Đường cách mạng của hệ sinh thái Bitcoin: Phân tích cách mạng công nghệ và phát triển đổi mới
Lời mở đầu
Sau cuộc khủng hoảng tài chính năm 2008, Satoshi Nakamoto đã tạo ra Bitcoin, mở ra hệ thống lưu trữ giá trị không cần trung gian. Hơn một thập kỷ qua, Bitcoin đã phát triển thành "vàng kỹ thuật số" với giá trị thị trường hàng ngàn tỷ đô la, định hình lại triết lý tiền tệ.
Tuy nhiên, những hạn chế của cấu trúc nguyên bản của Bitcoin ngày càng rõ ràng. Khả năng xử lý khoảng 7 giao dịch mỗi giây và chức năng kịch bản hạn chế khó có thể đáp ứng nhu cầu ứng dụng quy mô lớn. Sự biến mất bí ẩn của Satoshi Nakamoto vào năm 2011 cũng khiến cộng đồng từ bỏ ý tưởng dựa vào người sáng lập để thúc đẩy đổi mới, các nhà phát triển toàn cầu bắt đầu tham gia tích cực vào đổi mới sinh thái Bitcoin.
Cuộc cách mạng công nghệ do những thiếu sót nguyên bản của Bitcoin gây ra đang hình thành một vũ trụ sinh thái vượt xa những gì được tưởng tượng trong sách trắng của Bitcoin. Từ cuộc tranh giành mở rộng mạng chính đến thanh toán ngoại tuyến của mạng Lightning; từ các văn bản trên chuỗi của giao thức Ordinals đến hợp đồng thông minh của Stacks, Rootstock; từ cầu nối chuỗi đến hệ sinh thái BTCFi, các kỹ sư blockchain đang mở ra một cuộc sống thứ hai cho Bitcoin với tốc độ đáng kinh ngạc. Họ vừa giữ vững giá trị cốt lõi "niềm tin không cần tin tưởng", vừa vượt qua giới hạn hiệu suất thông qua đổi mới công nghệ; vừa giữ lại sự đơn giản của mô hình UTXO, vừa mở khóa các hợp đồng thông minh phức tạp; vừa bảo vệ chủ quyền tiền tệ của Bitcoin, vừa mở rộng mạng lưới giá trị của nó đến các chuỗi khác.
Cuộc cách mạng này đang định hình lại ranh giới nhận thức của con người về Bitcoin. Khi Ordinals biến mỗi satoshi thành một phương tiện ghi nhớ kỹ thuật số, khi BRC-20 tái hiện cơn sốt DeFi trên mạng Bitcoin, khi BitVM đạt được sự phối hợp giữa tính toán ngoài chuỗi và xác minh trên chuỗi, Bitcoin không còn chỉ đơn giản là "vàng kỹ thuật số" dùng để ghi sổ, mà đã tiến hóa thành một giao thức siêu hỗ trợ các hợp đồng tài chính phức tạp, mang văn hóa NFT, kết nối vũ trụ đa chuỗi. Cuộc cách mạng này chưa kết thúc - dưới điều kiện bảo vệ sự phi tập trung và an toàn, thông qua đổi mới để Bitcoin mang lại lợi ích cho nhiều người hơn, chúng ta có thể mong đợi thí nghiệm crypto-punk này cuối cùng sẽ trở thành hệ điều hành nền tảng hỗ trợ cho nền văn minh kỹ thuật số.
Nội dung
Hệ sinh thái Bitcoin trong những năm gần đây phát triển mạnh mẽ, đã hình thành nhiều lĩnh vực quan trọng. Tính đến tháng 3 năm 2025, các hướng phát triển chính của hệ sinh thái Bitcoin có thể được tóm tắt thành ba khía cạnh:
Mở rộng mạng
Hợp đồng thông minh
Cầu nối chuỗi chéo
Trong những lĩnh vực then chốt đang tái cấu trúc hệ sinh thái Bitcoin, đã xuất hiện một lượng lớn các dự án nổi tiếng, trong đó có những giải pháp trưởng thành trở thành nền tảng cho hệ sinh thái trị giá hàng nghìn tỷ, cũng có những giao thức thử nghiệm vẫn đang ở giai đoạn xác thực khái niệm, tìm kiếm ranh giới đồng thuận trong cộng đồng. Bài viết này sẽ đi sâu vào việc phân tích ba mặt trận cốt lõi trong sự phát triển của hệ sinh thái Bitcoin, cố gắng trình bày toàn cảnh cuộc cách mạng và đổi mới trong hệ sinh thái Bitcoin.
Một, mở rộng mạng
( một ) nguồn gốc vấn đề
Do Bitcoin sử dụng kích thước khối cố định và thời gian tạo khối khoảng 10 phút, mạng lưới Bitcoin trung bình chỉ có thể xử lý khoảng 7 giao dịch mỗi giây, thấp hơn nhiều so với các hệ thống thanh toán truyền thống ( như Visa có thể xử lý hàng chục nghìn giao dịch mỗi giây ) và các chuỗi công khai khác ( như Solana có thể xử lý hàng nghìn giao dịch mỗi giây ). Trong thời gian cao điểm giao dịch, mạng lưới Bitcoin dễ bị tắc nghẽn, dẫn đến việc xác nhận giao dịch bị trì hoãn, khi mạng chính bị tắc nghẽn, phí giao dịch cũng sẽ tăng vọt, một giao dịch có thể lên tới hàng chục đô la.
( hai ) giải pháp
Mở rộng mạng Bitcoin là giải pháp nâng cao khả năng xử lý giao dịch và giảm chi phí giao dịch mà không hy sinh tính bảo mật và đặc tính phi tập trung của mạng. Ý tưởng mở rộng mạng có thể được chia thành hai loại: mở rộng trên chuỗi và mở rộng ngoài chuỗi.
Mở rộng trên chuỗi
Mở rộng chuỗi trên nhằm sửa đổi giao thức chuỗi chính, tối ưu hóa cách lưu trữ và xác minh dữ liệu, từ đó nâng cao một phần khối lượng và hiệu suất của khối, cốt lõi là xoay quanh hiệu quả không gian khối và đổi mới quy tắc giao thức. Các giải pháp mở rộng chuỗi trên chính thống có thể được chia tách theo con đường công nghệ bao gồm:
(1) Điều chỉnh dung lượng khối
Vào thời điểm thiết kế Bitcoin, Satoshi Nakamoto đã thêm giới hạn dung lượng 1MB cho mỗi khối. Giới hạn này đã trở thành một trong những yếu tố chính hạn chế hiệu suất mạng trong tương lai. Do đó, việc mở rộng dung lượng khối Bitcoin ( từ 1MB lên 2MB hoặc cao hơn ) đã trở thành giải pháp ban đầu cho việc mở rộng mạng.
Năm 2015, Gavin Andresen và Mike Hearn đã đề xuất phiên bản XT của Bitcoin (Bitcoin XT), cố gắng tăng kích thước khối lên 8M. Tuy nhiên, cộng đồng Bitcoin (đội ngũ Core) cho rằng việc tăng kích thước khối sẽ làm tăng chi phí cho người dùng thông thường khi chạy nút, dẫn đến sự tập trung hóa nút, trái với nguyên tắc thiết kế "nút nhẹ" của Satoshi Nakamoto, và từ chối việc mở rộng khối theo cách "thô bạo".
Việc thúc đẩy "khối lớn" và việc kiên định với "khối nhỏ" không thể đạt được sự đồng thuận, cuối cùng vào năm 2017, một phần nhóm thợ mỏ do Ngô Kỳ Hàn lãnh đạo đã thúc đẩy "hard fork" của mạng Bitcoin (Hard Fork), họ đã sửa đổi giao thức, nâng giới hạn khối từ 1MB lên 32MB, cho phép một khối chứa nhiều giao dịch hơn, lý thuyết TPS tăng mạnh lên tới 100-200. Do giao thức đã sửa đổi không còn tương thích với phiên bản cũ, nên đã xuất hiện một đồng coin mới song song với giao thức gốc ( tức là Bitcoin )—Bitcoin Cash (BCH).
Khi BCH ra đời, nó đã nhận được sự chào đón nồng nhiệt từ cộng đồng thợ mỏ, tuy nhiên do ngưỡng lưu trữ/băng thông tăng lên, số lượng nút đầy đủ chỉ bằng khoảng 1% so với Bitcoin, mức độ phi tập trung giảm rõ rệt.
Từ góc độ vốn hóa thị trường, vào thời kỳ đỉnh cao của BCH năm 2018, tỷ lệ đổi sang BTC khoảng 0.18; trong khi hiện nay mỗi BCH chỉ có thể đổi được khoảng 0.004 BTC. Rõ ràng, kế hoạch điều chỉnh dung lượng khối của BCH đã dần bị cộng đồng Bitcoin từ bỏ.
Ngoài "giải pháp cấp tiến" nhằm nâng cao toàn diện dung lượng tất cả các khối, cũng đã có một số thành viên cộng đồng sớm đề xuất một giải pháp thỏa hiệp điều chỉnh dung lượng khối một cách động. Ý tưởng cốt lõi là tự động điều chỉnh giới hạn khối dựa trên tải trọng mạng, nhằm tránh sự cứng nhắc của giá trị cố định. Tuy nhiên, các đề xuất loại này cũng không được mạng Bitcoin chấp nhận do sự khác biệt trong cộng đồng.
(2) Tối ưu không gian khối
Ngoài các giải pháp điều chỉnh dung lượng khối trực tiếp, cũng có các nhà phát triển đề xuất tối ưu hóa không gian khối để nâng cao hiệu suất mạng Bitcoin. Hiện tại, các giải pháp đã được áp dụng rộng rãi chủ yếu là SegWit( và Taproot.
SegWit được chính thức triển khai vào năm 2017, thông qua việc tổ chức lại dữ liệu giao dịch để nâng cao khả năng xử lý giao dịch của mạng Bitcoin. Nó tách dữ liệu chứng kiến ra khỏi dữ liệu giao dịch và lưu trữ trong một phần độc lập của khối. Điều này giúp giảm kích thước dữ liệu của mỗi giao dịch, từ đó cho phép chứa nhiều giao dịch hơn mà không làm tăng kích thước khối, nâng cao trực tiếp thông lượng trên chuỗi lên khoảng 10-15 TPS. SegWit kể từ khi ra đời đã nhận được sự chấp nhận rộng rãi từ cộng đồng Bitcoin, hầu hết các ví và sàn giao dịch đều hỗ trợ địa chỉ SegWit ) được thiết kế để tương thích với ví cũ có địa chỉ Nested SetWit bắt đầu bằng 3, địa chỉ Native SegWit cách ly chứng kiến nguyên bản bắt đầu bằng bc1 (, nó hiệu quả trong việc cải thiện tốc độ giao dịch và khả năng mở rộng, đồng thời giảm chi phí giao dịch.
Taproot là một nâng cấp quan trọng được thực hiện vào năm 2021, nội dung nâng cấp thực tế bao gồm ba đề xuất BIP340, BIP341 và BIP342. Nó kết hợp các công nghệ như chữ ký Schnorr và cây cú pháp trừu tượng đã được Merkle hóa )MAST(, nhằm cải thiện tính riêng tư, hiệu quả và khả năng mở rộng của giao dịch. Taproot cho phép hợp nhất nhiều chữ ký thành một chữ ký, đơn giản hóa quy trình xác minh giao dịch, đồng thời ẩn đi các chi tiết phức tạp của giao dịch, như các điều kiện chữ ký đa và khóa thời gian. Taproot nâng cao tính riêng tư và linh hoạt của giao dịch Bitcoin, đặc biệt nổi bật trong các tình huống giao dịch ký đa và hợp đồng thông minh nhẹ. Tuy nhiên, hiệu quả nâng cao về thông lượng của nó là hạn chế, chủ yếu tập trung vào việc mở rộng chức năng hơn là đột phá về dung lượng.
![Con đường phá kén của vàng số: Giải mã cuộc cách mạng mô hình của Bitcoin])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-4a451cf9fc955a85fe303c1f6897fa73.webp(
Mở rộng ngoài chuỗi
Mở rộng ngoài chuỗi thông qua việc xử lý giao dịch bên ngoài chuỗi + thanh toán cuối cùng trên chuỗi chính, nâng cao khả năng xử lý mà không thay đổi giao thức của chuỗi chính, giải quyết cốt lõi sự cân bằng giữa "bảo mật phi tập trung" và "mở rộng hiệu suất". Các giải pháp mở rộng ngoài chuỗi chính thống có thể được chia nhỏ theo con đường công nghệ bao gồm:
)1( kênh trạng thái
Kênh trạng thái )State Channels( về bản chất là một giải pháp Layer 2, nguyên tắc của nó là thiết lập các kênh tin cậy đa bên ngoài chuỗi, chỉ tương tác với chuỗi chính khi mở và đóng kênh. Hai bên giao dịch thực hiện các giao dịch tần suất cao, chi phí thấp trong kênh, và chỉ khi kênh đóng hoặc một bên muốn rút tiền từ kênh, thì trạng thái cuối cùng mới được gửi đến chuỗi chính để giải quyết.
Hiện nay, thực tiễn kênh trạng thái nổi tiếng nhất là Lightning Network), kể từ khi ra mắt đã nhận được sự chú ý và ứng dụng rộng rãi. Hiện tại, nhiều ví Bitcoin và nền tảng thanh toán đều hỗ trợ Lightning Network, nó thể hiện xuất sắc trong việc tăng tốc độ giao dịch và giảm chi phí giao dịch, đặc biệt phù hợp với các tình huống thanh toán vi mô. Ưu điểm của nó là kế thừa tính bảo mật của mạng chính, và phí giao dịch ngoài chuỗi cực kỳ thấp; nhược điểm là chỉ hỗ trợ thanh toán đơn giản, khó đáp ứng nhu cầu ứng dụng phức tạp hơn, ngoài ra, số tiền áp dụng cho Lightning Network cần phải được khóa trước, và chỉ giới hạn trong giao dịch giữa các bên tham gia kênh.
Tính đến hiện tại, số lượng nút hoạt động của mạng lưới Lightning đã vượt quá 10.000, số kênh trên 40.000, lượng tiền trong mạng lưới Lightning lên tới hàng nghìn BTC.
(2) chuỗi phụ
Sidechains( là một loại blockchain độc lập với chuỗi chính Bitcoin, được kết nối với chuỗi chính Bitcoin thông qua cơ chế neo hai chiều. Người dùng có thể chuyển Bitcoin từ chuỗi chính sang chuỗi phụ để thực hiện giao dịch, sau đó trả kết quả giao dịch về chuỗi chính. Chuỗi phụ có thể có các cơ chế đồng thuận và quy tắc giao dịch khác nhau, từ đó đạt được tốc độ giao dịch cao hơn và các chức năng phong phú hơn. Một trong những dự án khám phá sự phát triển của chuỗi phụ sớm hơn là Rootstock.
Rootstock)RSK( ra mắt vào tháng 1 năm 2018, là chuỗi bên đầu tiên tương thích với EVM trên mạng Bitcoin. Token gốc trong Rootstock là một loại coin neo Bitcoin Smart BTC)RBTC(, cũng được sử dụng để thanh toán phí giao dịch. Những đổi mới chính của Rootstock bao gồm khai thác hợp nhất và cơ chế cầu hai chiều. Khai thác hợp nhất có nghĩa là chuỗi khối Rootstock sử dụng cùng một thuật toán đồng thuận PoW với Bitcoin, cho phép thợ mỏ Bitcoin có thể đào cả Bitcoin và khối Rootstock cùng một lúc, tăng cường khả năng sinh lời của thợ mỏ mà không cần nguồn lực thêm. Cầu hai chiều)Powpeg( hỗ trợ chuyển đổi liền mạch giữa Bitcoin và RBTC, cho phép Bitcoin tự do di chuyển giữa hai bên, đồng thời giảm chi phí giao dịch.
Hai điểm chính rào cản sự phát triển của Rootstock là: thứ nhất, tính an toàn của sidechain phụ thuộc vào sự đồng thuận của chính nó, cần người dùng tin tưởng vào tính an toàn của nó; thứ hai, hệ sinh thái chưa đủ trưởng thành, thiếu đủ nhà phát triển, đối tác và sự tham gia của người dùng. Do đó, sau nhiều năm phát triển, đỉnh điểm TVL của Rootstock cũng chỉ khoảng 200 triệu USD.
)3( Rollup
Công nghệ Rollup cải thiện khả năng xử lý giao dịch bằng cách xử lý giao dịch ngoài chuỗi và gửi dữ liệu giao dịch đã nén lên chuỗi chính của Bitcoin. Tùy theo các phương thức xác thực khác nhau, hai loại Rollup chính là Optimistic Rollups và ZK Rollups. Optimistic Rollups giả định rằng giao dịch là hợp lệ, chỉ xác thực khi có tranh chấp xảy ra; ZK Rollups thì xác thực mỗi giao dịch thông qua công nghệ chứng minh không kiến thức.
Công nghệ Rollup đã được ứng dụng rộng rãi trong các blockchain như Ethereum, vì vậy cũng có nhiều dự án đang khám phá ứng dụng của nó trong việc mở rộng quy mô dưới dạng Bitcoin. Vào tháng 12 năm 2023, Robin Linus đã công bố một tài liệu trắng có tên "BitVM: Compute Anything On Bitcoin", lần đầu tiên đưa ra ý tưởng về BitVM. Thiết kế của BitVM tương tự như Optimistic Rollup, dựa trên bằng chứng gian lận và giao thức thách thức - phản hồi, nhưng không cần sửa đổi các quy tắc đồng thuận của Bitcoin. Các nguyên lý cơ bản của BitVM rất đơn giản, chủ yếu dựa trên khóa băm, khóa thời gian và cây Taproot lớn. BitVM di chuyển 99% tính toán ra khỏi chuỗi, chỉ xác thực bằng chứng gian lận qua chuỗi khi có tranh chấp, vừa tận dụng tính bảo mật của chuỗi chính Bitcoin, vừa tránh tắc nghẽn và chi phí cao.
Ngoài Optimistic Rollup, cũng có các nhà phát triển thử nghiệm đưa ZK Rollup vào hệ sinh thái Bitcoin. Công nghệ này đang ở giai đoạn đột phá công nghệ và khởi đầu sinh thái.
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
10 thích
Phần thưởng
10
5
Chia sẻ
Bình luận
0/400
IntrovertMetaverse
· 13giờ trước
Ví tiền cũ phát hành coin rồi
Xem bản gốcTrả lời0
MetaverseHobo
· 13giờ trước
Chỉ nhìn vào TPS thì chửi bới, sự đột phá công nghệ không phải là chuyện một sớm một chiều đâu nhé.
Xem bản gốcTrả lời0
SerumSquirrel
· 13giờ trước
Satoshi Nakamoto đi đâu rồi? Liệu có thể quay lại không?
Xem bản gốcTrả lời0
JustAnotherWallet
· 13giờ trước
Ôi, Satoshi Nakamoto mà trở lại thấy nhiều thao tác như vậy chắc sẽ tức mà chảy máu mũi.
Xem bản gốcTrả lời0
RugPullAlarm
· 13giờ trước
Dữ liệu on-chain cho bạn biết sự thật, tps7 còn thổi phồng mở rộng, đều mắc bẫy trong Lighting Network rồi.
Đổi mới hệ sinh thái Bitcoin: cách mạng công nghệ mở rộng mạng, hợp đồng thông minh và cầu nối cross-chain
Đường cách mạng của hệ sinh thái Bitcoin: Phân tích cách mạng công nghệ và phát triển đổi mới
Lời mở đầu
Sau cuộc khủng hoảng tài chính năm 2008, Satoshi Nakamoto đã tạo ra Bitcoin, mở ra hệ thống lưu trữ giá trị không cần trung gian. Hơn một thập kỷ qua, Bitcoin đã phát triển thành "vàng kỹ thuật số" với giá trị thị trường hàng ngàn tỷ đô la, định hình lại triết lý tiền tệ.
Tuy nhiên, những hạn chế của cấu trúc nguyên bản của Bitcoin ngày càng rõ ràng. Khả năng xử lý khoảng 7 giao dịch mỗi giây và chức năng kịch bản hạn chế khó có thể đáp ứng nhu cầu ứng dụng quy mô lớn. Sự biến mất bí ẩn của Satoshi Nakamoto vào năm 2011 cũng khiến cộng đồng từ bỏ ý tưởng dựa vào người sáng lập để thúc đẩy đổi mới, các nhà phát triển toàn cầu bắt đầu tham gia tích cực vào đổi mới sinh thái Bitcoin.
Cuộc cách mạng công nghệ do những thiếu sót nguyên bản của Bitcoin gây ra đang hình thành một vũ trụ sinh thái vượt xa những gì được tưởng tượng trong sách trắng của Bitcoin. Từ cuộc tranh giành mở rộng mạng chính đến thanh toán ngoại tuyến của mạng Lightning; từ các văn bản trên chuỗi của giao thức Ordinals đến hợp đồng thông minh của Stacks, Rootstock; từ cầu nối chuỗi đến hệ sinh thái BTCFi, các kỹ sư blockchain đang mở ra một cuộc sống thứ hai cho Bitcoin với tốc độ đáng kinh ngạc. Họ vừa giữ vững giá trị cốt lõi "niềm tin không cần tin tưởng", vừa vượt qua giới hạn hiệu suất thông qua đổi mới công nghệ; vừa giữ lại sự đơn giản của mô hình UTXO, vừa mở khóa các hợp đồng thông minh phức tạp; vừa bảo vệ chủ quyền tiền tệ của Bitcoin, vừa mở rộng mạng lưới giá trị của nó đến các chuỗi khác.
Cuộc cách mạng này đang định hình lại ranh giới nhận thức của con người về Bitcoin. Khi Ordinals biến mỗi satoshi thành một phương tiện ghi nhớ kỹ thuật số, khi BRC-20 tái hiện cơn sốt DeFi trên mạng Bitcoin, khi BitVM đạt được sự phối hợp giữa tính toán ngoài chuỗi và xác minh trên chuỗi, Bitcoin không còn chỉ đơn giản là "vàng kỹ thuật số" dùng để ghi sổ, mà đã tiến hóa thành một giao thức siêu hỗ trợ các hợp đồng tài chính phức tạp, mang văn hóa NFT, kết nối vũ trụ đa chuỗi. Cuộc cách mạng này chưa kết thúc - dưới điều kiện bảo vệ sự phi tập trung và an toàn, thông qua đổi mới để Bitcoin mang lại lợi ích cho nhiều người hơn, chúng ta có thể mong đợi thí nghiệm crypto-punk này cuối cùng sẽ trở thành hệ điều hành nền tảng hỗ trợ cho nền văn minh kỹ thuật số.
Nội dung
Hệ sinh thái Bitcoin trong những năm gần đây phát triển mạnh mẽ, đã hình thành nhiều lĩnh vực quan trọng. Tính đến tháng 3 năm 2025, các hướng phát triển chính của hệ sinh thái Bitcoin có thể được tóm tắt thành ba khía cạnh:
Trong những lĩnh vực then chốt đang tái cấu trúc hệ sinh thái Bitcoin, đã xuất hiện một lượng lớn các dự án nổi tiếng, trong đó có những giải pháp trưởng thành trở thành nền tảng cho hệ sinh thái trị giá hàng nghìn tỷ, cũng có những giao thức thử nghiệm vẫn đang ở giai đoạn xác thực khái niệm, tìm kiếm ranh giới đồng thuận trong cộng đồng. Bài viết này sẽ đi sâu vào việc phân tích ba mặt trận cốt lõi trong sự phát triển của hệ sinh thái Bitcoin, cố gắng trình bày toàn cảnh cuộc cách mạng và đổi mới trong hệ sinh thái Bitcoin.
Một, mở rộng mạng
( một ) nguồn gốc vấn đề
Do Bitcoin sử dụng kích thước khối cố định và thời gian tạo khối khoảng 10 phút, mạng lưới Bitcoin trung bình chỉ có thể xử lý khoảng 7 giao dịch mỗi giây, thấp hơn nhiều so với các hệ thống thanh toán truyền thống ( như Visa có thể xử lý hàng chục nghìn giao dịch mỗi giây ) và các chuỗi công khai khác ( như Solana có thể xử lý hàng nghìn giao dịch mỗi giây ). Trong thời gian cao điểm giao dịch, mạng lưới Bitcoin dễ bị tắc nghẽn, dẫn đến việc xác nhận giao dịch bị trì hoãn, khi mạng chính bị tắc nghẽn, phí giao dịch cũng sẽ tăng vọt, một giao dịch có thể lên tới hàng chục đô la.
( hai ) giải pháp
Mở rộng mạng Bitcoin là giải pháp nâng cao khả năng xử lý giao dịch và giảm chi phí giao dịch mà không hy sinh tính bảo mật và đặc tính phi tập trung của mạng. Ý tưởng mở rộng mạng có thể được chia thành hai loại: mở rộng trên chuỗi và mở rộng ngoài chuỗi.
Mở rộng chuỗi trên nhằm sửa đổi giao thức chuỗi chính, tối ưu hóa cách lưu trữ và xác minh dữ liệu, từ đó nâng cao một phần khối lượng và hiệu suất của khối, cốt lõi là xoay quanh hiệu quả không gian khối và đổi mới quy tắc giao thức. Các giải pháp mở rộng chuỗi trên chính thống có thể được chia tách theo con đường công nghệ bao gồm:
(1) Điều chỉnh dung lượng khối
Vào thời điểm thiết kế Bitcoin, Satoshi Nakamoto đã thêm giới hạn dung lượng 1MB cho mỗi khối. Giới hạn này đã trở thành một trong những yếu tố chính hạn chế hiệu suất mạng trong tương lai. Do đó, việc mở rộng dung lượng khối Bitcoin ( từ 1MB lên 2MB hoặc cao hơn ) đã trở thành giải pháp ban đầu cho việc mở rộng mạng.
Năm 2015, Gavin Andresen và Mike Hearn đã đề xuất phiên bản XT của Bitcoin (Bitcoin XT), cố gắng tăng kích thước khối lên 8M. Tuy nhiên, cộng đồng Bitcoin (đội ngũ Core) cho rằng việc tăng kích thước khối sẽ làm tăng chi phí cho người dùng thông thường khi chạy nút, dẫn đến sự tập trung hóa nút, trái với nguyên tắc thiết kế "nút nhẹ" của Satoshi Nakamoto, và từ chối việc mở rộng khối theo cách "thô bạo".
Việc thúc đẩy "khối lớn" và việc kiên định với "khối nhỏ" không thể đạt được sự đồng thuận, cuối cùng vào năm 2017, một phần nhóm thợ mỏ do Ngô Kỳ Hàn lãnh đạo đã thúc đẩy "hard fork" của mạng Bitcoin (Hard Fork), họ đã sửa đổi giao thức, nâng giới hạn khối từ 1MB lên 32MB, cho phép một khối chứa nhiều giao dịch hơn, lý thuyết TPS tăng mạnh lên tới 100-200. Do giao thức đã sửa đổi không còn tương thích với phiên bản cũ, nên đã xuất hiện một đồng coin mới song song với giao thức gốc ( tức là Bitcoin )—Bitcoin Cash (BCH).
Khi BCH ra đời, nó đã nhận được sự chào đón nồng nhiệt từ cộng đồng thợ mỏ, tuy nhiên do ngưỡng lưu trữ/băng thông tăng lên, số lượng nút đầy đủ chỉ bằng khoảng 1% so với Bitcoin, mức độ phi tập trung giảm rõ rệt.
Từ góc độ vốn hóa thị trường, vào thời kỳ đỉnh cao của BCH năm 2018, tỷ lệ đổi sang BTC khoảng 0.18; trong khi hiện nay mỗi BCH chỉ có thể đổi được khoảng 0.004 BTC. Rõ ràng, kế hoạch điều chỉnh dung lượng khối của BCH đã dần bị cộng đồng Bitcoin từ bỏ.
Ngoài "giải pháp cấp tiến" nhằm nâng cao toàn diện dung lượng tất cả các khối, cũng đã có một số thành viên cộng đồng sớm đề xuất một giải pháp thỏa hiệp điều chỉnh dung lượng khối một cách động. Ý tưởng cốt lõi là tự động điều chỉnh giới hạn khối dựa trên tải trọng mạng, nhằm tránh sự cứng nhắc của giá trị cố định. Tuy nhiên, các đề xuất loại này cũng không được mạng Bitcoin chấp nhận do sự khác biệt trong cộng đồng.
(2) Tối ưu không gian khối
Ngoài các giải pháp điều chỉnh dung lượng khối trực tiếp, cũng có các nhà phát triển đề xuất tối ưu hóa không gian khối để nâng cao hiệu suất mạng Bitcoin. Hiện tại, các giải pháp đã được áp dụng rộng rãi chủ yếu là SegWit( và Taproot.
SegWit được chính thức triển khai vào năm 2017, thông qua việc tổ chức lại dữ liệu giao dịch để nâng cao khả năng xử lý giao dịch của mạng Bitcoin. Nó tách dữ liệu chứng kiến ra khỏi dữ liệu giao dịch và lưu trữ trong một phần độc lập của khối. Điều này giúp giảm kích thước dữ liệu của mỗi giao dịch, từ đó cho phép chứa nhiều giao dịch hơn mà không làm tăng kích thước khối, nâng cao trực tiếp thông lượng trên chuỗi lên khoảng 10-15 TPS. SegWit kể từ khi ra đời đã nhận được sự chấp nhận rộng rãi từ cộng đồng Bitcoin, hầu hết các ví và sàn giao dịch đều hỗ trợ địa chỉ SegWit ) được thiết kế để tương thích với ví cũ có địa chỉ Nested SetWit bắt đầu bằng 3, địa chỉ Native SegWit cách ly chứng kiến nguyên bản bắt đầu bằng bc1 (, nó hiệu quả trong việc cải thiện tốc độ giao dịch và khả năng mở rộng, đồng thời giảm chi phí giao dịch.
Taproot là một nâng cấp quan trọng được thực hiện vào năm 2021, nội dung nâng cấp thực tế bao gồm ba đề xuất BIP340, BIP341 và BIP342. Nó kết hợp các công nghệ như chữ ký Schnorr và cây cú pháp trừu tượng đã được Merkle hóa )MAST(, nhằm cải thiện tính riêng tư, hiệu quả và khả năng mở rộng của giao dịch. Taproot cho phép hợp nhất nhiều chữ ký thành một chữ ký, đơn giản hóa quy trình xác minh giao dịch, đồng thời ẩn đi các chi tiết phức tạp của giao dịch, như các điều kiện chữ ký đa và khóa thời gian. Taproot nâng cao tính riêng tư và linh hoạt của giao dịch Bitcoin, đặc biệt nổi bật trong các tình huống giao dịch ký đa và hợp đồng thông minh nhẹ. Tuy nhiên, hiệu quả nâng cao về thông lượng của nó là hạn chế, chủ yếu tập trung vào việc mở rộng chức năng hơn là đột phá về dung lượng.
![Con đường phá kén của vàng số: Giải mã cuộc cách mạng mô hình của Bitcoin])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-4a451cf9fc955a85fe303c1f6897fa73.webp(
Mở rộng ngoài chuỗi thông qua việc xử lý giao dịch bên ngoài chuỗi + thanh toán cuối cùng trên chuỗi chính, nâng cao khả năng xử lý mà không thay đổi giao thức của chuỗi chính, giải quyết cốt lõi sự cân bằng giữa "bảo mật phi tập trung" và "mở rộng hiệu suất". Các giải pháp mở rộng ngoài chuỗi chính thống có thể được chia nhỏ theo con đường công nghệ bao gồm:
)1( kênh trạng thái
Kênh trạng thái )State Channels( về bản chất là một giải pháp Layer 2, nguyên tắc của nó là thiết lập các kênh tin cậy đa bên ngoài chuỗi, chỉ tương tác với chuỗi chính khi mở và đóng kênh. Hai bên giao dịch thực hiện các giao dịch tần suất cao, chi phí thấp trong kênh, và chỉ khi kênh đóng hoặc một bên muốn rút tiền từ kênh, thì trạng thái cuối cùng mới được gửi đến chuỗi chính để giải quyết.
Hiện nay, thực tiễn kênh trạng thái nổi tiếng nhất là Lightning Network), kể từ khi ra mắt đã nhận được sự chú ý và ứng dụng rộng rãi. Hiện tại, nhiều ví Bitcoin và nền tảng thanh toán đều hỗ trợ Lightning Network, nó thể hiện xuất sắc trong việc tăng tốc độ giao dịch và giảm chi phí giao dịch, đặc biệt phù hợp với các tình huống thanh toán vi mô. Ưu điểm của nó là kế thừa tính bảo mật của mạng chính, và phí giao dịch ngoài chuỗi cực kỳ thấp; nhược điểm là chỉ hỗ trợ thanh toán đơn giản, khó đáp ứng nhu cầu ứng dụng phức tạp hơn, ngoài ra, số tiền áp dụng cho Lightning Network cần phải được khóa trước, và chỉ giới hạn trong giao dịch giữa các bên tham gia kênh.
Tính đến hiện tại, số lượng nút hoạt động của mạng lưới Lightning đã vượt quá 10.000, số kênh trên 40.000, lượng tiền trong mạng lưới Lightning lên tới hàng nghìn BTC.
(2) chuỗi phụ
Sidechains( là một loại blockchain độc lập với chuỗi chính Bitcoin, được kết nối với chuỗi chính Bitcoin thông qua cơ chế neo hai chiều. Người dùng có thể chuyển Bitcoin từ chuỗi chính sang chuỗi phụ để thực hiện giao dịch, sau đó trả kết quả giao dịch về chuỗi chính. Chuỗi phụ có thể có các cơ chế đồng thuận và quy tắc giao dịch khác nhau, từ đó đạt được tốc độ giao dịch cao hơn và các chức năng phong phú hơn. Một trong những dự án khám phá sự phát triển của chuỗi phụ sớm hơn là Rootstock.
Rootstock)RSK( ra mắt vào tháng 1 năm 2018, là chuỗi bên đầu tiên tương thích với EVM trên mạng Bitcoin. Token gốc trong Rootstock là một loại coin neo Bitcoin Smart BTC)RBTC(, cũng được sử dụng để thanh toán phí giao dịch. Những đổi mới chính của Rootstock bao gồm khai thác hợp nhất và cơ chế cầu hai chiều. Khai thác hợp nhất có nghĩa là chuỗi khối Rootstock sử dụng cùng một thuật toán đồng thuận PoW với Bitcoin, cho phép thợ mỏ Bitcoin có thể đào cả Bitcoin và khối Rootstock cùng một lúc, tăng cường khả năng sinh lời của thợ mỏ mà không cần nguồn lực thêm. Cầu hai chiều)Powpeg( hỗ trợ chuyển đổi liền mạch giữa Bitcoin và RBTC, cho phép Bitcoin tự do di chuyển giữa hai bên, đồng thời giảm chi phí giao dịch.
Hai điểm chính rào cản sự phát triển của Rootstock là: thứ nhất, tính an toàn của sidechain phụ thuộc vào sự đồng thuận của chính nó, cần người dùng tin tưởng vào tính an toàn của nó; thứ hai, hệ sinh thái chưa đủ trưởng thành, thiếu đủ nhà phát triển, đối tác và sự tham gia của người dùng. Do đó, sau nhiều năm phát triển, đỉnh điểm TVL của Rootstock cũng chỉ khoảng 200 triệu USD.
)3( Rollup
Công nghệ Rollup cải thiện khả năng xử lý giao dịch bằng cách xử lý giao dịch ngoài chuỗi và gửi dữ liệu giao dịch đã nén lên chuỗi chính của Bitcoin. Tùy theo các phương thức xác thực khác nhau, hai loại Rollup chính là Optimistic Rollups và ZK Rollups. Optimistic Rollups giả định rằng giao dịch là hợp lệ, chỉ xác thực khi có tranh chấp xảy ra; ZK Rollups thì xác thực mỗi giao dịch thông qua công nghệ chứng minh không kiến thức.
Công nghệ Rollup đã được ứng dụng rộng rãi trong các blockchain như Ethereum, vì vậy cũng có nhiều dự án đang khám phá ứng dụng của nó trong việc mở rộng quy mô dưới dạng Bitcoin. Vào tháng 12 năm 2023, Robin Linus đã công bố một tài liệu trắng có tên "BitVM: Compute Anything On Bitcoin", lần đầu tiên đưa ra ý tưởng về BitVM. Thiết kế của BitVM tương tự như Optimistic Rollup, dựa trên bằng chứng gian lận và giao thức thách thức - phản hồi, nhưng không cần sửa đổi các quy tắc đồng thuận của Bitcoin. Các nguyên lý cơ bản của BitVM rất đơn giản, chủ yếu dựa trên khóa băm, khóa thời gian và cây Taproot lớn. BitVM di chuyển 99% tính toán ra khỏi chuỗi, chỉ xác thực bằng chứng gian lận qua chuỗi khi có tranh chấp, vừa tận dụng tính bảo mật của chuỗi chính Bitcoin, vừa tránh tắc nghẽn và chi phí cao.
Ngoài Optimistic Rollup, cũng có các nhà phát triển thử nghiệm đưa ZK Rollup vào hệ sinh thái Bitcoin. Công nghệ này đang ở giai đoạn đột phá công nghệ và khởi đầu sinh thái.