gọn hơn.
Gộp thanh toán, tức một giao dịch trả cho nhiều người nhận cùng lúc, giúp các dịch vụ lớn tiết kiệm đáng kể so với mỗi khoản một giao dịch.
Hợp nhất UTXO lúc phí thấp giúp giao dịch sau gọn hơn.
Những tối ưu này không thay đổi giới hạn, nhưng giúp mỗi đơn vị trọng lượng chứa nhiều giá trị hơn.
Có những đề xuất xa hơn, như gộp chữ ký giữa nhiều đầu vào, có thể tiết kiệm thêm, nhưng cần nâng cấp đồng thuận và chưa chắc sẽ được kích hoạt.
Tối ưu trên chuỗi là việc âm thầm nhưng liên tục.
Đánh đổi của mở rộng theo lớp
Các lớp trên thường đòi hỏi người dùng trực tuyến, quản lý trạng thái, hoặc tin vào một bên điều phối. Trải nghiệm có thể phức tạp hơn chuỗi chính.
Các lớp vẫn phụ thuộc chuỗi chính để quyết toán. Khi chuỗi chính rất đông, phí cao, việc mở và đóng kênh hay rút về chuỗi chính cũng đắt hơn.
Một số giải pháp được gọi là lớp hai nhưng thực chất dựa vào lưu ký hoặc nhóm người ký chung, không thừa hưởng an ninh của Bitcoin.
Người dùng cần hỏi: nếu bên điều phối biến mất hay gian lận, tôi có tự rút về chuỗi chính được không.
Câu trả lời khác nhau rất nhiều giữa các giải pháp, và quyết định mức độ rủi ro.
Đừng tin vào nhãn lớp hai của Bitcoin như một bảo đảm an toàn.
Câu hỏi mở về tương lai
Nếu hàng tỷ người dùng Bitcoin, liệu chuỗi chính có đủ chỗ cho mỗi người mở dù chỉ một kênh Lightning. Nhiều phép tính cho thấy là không, với giới hạn hiện tại.
Các đề xuất như nhà máy kênh, nhiều người chia một UTXO, đang được nghiên cứu để giải bài toán này. Một số cần thay đổi đồng thuận.
Một hướng khác là chấp nhận rằng phần lớn người dùng sẽ dùng dịch vụ lưu ký ở lớp trên, với những rủi ro tương ứng.
Không ai có lời giải chắc chắn. Mở rộng vẫn là một trong những bài toán lớn nhất và còn mở của Bitcoin.
Những lời quảng cáo kiểu Bitcoin đã giải quyết xong mọi vấn đề mở rộng nên được nghe với sự hoài nghi.
Bài viết giải thích kỹ thuật, không phải lời khuyên sử dụng hay đầu tư.
Tóm tắt về mở rộng Bitcoin
Giới hạn khối Trọng lượng bốn triệu đơn vị mỗi khối.
Nhịp khối Trung bình mười phút.
Thông lượng Vài giao dịch mỗi giây trên chuỗi chính, tuỳ cấu trúc.
Chi phí nút Mọi giao dịch trên chuỗi là gánh nặng cho mọi nút đầy đủ.
Khối lớn Tăng thông lượng nhưng làm nút khó chạy, tăng tập trung.
Mở rộng theo lớp Chuỗi chính quyết toán, lớp trên xử lý nhanh.
Lightning Lớp hai dựa trên kênh thanh toán.
Chuỗi phụ Chuỗi riêng liên kết với Bitcoin, thường có giả định tin cậy.
Tối ưu trên chuỗi SegWit, Taproot, gộp thanh toán, hợp nhất UTXO.
Đánh đổi Lớp trên đổi một phần an toàn lấy tốc độ, chi phí.
Câu hỏi then chốt Có tự rút về chuỗi chính được không khi bên điều phối biến mất.
Bài toán mở Chưa có lời giải chắc chắn cho hàng tỷ người dùng.
Câu hỏi thường gặp
Bitcoin xử lý được bao nhiêu giao dịch mỗi giây?
Trên chuỗi chính, khoảng vài giao dịch mỗi giây tuỳ cấu trúc giao dịch, do giới hạn trọng lượng khối và nhịp mười phút.
Vì sao không tăng kích thước khối?
Vì khối lớn làm nút đầy đủ khó chạy, giảm số người tự kiểm chứng, tăng tập trung và rủi ro kiểm duyệt.
Mở rộng theo lớp là gì?
Là để chuỗi chính làm tầng quyết toán an toàn, còn các lớp trên như Lightning xử lý giao dịch nhanh và rẻ hơn.
Mọi giải pháp lớp hai đều an toàn như Bitcoin không?
Không. Nhiều giải pháp dựa vào lưu ký hay nhóm người ký chung, cần hỏi có tự rút về chuỗi chính được không.
Mở rộng Bitcoin đã được giải quyết chưa?
Chưa hoàn toàn. Đây vẫn là bài toán mở, nhiều đề xuất đang được nghiên cứu.
