Bách khoa toàn thư vàng | Validium là gì? Làm thế nào nó hoạt động?

Tác giả: Jagjit Singh, CoinTelegraph; Trình biên dịch: White Water, Golden Finance

1. Định nghĩa của Validiums

Validiums là một giải pháp mở rộng quy mô Lớp 2 được thiết kế để xử lý các Giao dịch ngoài chuỗi nhằm tối ưu hóa hiệu suất Ethereum.

Vailidium chịu trách nhiệm chính trong việc giảm tải cho chuỗi khối Ethereum bằng cách xử lý hầu hết các giao dịch ngoài chuỗi và chỉ gửi bằng chứng ngắn gọn đến mạng chính để xác minh. Phương thức xử lý giao dịch ngoài chuỗi làm tăng đáng kể thông lượng và giảm tắc nghẽn mạng chính, mang lại trải nghiệm Ethereum hiệu quả và tiết kiệm chi phí hơn.

Với cách tiếp cận này, ngay cả khi hầu hết dữ liệu được xử lý ngoài chuỗi, tính bảo mật và tính toàn vẹn của giao dịch vẫn có thể được duy trì thông qua các bằng chứng hiệu lực lặp đi lặp lại được xác minh trên chuỗi. Bằng cách xác thực tính chính xác của các tính toán ngoài chuỗi, những bằng chứng này đảm bảo rằng việc chuyển đổi trạng thái tuân theo các nguyên tắc của Ethereum.

Validium cung cấp những cải tiến đáng kể về khả năng mở rộng và tốc độ giao dịch bằng cách giảm tải dữ liệu giao dịch từ mạng chính. Điều này đặc biệt có lợi cho các hệ thống có thông lượng cao và các ứng dụng phi tập trung (DApps).

2. Cách hoạt động của Validium: quy trình từng bước

Validiums phân nhóm và xử lý các giao dịch ngoài chuỗi, đồng thời gửi chứng chỉ hợp lệ đến mạng chính Ethereum để xác minh.

Validiums hoạt động thông qua một loạt các bước được thiết kế để tối ưu hóa quá trình xử lý giao dịch và nâng cao khả năng mở rộng. Các bước này bao gồm:

Bước 1: Gửi giao dịch

Người dùng bắt đầu giao dịch bằng cách gửi chúng cho nhà điều hành validium, nơi quản lý việc xử lý giao dịch ngoài chuỗi.

Bước 2: Xử lý hàng loạt và ngoài chuỗi

Nhà điều hành thu thập nhiều giao dịch và xử lý chúng thành các đợt. Sau đó, việc xử lý các lô này được hoàn thành ngoài chuỗi. Việc xử lý ngoài chuỗi này làm tăng đáng kể thông lượng giao dịch so với việc xử lý từng giao dịch riêng lẻ trên mạng chính.

Các toán tử đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý tính hợp lệ. Họ chịu trách nhiệm thu thập các giao dịch, nhóm chúng lại với nhau và tạo ra bằng chứng không có kiến ​​thức để xác minh các lô giao dịch này.

Bước 3: Tạo bằng chứng

Bằng chứng không có kiến ​​thức (ZK) rất quan trọng đối với hoạt động của các xác thực. Người vận hành tạo bằng chứng ZK sau khi giao dịch được xử lý. Các bằng chứng mật mã này chứng minh rằng quá trình chuyển đổi trạng thái thu được tuân theo các quy tắc của mạng Ethereum và các tính toán ngoài chuỗi được thực hiện chính xác. Điều quan trọng là ZK chứng minh rằng họ đạt được điều này trong khi vẫn đảm bảo quyền riêng tư – tức là không tiết lộ bất kỳ chi tiết nào về giao dịch.

Bước 4: Xác minh bằng chứng

Bằng chứng ZK được tạo sẽ được tải lên mạng chính Ethereum cùng với cam kết trạng thái, đây là sự thể hiện được mã hóa về trạng thái mới nhất của off-chain hệ thống. Hợp đồng thông minh mainnet xác minh tính hợp lệ của bằng chứng. Quá trình xác minh này đảm bảo tính bảo mật và tính hữu hạn của các giao dịch bằng cách xác minh rằng các tính toán ngoài chuỗi là chính xác và trạng thái được sửa đổi tuân thủ các quy định của blockchain.

Cách Validiums dựa vào mạng chính Ethereum để bảo mật

Validium là bộ xử lý giao dịch ngoài chuỗi, nhưng họ vẫn dựa vào mạng chính Ethereum để bảo mật. Các cam kết trạng thái và bằng chứng ZK do nhà điều hành tạo ra sẽ được gửi trở lại mạng chính Ethereum. Cam kết này đảm bảo tính xác minh và bảo mật của các hoạt động ngoài chuỗi.

Validiums tận dụng mô hình bảo mật mạnh mẽ của Ethereum bằng cách tận dụng các bằng chứng mật mã để liên kết các hoạt động ngoài chuỗi này với mạng chính. Kết hợp các lợi ích của việc xử lý ngoài chuỗi với bảo mật mạng chính, sự tích hợp này cho phép Validium đạt được khả năng mở rộng vượt trội đồng thời đảm bảo rằng trạng thái cuối cùng và tính toàn vẹn của các giao dịch được bảo vệ bởi chuỗi khối Ethereum.

3. Sự khác biệt giữa Volition và Validium là gì?

Mặc dù validium và volition đều là giải pháp mở rộng Lớp 2 cho Ethereum, nhưng chúng khác nhau về tính khả dụng của dữ liệu.

Volition cung cấp cho người dùng sự linh hoạt để lựa chọn giữa tính khả dụng của dữ liệu ngoài chuỗi và trên chuỗi trong các giao dịch, mang lại tính bảo mật và tính linh hoạt nâng cao với chi phí cao hơn một chút. Ngược lại, Validium độc quyền lưu trữ dữ liệu ngoài chuỗi, ưu tiên khả năng mở rộng và giảm chi phí, nhưng có độ bảo mật kém hơn một chút so với các giải pháp trên chuỗi.

Bảng sau đây cho thấy sự khác biệt giữa ý chí và tính hợp lệ:

IV. Rollups so với validiums

Validium và rollups đều là giải pháp mở rộng L2 cho Ethereum tuy nhiên, giao thức bảo mật và dữ liệu của chúng có thể truy cập được.

Bản tổng hợp cung cấp tính bảo mật nâng cao và xác minh đơn giản hóa bằng cách xử lý các giao dịch ngoài chuỗi trong khi lưu trữ dữ liệu trên chuỗi. Mặt khác, Validium tối ưu hóa để có chi phí thấp hơn và khả năng mở rộng cao hơn bằng cách giữ dữ liệu ở ngoài chuỗi, trong khi vẫn duy trì mức độ bảo mật thấp hơn một chút. Hồ sơ chi phí, tính linh hoạt và bảo mật của họ bị ảnh hưởng bởi sự khác biệt này.

Bảng sau đây cho thấy sự khác biệt giữa tổng hợp và validium:

5. Lợi ích của Validiums

Validium là một giải pháp mở rộng quy mô L2 hấp dẫn cho mạng Ethereum, với một số lợi thế đáng kể, bao gồm tốc độ giao dịch nhanh hơn, phí thấp hơn và tiềm năng nâng cao quyền riêng tư.

Ưu điểm chính là khả năng tăng tốc độ xử lý giao dịch. Bằng cách xử lý các giao dịch ngoài chuỗi, Validium giảm tải tính toán trên mạng chính Ethereum, từ đó giảm thời gian giao dịch và tăng hiệu quả mạng. Tính năng này đặc biệt có giá trị đối với DApp và nền tảng thông lượng cao.

Ngoài ra, Validium còn giảm đáng kể phí gas. Vì hầu hết dữ liệu và tính toán giao dịch được xử lý ngoài chuỗi nên chi phí thực hiện giao dịch sẽ giảm đáng kể. Tính hiệu quả về mặt chi phí này làm cho validium trở nên lý tưởng cho những người dùng thường xuyên tương tác với mạng Ethereum nhưng lo ngại về phí giao dịch cao.

Ngoài ra, Validium còn có khả năng nâng cao quyền riêng tư. Vì validium xử lý dữ liệu ngoài chuỗi nên chi tiết giao dịch không cần phải được tiết lộ công khai trên mạng chính Ethereum. Thay vào đó, chúng được xác minh bằng cách sử dụng bằng chứng không có kiến ​​thức, xác minh các giao dịch mà không tiết lộ thông tin nhạy cảm. Quyền riêng tư nâng cao này rất quan trọng đối với người dùng và doanh nghiệp ưu tiên bảo mật trong các tương tác blockchain.

6. Những thách thức mà hệ thống Validium phải đối mặt

Những nhược điểm tiềm ẩn của Validium bao gồm các vấn đề về tính sẵn có của dữ liệu và rủi ro tập trung liên quan đến vai trò của nhà điều hành.

Một vấn đề quan trọng là tính sẵn có của dữ liệu. Bởi vì validium lưu trữ dữ liệu giao dịch ngoài chuỗi nên có nguy cơ mất hoặc không thể truy cập dữ liệu này nếu giải pháp lưu trữ ngoài chuỗi bị lỗi hoặc bị xâm phạm. Điều này có thể cản trở khả năng xác minh giao dịch và duy trì tính toàn vẹn lịch sử của blockchain.

Một bất lợi tiềm tàng khác là rủi ro tập trung hóa liên quan đến các nhà khai thác. Trong hệ thống validium, các nhà khai thác đóng một vai trò quan trọng trong việc thu thập các giao dịch, tạo ra bằng chứng không có kiến ​​thức và gửi các cam kết trạng thái tới mạng chính Ethereum. Vai trò cốt lõi này có thể tạo ra một điểm lỗi duy nhất nếu người vận hành có hành động ác ý hoặc không thực hiện đúng nhiệm vụ của mình, có khả năng gây tổn hại đến hệ thống. Việc dựa vào một số lượng hạn chế các nhà khai thác cũng tập trung quyền lực và niềm tin vào tay một số thực thể, điều này có thể làm suy yếu đặc tính phi tập trung của công nghệ blockchain.

Những thách thức này nêu bật tầm quan trọng của việc triển khai các biện pháp bảo mật mạnh mẽ và chiến lược giảm thiểu rủi ro cho các hệ thống validium để đảm bảo rằng chúng có thể cân bằng thành công khả năng mở rộng và bảo mật trong khi vẫn duy trì sự phân cấp và độ tin cậy.