Bởi vì việc triển khai chuỗi khối ngày nay quá tốn kém và chậm để được sử dụng như một nền tảng điện toán Web3 có mục đích chung, các hệ thống thành công cần sử dụng dữ liệu ngoài chuỗi, thời gian thực để khám phá thị trường phù hợp.
Web3 muốn phát triển nhưng gặp khó khăn, gặp phải ba vấn đề lớn:
- So với Web2, chi phí lưu trữ trên chuỗi và hoạt động ghi là rất cao.
- Để đảm bảo tính bảo mật mà hệ thống blockchain hứa hẹn, tốc độ lưu trữ và ghi các hoạt động trên chuỗi rất chậm. Vì hơn 51% node được yêu cầu phải đồng ý về tính hợp lệ của dữ liệu mới được ghi, hiệu suất sẽ giảm hơn nữa khi các nút được thêm vào mạng và lưu lượng của yêu cầu ghi tăng lên.
- Độ dài (kích thước) của bất kỳ blockchain cụ thể nào sẽ tăng lên đáng kể khi sử dụng, điều đó làm phá vỡ phần lớn cơ sở hạ tầng cơ sở dữ liệu có sẵn trên thị trường hiện nay.
Cơ sở dữ liệu hoạt động, cơ sở dữ liệu phân tích và sổ cái phân tán đều là các loại hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu khác nhau một cách hiệu quả. Bây giờ, điểm gây nhầm lẫn là với các mạng chuỗi khối ngang hàng khác nhau, chúng không chỉ là cơ sở dữ liệu, nhiều mạng còn là máy chủ có thể được sử dụng để lưu trữ các ứng dụng Internet hoặc dApp
Hầu hết các công nghệ mới đều trải qua giai đoạn sử dụng quá mức trước khi tìm ra sản phẩm phù hợp với thị trường. Gốc rễ của ba thách thức này là “công cụ phù hợp được sử dụng cho công việc sai”. Ví dụ: Hầu hết các chuyên gia CNTT không sử dụng cơ sở dữ liệu hoạt động làm cơ sở dữ liệu phân tích hoặc ngược lại. Một ví dụ khác, sử dụng sổ cái phân tán làm cơ sở dữ liệu hoạt động hoặc phân tích trong dApp được triển khai cho mạng chuỗi khối là một cách ghép nối đặc biệt tồi, vì những lý do được giải thích thêm bên dưới.
Tất nhiên, cộng đồng blockchain đang nghiên cứu các cách sáng tạo để giải quyết các vấn đề về hiệu suất mà không ảnh hưởng đến bảo mật, nhưng sẽ mất thời gian. Ethereum đã thực hiện một số hành động liên quan đến vấn đề này để mang lại một số thay đổi. Chúng ta đều biết niềm tin sẽ được đặt ở đâu đó. Blockchain mang đến niềm tin phát triển mô hình Web2 truyền thống, nhưng về cơ bản vẫn chưa đáp ứng đủ nhu cầu người dùng.
Dữ liệu thời gian thực ngoài chuỗi cung cấp một lộ trình trực tiếp cho Web3 để tìm các sản phẩm/thị trường phù hợp. Tuy nhiên, cách tiếp cận này đặt niềm tin vào hệ thống Web2 dưới dạng dữ liệu hoạt động/phân tích của dApp. Trên thực tế, hầu hết các dApp và dịch vụ dựa trên chuỗi khối thành công trên thị trường đều đã thực hiện sự đánh đổi này, sử dụng các công cụ phù hợp, cách thức hoạt động phù hợp và sử dụng từng công nghệ cho mục đích tốt nhất của nó.
Trước khi tìm hiểu sâu hơn về cách thức và lý do Web3 có thể phát triển với dữ liệu thời gian thực, hãy xem xét tương lai của Web3, bỏ qua ba thách thức kể trên.
Điều gì sẽ tiếp tục thúc đẩy Web3 tiến lên?
Blockchain không phải là tiền điện tử, hoạt động bổ sung cho nhau. Điều tương tự cũng xảy ra với NFT và khái niệm rộng hơn về Web3. Khái niệm cốt lõi của blockchain, một bản ghi công khai bất biến về các giao dịch, vị trí và ai sở hữu cái gì, trong hệ thống tài chính hiện tại, những blockchain như vậy nằm trong cơ sở dữ liệu riêng tư, chỉ có thể truy cập được thông qua các cơ quan quản lý, cơ quan quản lý và luật.
Theo McKinsey, vào năm 2021, các nền tảng cho vay Web3 lớn nhất đã phát hành khoản vay trị giá 200 tỷ đô la. Các khoản cho vay, tiền gửi, kiều hối, hoán đổi tài sản, tài trợ thương mại và bảo hiểm đã là những trường hợp sử dụng hợp lệ. Các phương tiện truyền thông ngang hàng, trò chơi, mạng xã hội và trực tuyến khác bắt đầu sớm hơn nhưng đang cho thấy động lực đáng kể.
Các dịch vụ nhận dạng kỹ thuật số và quản lý chuỗi cung ứng và hậu cần vẫn là một khả năng.
Một hệ thống chuỗi khối riêng tư trên một mạng khép kín và được bảo vệ có thể không phải là những gì người tạo ra nó đã hình dung ban đầu, nhưng giờ đây nó có thể cung cấp các trường hợp sử dụng chung hơn cho các ngành và tổ chức cụ thể.
Báo cáo quý này từ nhà cung cấp Web3 Alchemy lưu ý rằng việc triển khai các hợp đồng thông minh đã tăng 143% so với cùng kỳ năm 2021.
Có một số rào cản đáng kể phải vượt qua đối với bất kỳ ý tưởng mới nào, nhưng vốn đầu tư, nhà phát triển và lợi ích của tổ chức chắc chắn thu hút năng lượng thúc đẩy blockchain phát triển. Với sự cải tiến của công nghệ cốt lõi, Web3 sẽ tạo ra nhiều giá trị hơn và việc thiết lập nhiều giá trị hơn sẽ mang lại những cơ hội mới, điều này sẽ thúc đẩy sự quan tâm của mọi người trong việc giải quyết các quy định, luật pháp, quyền riêng tư dữ liệu cũng như các nhà phát triển và người dùng cuối quan tâm hơn đến trải nghiệm.
Cân nhắc dữ liệu trên chuỗi cho các nhà phát triển Web3
Những thách thức mà các sản phẩm blockchain PoW đối mặt mở rộng sang kiến trúc cơ bản của chúng. Thao tác cơ sở dữ liệu rất hữu ích cho việc lưu trữ và truy xuất dữ liệu nhanh chóng và hiệu quả. Cơ sở dữ liệu phân tích rất phù hợp cho truy vấn và khám phá nhanh, kết thúc mở. Cơ sở dữ liệu phi quan hệ cung cấp các mức chức năng hoạt động hoặc phân tích khác nhau trên quy mô lớn mà không làm giảm hiệu suất và tính khả dụng.
Các hệ thống dựa trên blockchain cung cấp một sổ cái an toàn, bất biến với chi phí hiệu suất. Việc cố gắng sử dụng tính bất biến của blockchain, an toàn làm cơ sở dữ liệu hoạt động, phân tích hoặc không liên quan sẽ dẫn đến các vấn đề sau:
Hiệu suất không thể chấp nhận
Công nghệ Web2 đã đặt ra hầu hết các kỳ vọng của thế giới về trải nghiệm kỹ thuật số phản hồi nhanh, mất từ 2 phút đến 6 giờ, cho dù chúng ta đang sử dụng máy tính bảng, điện thoại hay máy tính để bàn/máy tính xách tay. Hầu hết các triển khai chuỗi khối phổ biến đều dựa trên thuật toán bằng chứng công việc chậm để bảo vệ việc ghi vào bộ lưu trữ dữ liệu chuỗi khối và đồng thuận ngang hàng chậm để đảm bảo dữ liệu đọc nhất quán trên mạng các node.
Gián đoạn do dung lượng dữ liệu quá lớn
Blockchain không chỉ là vấn đề về dữ liệu lớn, với lượng dữ liệu đáng kinh ngạc và sẽ ngày càng trở nên lớn hơn khi được sử dụng. Rất ít cơ sở dữ liệu vận hành hoặc phân tích có thể đạt được cấp độ này và thậm chí còn ít cơ sở dữ liệu thực sự tuyến tính hơn ở cấp độ này, điều này thu hẹp các tùy chọn một cách đáng kể.
Dữ liệu xung đột và không chính xác
Tính chất ngang hàng rộng rãi, cuối cùng là thiết kế nhất quán và PoW của chuỗi khối đảm bảo tính bảo mật, nhưng có thể dẫn đến sự không nhất quán về dữ liệu khiến nó không thể sử dụng được như một cơ sở dữ liệu vận hành hoặc phân tích cho các ứng dụng Web3.
Vì không có thông báo lỗi hoặc mã lỗi nào cho những sự cố này, nên việc viết mã xử lý lỗi để kiểm tra, giải thích hoặc xử lý các lỗi này bằng cách viết mã cố gắng bù đắp tốn nhiều thời gian hoặc thậm chí là không thể. Tất nhiên, gỡ lỗi, hay nói cách khác, trong quá trình sản xuất là một cơn ác mộng đối với tất cả những người tham gia. Bộ phận hỗ trợ kỹ thuật tuyến dưới sẽ không thể đưa ra câu trả lời cho những người dùng đang tức giận, cũng như các nhà phát triển sẽ không thể đưa ra câu trả lời cho nhân viên hỗ trợ kỹ thuật.
Chi phí lưu trữ và sử dụng
Các hoạt động trên chuỗi rất tốn kém; 1GB dữ liệu trên Ethereum tiêu tốn hàng ngàn đô la.
Những ý kiến khác
Việc lập chỉ mục hoặc đồng bộ hóa dữ liệu blockchain ngoài chuỗi không đơn giản vì dữ liệu không thể đọc được bằng con người. Dữ liệu blockchain cần được giải mã, làm phong phú, tái cấu trúc và dữ liệu được mô hình hóa từ các dịch vụ dữ liệu của bên thứ ba trước khi các nhà phát triển có thể dễ dàng sử dụng.
Giải pháp: Đồng bộ hóa dữ liệu ngoài chuỗi trong thời gian thực
Sẽ mất thời gian để triển khai mạng blockchain phổ biến giải quyết các vấn đề về hiệu suất trong thiết kế của họ. Xử lý ngoài chuỗi là kỹ thuật chính để các chuyên gia CNTT tận dụng lợi thế của cả công nghệ cơ sở dữ liệu và chuỗi khối hiện có. DApp nên đọc dữ liệu từ cơ sở dữ liệu ngoài chuỗi và ghi dữ liệu trở lại chuỗi.
Bằng cách đồng bộ hóa trạng thái của blockchain với cơ sở dữ liệu hoạt động hoặc phân tích trong thời gian thực, từ đó đảm bảo độ chính xác/tính hợp lệ của dữ liệu đối với hoạt động của dApp. Sau đó, khi cơ sở dữ liệu dApp và ngoài chuỗi đã thực hiện càng nhiều tiền xử lý càng tốt, kết quả cuối cùng sẽ được gửi lại trên chuỗi.
Tài sản tĩnh và tài sản nhị phân có thể sử dụng các hệ thống như IPFS, nhưng với cùng một token, chúng ta nên xem xét việc lưu trữ đối tượng ngoài chuỗi. Do đó, trên thực tế, cơ sở dữ liệu ngoài chuỗi được nhân bản luôn đồng bộ với trạng thái trên chuỗi phải là mục tiêu đọc/ghi cho càng nhiều khối lượng công việc vận hành hoặc phân tích càng tốt.
Nhưng như đã thảo luận trước đó, khối lượng dữ liệu lớn có thể phá hủy hầu hết các cơ sở hạ tầng dữ liệu theo thời gian.
Với mô hình dữ liệu phù hợp, các ứng dụng có thể trải nghiệm tốc độ dưới giây, từ bộ nhớ đệm trong bộ nhớ như Redis hoặc từ hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu liên tục (DBMS). Điều gì sẽ xảy ra nếu một dịch vụ dữ liệu phi quan hệ có thể cung cấp dữ liệu lịch sử và dữ liệu luôn cập nhật (thời gian thực) ngoài chuỗi?
Trong quá trình lập chỉ mục, dữ liệu thô sẽ tự động được giải mã. Đối với các nhà phát triển, điều này thay đổi trải nghiệm làm việc với dữ liệu chuỗi khối từ dữ liệu thập lục phân thô, như sau:
Dữ liệu có thể đọc được của chúng ta trông như thế này:
Sau đó, các nhà phát triển Web3 thường cần tổ chức lại và làm phong phú chuỗi dữ liệu từ các dịch vụ dữ liệu của bên thứ ba (chẳng hạn như Etherscan, whatsabi, NFT…) để các truy vấn đơn giản nhất cũng có thể hoạt động. Nếu dữ liệu phong phú này sau đó được mô hình hóa thành các bảng cơ sở dữ liệu có thể truy vấn, thì các nhà phát triển sẽ có toàn bộ sức mạnh của ngôn ngữ truy vấn DBMS tiêu chuẩn (không cần phải học API phân tích blockchain).
>> Đọc thêm: Web3 không thể thiếu công nghệ AI
Lợi ích cho các ứng dụng và nhà phát triển Web3
Bằng cách giảm thiểu kích thước dApp, lưu trữ dữ liệu trên chuỗi và ghi để xử lý ngoài chuỗi, chi phí vận hành cho hầu hết các trường hợp sử dụng sẽ được sắp xếp lại theo cấp độ Web2. Hiệu suất dApp của người dùng trên thiết bị họ chọn trở lại mức chấp nhận được/dự kiến. Sau đó, nhà phát triển dApp có thể thiết kế các hộp thoại, màn hình và cảnh báo “thời gian chờ” thích hợp để đặt kỳ vọng của người dùng khi việc ghi cần được cam kết với hệ thống trên blockchain.
Các vấn đề lớn, khó khăn nhất về tính nhất quán của dữ liệu đã được giải quyết, vì hầu hết dữ liệu hoạt động của dApp được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu ngoại tuyến nhanh, đáng tin cậy. Điều này không chỉ tiết kiệm thời gian gỡ lỗi mà còn tránh các lỗi sản xuất có thể không được giải quyết.
Bởi vì các hệ thống ngoài chuỗi như cơ sở dữ liệu không liên quan có thể xử lý khối lượng dữ liệu lớn, khi chuỗi khối phát triển, các dApp của chúng tôi sẽ đáp ứng các kỳ vọng về thời gian hoạt động và thời gian phản hồi mà không cần phải bắt đầu lại vài tháng sau khi đi vào sản xuất.
>> Đọc thêm: OpenAI sẽ khiến trải nghiệm trong các trò chơi Web3 tốt hơn
Lợi ích cho doanh nghiệp
Các ứng dụng bị hỏng, chậm hoặc không chính xác có thể dẫn đến mất lòng tin của người dùng, nhà đầu tư. Vậy điều gì thú vị về việc đồng bộ hóa trạng thái blockchain với chuỗi ngoại tuyến trong thời gian thực?
- dApp phân tích: Việc tích hợp dApp với cơ sở dữ liệu phân tích ngoài chuỗi mở ra toàn cảnh các tùy chọn và trường hợp sử dụng Web2.
- Khả năng phát hiện/ngăn chặn gian lận: Xây dựng các dApp có thể loại bỏ các tác nhân xấu hoặc gắn cờ/chặn lạm dụng, bảo vệ cộng đồng người dùng và doanh nghiệp.
- Cơ quan giao dịch tài sản kỹ thuật số: Trao đổi NFT yêu cầu dữ liệu thị trường chính xác/cập nhật để tạo điều kiện giao dịch/bán/trao đổi tối ưu.
- Ứng dụng IoT: Dữ liệu do máy tạo, cho dù từ phần mềm hay phần cứng, được ghi ở tốc độ và khối lượng mà chỉ cơ sở dữ liệu không liên quan mới có thể xử lý.
- Chủ quyền dữ liệu: Sử dụng dApp để định vị bản sao được đồng bộ hóa của trạng thái blockchain, bất kể nó được triển khai ở đâu.
Thời gian phân tích giao dịch được xác định bởi giao thức và nó không thể được tăng tốc nếu không có phí gas hoặc sử dụng các dịch vụ tăng tốc. Bằng cách di chuyển càng nhiều tiền xử lý ra khỏi chuỗi càng tốt, chúng tôi giảm thiểu quy mô và tần suất của kết quả cuối cùng của giao dịch. Điều này sẽ giảm chi phí ghi chuỗi và tăng tốc độ dApp cho bất kỳ trường hợp sử dụng nào.
Tổng kết
Sự tập trung vào dữ liệu thời gian thực này vượt ra ngoài blockchain. Đây là một lĩnh vực mà ngành công nghiệp đã được đổi mới trong hơn một thập kỷ. Nhưng các công nghệ như blockchain giúp dữ liệu thời gian thực trở thành một phần của kiến trúc dữ liệu và mô hình kinh doanh.
Trong khi mọi người chờ đợi mật mã lượng tử trở thành một dịch vụ, đồng hồ nguyên tử trở nên phổ biến và những cải tiến mới trong thuật toán đồng thuận phân tán, dữ liệu thời gian thực có sẵn trong cấu trúc chi phí Web 2.0 ngày nay. Dữ liệu thời gian thực sẽ vẫn là yếu tố cốt lõi của bất kỳ triển khai chuỗi khối nào trong tương lai.
