Cosmos, Polkadot và Avalanche được thiết kế để mở rộng quy mô theo chiều ngang trong đó các ứng dụng trên blockchain có thể tương tác với EVM khác nhau và các chain khác khi cần.
Các vấn đề liên quan đến hiệu suất, khả năng sử dụng và hiệu quả năng lượng của các mạng mã hóa thế hệ đầu như Bitcoin, Ethereum hay các biến thể của chúng khiến cho việc tạo ra một mạng internet mở và phi tập trung gặp nhiều thách thức hơn. Tuy nhiên các dự án Cosmos, Polkadot và Avalanche đang từng bước khắc phục vấn đề này.
Mục tiêu của Cosmos, Polkadot và Avalanche được thiết kế để mở rộng quy mô theo chiều ngang trong đó các ứng dụng trên blockchain có thể tương tác với EVM khác nhau và các chain khác khi cần. Khi nói đến vấn đề bảo mật cross-chain, cả 3 đều sở hữu những thiết kế và sự đánh đổi riêng. Bên cạnh đó, các dự án của Cosmos, Polkadot và Avalanche cũng được phát triển nhằm tạo ra một mạng lưới các blockchain có thể chứa hàng trăm nghìn hoặc thậm chí hàng triệu người dùng hoạt động mỗi ngày và hiện thực hóa tầm nhìn của Web 3 về quyền sở hữu và quyền kiểm soát của người dùng.
Bitcoin đang dần trở thành “digital gold” còn Ethereum cho chúng ta biết tiền điện tử có thể lập trình và trở thành một platform cho công cuộc đổi mới nền kinh tế mã hóa (cryptoeconomic). Tuy nhiên, cả Bitcoin, Ethereum và các biến thể của chúng đều tồn tại các vấn đề chính ngăn việc tiến tới mass adoption.
Một số khái niệm
• Hiệu quả năng lượng (Energy Efficiency): Để một mạng máy tính phi tập trung mở hoạt động tốt, phải có sự thỏa thuận giữa các thành viên trong mạng nhằm đạt được một giá trị dữ liệu chung cụ thể. Để làm được như vậy, mạng lưới phải duy trì khả năng hệ thống chịu lỗi Byzantine (BFT).
• Cơ chế đồng thuận cho phép người dùng tham gia vào một mạng lưới mở, đồng thời ngăn chặn Sybil attack bằng một thuật toán đồng thuận gọi là Proof of Work (PoW). Tuy nhiên, cách tiếp cận này yêu cầu những phần cứng công suất lớn và điều này có thể dẫn đến tình trạng ấm lên toàn cầu và tốn khá nhiều tiền điện.
• Phí tổn kinh tế (economic cost) nhằm đảm bảo mạng lưới điện toán phân tán. Các dự án mới thường sử dụng thuật toán proof-of-stake (PoS) lock token để trở thành validator. Khoản lock này phải đủ lớn để ngăn chặn các hành vi độc hại hoặc để chuyển sang chế độ ngoại tuyến. Thực tế, tính kinh tế quy mô (economies of scale) áp dụng cho cả Proof-of-Stake (PoS) và Proof-of-Work (PoW), theo đó chi phí vận hành một validator node sẽ chuyển từ OPEX sang CAPEX.
• Độ trễ của giao dịch (Transaction Delay): Bitcoin, Ethereum và các biến thể của chúng sử dụng thuật toán đồng thuận Nakamoto. Tuy nhiên, đồng thuận này đòi hỏi một lượng thời gian lớn để tạo ra nhiều block nhằm đảm bảo rằng các giao dịch không thể được sửa. Do đó, đồng thuận Nakamoto mặc dù có tính khả dụng cao nhưng tốc độ giao dịch thấp vì phải đảm bảo transaction finality. Để transaction finality nhanh hơn, nhiều dự án blockchain sử dụng đồng thuận Practical Byzantine Fault Tolerant (PBFT)
• Thông lượng tính toán (Computational throughput): Thông lượng được hiểu là lượng công việc tính toán được xử lý trong mạng lưới máy tính phân tán mỗi một giây. Thông lượng thực là lượng công việc tính toán mà mạng có thể xử lý mỗi giây giống như chức năng của người tham gia mạng. Để đạt được thông lượng tổng thể lớn, các dự án thường sử dụng chiến lược mở rộng quy mô dọc.
• Chi phí giao dịch (Transaction costs): Các blockchain phải tìm cách giới hạn execution để tránh cuộc tấn công Denial-of-Service (DoS). Để làm được điều đó, Bitcoin đã sử dụng ngôn ngữ Script còn Ethereum thì tính phí giao dịch dựa trên gas metering được thực hiện bởi smart contracts. Tuy nhiên, giao dịch đơn giản hay phức tạp thì đều được xử lý trên cùng một mạng. Do đó, khi lưu lượng truy cập mạng tăng lên, phí giao dịch cũng tăng. Phí được trả cho miner để làm động lực xác minh các giao dịch. Hiện tại burn fee đang là cơ chế để thu hút holders vì sự khan hiếm đẫn đến giá cả tăng của token.
• Mức độ phi tập trung (Degree of decentralization): Mức độ phi tập trung thực tế mà Bitcoin và Ethereum đạt được rất thấp. Khi chi phí khai thác tăng lên trong cơ chế đồng thuận Nakamoto, việc sản xuất thành công các block trở nên khó khăn hơn và nguồn lực để vận hành mạng lưới sẽvtập trung vào một lượng ít miners lớn.
• Phân phối công bằng (Fair distribution): Mạng lưới phân phối token của Bitcoin tạo ra một chuỗi các tình trạng phụ thuộc lẫn nhau trong bảo mật của blockchain, hệ sinh thái mining và sàn giao dịch. Điều này trở thành khuôn mẫu cho nhiều dự án. Cụ thể, khi các thợ đào tham gia mạng lưới để nhận token, mạng lưới sẽ phi tập trung hơn, an toàn hơn, thu hút nhiều người sử dụng hơn. Chi phí đào tăng sẽ khiến cho việc khai thác thành công block trở nên ngày càng khó hơn. Như vậy, việc phân phối token để vận hành mạng lưới sẽ chuyển sang tập trung.
• Governance: Những thay đổi đối với Network protocol có thể có tác động đáng kể đến tất cả người dùng hiện tại và tương lai. Trong Bitcoin và Ethereum, các đề xuất cải tiến dẫn đến việc nâng cấp protocol và thay đổi thuật toán, quyết định, triển khai và áp dụng bởi một cộng đồng chuyên gia chính. Nếu một nhóm miner muốn đi theo một hướng khác với số đông, họ có thể hardfork và bắt đầu một mạng lưới mới. Ngoài ra, việc phân bổ tài trợ cho R&D thường được quản lý bởi một nền tảng trung tâm và DAO. Các whales không thực sự có tiếng nói trong các quyết định governance, vì họ có thể không có chuyên môn, sự quan tâm hoặc nhận thức về chủ thể ra quyết định.
Những vấn đề hạn chế người dùng việc áp dụng hàng loạt các mạng phi tập trung mà còn khiến người dùng gắn bó hơn với các sàn giao dịch tập trung và custodial wallets.
Nhiều nguời vẫn sử dụng BTC và ETH vì họ không biết các vấn đề nó đang mắc phải mà chỉ quan tâm đến tính thanh khoản của nó. Những người tham gia sớm hoặc “mafia” đang kiểm soát các xưởng đào vì lợi ích quá lớn.
Ngày nay, Ethereum sở hữu trung bình 500.000 người dùng, trong khi các ứng dụng phổ biến như Twitter có 200 triệu người dùng và Facebook có gần 2 tỷ người dùng.
Mở rộng quy mô là một thách thức rất quan trọng đối với một mạng lưới internet mở và phi tập trung.
Ethereum – Một phiên bản mới của hệ sinh thái EVM
Phiên bản mới của Ethereum sử dụng thuật toán proof-of-stake, chia mạng lưới thành các shard được đồng bộ hóa, nhằm mục đích tăng thông lượng tính toán tổng thể. Validators điều hành cùng EVM sẽ được chỉ định cho các shard khác nhau, tạo blocks, tích dữ liệu hoạt động của người dùng khác nhau và đồng bộ hóa với nhau thông qua Relay chain Beacon.
Khi một shard được sử dụng nhiều hơn các shard khác, nó sẽ bắt đầu gặp phải các vấn đề về tốc độ, chi phí và quy mô. Ngoài ra, còn có một vấn đề mới là đồng bộ hóa dữ liệu một cách hiệu quả giữa các shard .
Trong khi chờ đợi quá trình chuyển đổi sang ETH 2.0 thì các giải pháp Layer 2 Rollup (Optimism, zkSync) đã được triển khai để giải quyết vấn đề tốc độ giao dịch và các vấn đề về khả năng mở rộng của Ethereum.
Vấn đề của Layer2 là tồn tại một central operator hạn chế khả năng phân quyền và chống kiểm duyệt.
Thiết kế Mô-đun Blockchain
Gần đây, Ethereum đã áp dụng một chiến lược mới được gọi là chiến lược Rollup Centric, trong đó Ethereum Layer1 có vai trò xác nhận tính khả dụng của dữ liệu và Layer2 phụ trách việc tính toán. ETH muốn trở thành base-layer để đảm bảo tính khả dụng và chia sẻ bảo mật với Rollup.
Ethereum đang áp dụng hệ sinh thái blockchain EVM để tính toán cho du một hay nhiều Rollup tồn tại. Trên thực tế, chiến lược này phù hợp với các thiết kế mô đun blockchain mới nổi, nơi các blockchain có thể thuê dữ liệu bên ngoài có sẵn hoặc thực hiện trên các blockchain khác.
Chiến lược mới của ETH tương tự như mô hình bảo mật được sử dụng trong Polkadot và Avalanche.
Vì Cosmos, Polkadot, Avalanche đều có cầu nối với Ethereum trên ít nhất một trong các chuỗi tương thích với EVM nên đôi khi chúng được đặt vào nhóm "Layer2" và các dự án này thường tự gọi mình là Layer0 vì chúng cung cấp cơ sở hạ tầng để xây dựng các blockchain Layer 1 được kết nối với nhau.
So sánh Cosmos, Polkadot và Avalanche
Cosmos, Polkadot và Avalanche được thiết kế để mở rộng quy mô theo chiều ngang trong đó các ứng dụng trên blockchain có thể tương tác với EVM khác nhau và các chain khác khi cần.
Các nền tảng cơ sở hạ tầng này cung cấp khả năng xây dựng blockchain riêng, cho phép việc thiết kế cho các ứng dụng và tài sản phi tập trung nhanh và thuận tiện hơn. Chạy dự án của bạn như một chain chủ quyền thay vì một các smartcontract có 3 lợi thế sau:
• Thứ nhất, việc tách chain của bạn ra khỏi các chain giúp đảm bảo trải nghiệm người dùng không bị ảnh hưởng bởi những hoạt động không liên quan khác trên mạng lưới. Như vậy, hiệu suất sẽ tốt hơn và bạn cũng có thể bridge tới các chain khác khi cần.
• Thứ 2, có thể dự đoán phí và tùy chỉnh. Đối với một số ứng dụng, việc hoạt động nhiều có thể làm tăng các khoản phí. Cấu trúc phí tùy chỉnh cho phép bạn nhận được các khoản phí có thể đoán trước được và loại bỏ cơ sở hạ tầng giữa ứng dụng và người dùng. Bạn sẽ không cần ATOM, DOT hoặc AVAX để có thể sử dụng các appchain. Việc không sử dụng phí token gốc rất quan trọng trong việc áp dụng chính thống.
• Thứ 3, có thể điều chỉnh validator. Validator tuân thủ các khu vực pháp lý nhất định như GDPR ở EU, có thể yêu cầu phần cứng hiệu suất cao hoặc có cần phải có bằng chứng cho việc trở thành validators.
Các mạng thế hệ tiếp theo này cũng đã xây dựng các cầu nối với Ethereum và sắp tới là Bitcoin đồng thời đang phát triển các cầu nối với nhau để thực hiện đầy đủ tầm nhìn về Internet of Blockchains.
Dưới đây là những khác biệt giữa Cosmos, Polkadot và Avalanche
Cơ chế đồng thuận
Việc nhân rộng trạng thái ứng dụng một cách an toàn và nhất quán trên một mạng lưới máy móc mở được thực hiện thông qua cơ chế đồng thuận. Để làm được như vậy, mạng lưới phải duy trì khả năng chịu lỗi (Byzantine fault tolerance).
Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT – Cơ chế BFT thực tế) được sử dụng trong Cosmos và Polkadot yêu cầu tất cả các node trong hệ thống phải giao tiếp với nhau để đưa ra quyết định một cách chắc chắn. PBFT có thể xử lý hàng nghìn requests một giây với độ trễ cực thấp, tuy nhiên nó không thể mở rộng quy mô đến nhiều người tham gia trong mạng lưới mở toàn cầu vì lượt tải trên mỗi validator tăng theo cấp số nhân với nhiều công việc xác thực hơn.
Mô hình đồng thuận Nakamoto của Bitcoin cho phép xác định xác suất và tỷ lệ lỗi cực kỳ thấp. Nó cho phép xây dựng một mạng lưới mạnh mẽ và có thể mở rộng theo thời gian, nhưng tốc độ chậm.
- Avalanche: Avalanche Consensus.
- Cosmos: Sử dụng cơ chế đồng thuận Tendermint.
- Polkadot: Hybrid Consensus.
Thuật toán đồng thuận
Cơ chế đồng thuận cho phép người dùng tham gia vào một mạng lưới mở, đồng thời ngăn chặn Sybil attack bằng thuật toán đồng thuận là proof-of-work (PoW) hoặc proof-of-stake (PoS). Giống như tất cả các dự án mới, Cosmos, Polkadot và Avalanche sử dụng Proof of Stake vì hiệu quả năng lượng và khả năng cung cấp không gian thiết kế lớn hơn.
Độ trễ của giao dịch
- Cosmos: 6-7 giây
- Polkadot: 12 – 60 giây
- Avalanche: 1 giây
Thông lượng tính toán
Tổng khối lượng công việc tính toán mà một mạng lưới có thể xử lý mỗi giây phụ thuộc vào độ phức tạp của các virtual machines và các chức năng runtime được sử dụng trên mạng lưới đó. Cosmos, Polkadot và Avalanche đang xây dựng các mạng blockchain không đồng bộ chuyên biệt vì vậy chúng vô hạn về thông lượng.
Chi phí giao dịch
Cosmos, Polkadot và Avalanche xây dựng các mạng lưới chuyên biệt và mỗi chain có cơ chế phí tùy chỉnh riêng.
- Phí trên Cosmos có thể tuỳ chỉnh.
- Phí được tính trên Polkdot bằng weighting system, burn phí trên chuỗi là tuỳ chọn.
- Phí giao dịch Avalanche có thể tuỳ chỉnh nhưng phí mạng lưới chính là cố định hoặc bằng không đối với các loại chức năng khác nhau và tất cả các khoản phí đều bị burn.
Lưu ý: Các số liệu dưới đây được lấy từ ngày 17 tháng 3 năm 2022.
Mức độ phi tập trung
Số lượng validator đang hoạt động của Cosmos là 150, 115 trong IRIS và 100 trong Osmosis. Hiện tại, cần tối thiểu ~147,000 ATOM (~$1.3M) để trở thành một active validator của Cosmos Hub và ít nhất 1 ATOM để làm delegator. Tổng giá trị tài sản đang được stake của Cosmos là khoảng 5 tỉ đô
Số lượng validator của Polkadot là 297 và 1000 ở Kusama, số tiền tối thiểu để trở thành validator là 1.75 triệu DOT (~$33M), để trở thành validator cần 120 DOT. Tổng giá trị tài sản đang được stake của Polkadot là khoảng 14 tỉ đô.
Hiện tại mạng lưới Avalanche có 1311 validator đang hoạt động. Cần tối thiểu 2000 AVAX (~$160,000) để trở thành validator của mạng chính và tối thiểu 25 AVAX để trở thành delegator. Tổng giá trị AVAX đang được stake rơi vào khoảng 21 tỉ đô.
Governance
Cosmos có một cơ chế on-chain để thay đổi các thông số đồng thuận và điều phối quỹ.
Toàn bộ logic runtime của Polkadot được lưu trữ on-chain dưới dạng Web Assembly (WASM), cho phép nâng cấp runtime mà không cần fork. Có nghĩa là các quyết định được đưa ra theo ý kiến số đông chứ không phụ thuộc vào nhà phát triển hoặc validator.
Một số thông số nhất định của Avalanche có thể được nâng cấp thông qua bỏ phiếu on-chain.
Khả năng phát triển
Cosmos, Polkadot, Avalanche cung cấp các thành phần cốt lõi gồm database, cơ chế đồng thuận, cơ chế xử lý giao dịch, runtime hay virtual machine và cho phép các nhà phát triển xây dựng các chức năng chuyển đổi trạng thái tùy chỉnh.
Cosmos sử dụng Cosmos SDK và Tendermint, cho phép lập trình các giao dịch bằng bất kỳ ngôn ngữ nào. Bạn có thể tạo virtual machine và phát triển cộng đồng validators của riêng bạn. Bạn cũng có thể chạy smart contract trên các chuỗi tương thích EVM (Ethermint hoặc CosmWasm).
Polkadot cung cấp bộ công cụ phát triển dự án Substrate và meta-protocol dựa trên WebAssembly. Bạn có thể phát triển các virtual machines của riêng mình bằng cách sử dụng các module được cung cấp như Tài khoản, Tài sản, Governance, EVM,…
Sau khi bạn giành được một vị trí trên parachain, chain của bạn sẽ hoạt động. Ngoài ra, bạn cũng có thể phát triển cộng đồng validator của riêng mình, chạy smart contract trên chuỗi EVM (Moonbeam, Acala) hay sử dụng smart contract Ink.
Avalanche mang đến Avalanche Virtual Machine (AVM) giúp bạn có thể sao chép và tùy chỉnh một phiên bản hoặc xây dựng một phiên bản hoàn toàn mới làm virtual machine của riêng bạn. Để chain hoạt động, bạn cần khởi động một subnet và thu hút validators. Các subnet được sử dụng để bắt đầu chuỗi EVM tùy chỉnh. Bạn có thể chạy các smart contracts trên chuỗi C-Chain.
Cấu trúc liên kết mạng cross-chain
Cosmos cho phép chuỗi phân tán với bộ validator của riêng nó. Khả năng tương tác giữa các chuỗi này nhờ sử dụng giao thức Inter-Blockchain Communication (IBC). Hiện tại, có 28 chain sử dụng IBC bao gồm nhiều lĩnh vực như DeFi, EVM smart contracts, social media, privacy, Yield Farming và game. Cầu nối với ETH và BTC đang được phát triển.
Trong cấu tạo của Polkadot có các replay chain và parachain. Parachain không yêu cầu validator mà sử dụng các collector node để thu thập giao dịch và taọ bằng chứng chuyển đổi trạng thái cho relay chain validator. Các Parachain có thể hoạt động độc lập song song, tương tác với nhau nhờ giao thức Cross-Chain Message (XCM). Hiện tại, có 10 parachains với các hướng tập trung khác nhau như DeFi, EVM smart contracts, social media, privacy và gaming.
Trong Avalanche, một subnet có thể trở thành validator nhiều blockchain, các blockchain trong cùng một subnet có thể chuyển tài sản qua lại cho nhau một cách tức thì. Giao tiếp giữa các subnet thông qua cầu nối ( sử dụng hợp đồng ChainBridge-Solidity của EVM). Ngày càng có nhiều validator trên các subnet khác nhau thì đảm bảo mạng lưới càng tốt.
Phương pháp tương tác trực tiếp giữa các subnet vẫn chưa được ra mắt và hiện tại Avalanche Primary Network xem như là trung gian giữa các subnet. Hiện có 3 mainnet chain: X-Chain để chuyển, P-Chain để staking, C-Chain cho EVM smartcontract. Các chuỗi và subnet bổ sung đang được xây dựng bên ngoài. Ngoài ra cầu nối Avalanche- Ethereum hoạt động thông qua một tập đoàn đáng tin cậy và hiện là một trong những cầu nối được sử dụng nhiều nhất trong số 60 cầu nôi với Ethereum.
Việc kết nối giữa các blockchain với mức độ bảo mật khác nhau mà không có các cơ chế chia sẻ bảo mật như Cosmos hiện tại, do đó giao tiếp chuỗi chéo có những rủi ro tiềm ẩn.
Cấu trúc liên kết mạng blockchain không đồng nhất
Lưu trữ dữ liệu hoạt động của người dùng ở quy mô web qua mạng không đồng bộ của blockchain sẽ tốt hơn so với blockchain chạy một phiên bản của cùng một máy ảo. Sau đây là cách cấu tạo của các mạng blockchain và giao tiếp liên chuỗi của Cosmos, Polkadot và Avalanche.
Hệ sinh thái Cosmos
Hệ sinh thái Cosmos có cấu trúc liên kết mạng phân tán trong đó các blockchain với các mục đích khác nhau có các riêng validator của chúng và các chuỗi này giao tiếp với nhau thông qua các cầu nối. Cấu trúc liên kết này được cho là kém an toàn khi chuỗi an toàn nhất chấp nhận tài sản từ chuỗi kém an toàn, nó sẽ trở nên kém an toàn hơn.
Cosmos có chính sách "không ràng buộc" cho phép các dự án như Binance DEX, Oasis, Terra, Nym,.. phát triển và khởi chạy blockchain dành riêng cho ứng dụng của họ bằng cách sử dụng Tendermint.
Giao thức IBC kết nối các blockcahin trong hệ sinh thái. Khi các blockchain kết nối với nhau bằng giao thức IBC tính thanh khoản của toàn bộ hệ sinh thái Cosmos tăng theo.
Khi gửi tài sản từ chain này qua chain khác, tài sản sẽ được khoá trong source chain, sau đó có bên thứ 3 giám sát có thể là relayer nhận hoá đơn và chuyển tới destination chain. Trong Cosmos, các blockchain triển khi IBC có Tendermint light client validator để họ có thể sử dụng và xác thực hoá đơn.
IBC là giao thức có thể được triển khai trong các cấu trúc khác nhau ( Substrate có thể triển khai IBC).
Cấu trúc liên kết bảo mật được kế thừa của Polkadot
Polkadot sở hữu security topology được kế thừa theo thứ bậc. Cấu trúc này giúp cho việc truyền dữ liệu tùy ý giữa các parachain trở nên hiệu quả hơn. Tuy nhiên, các parachain phụ thuộc vào bảo mật được mượn từ central replaychain (replaychain trung tâm). Các parachains của Polkadot không yêu cầu phải có hẳn một cộng đồng các validator, mà thay vào đó chúng có thể lấy từ replaychain.
Để làm được điều này, chúng phải tham gia cuộc đầu giá (gồm 100 vị trí) và lock các DOT token của Polkadot ở nơi an toàn. Khi các parachain riêng cho từng miên kết nối và đồng bộ hóa với relaychain thông qua các nodes sưu tầm của chúng, chúng sẽ chạy chức năng của mình.
Tuy nhiên, có ý kiến cho rằng chác chain khác nhau có thể không yêu cầu cùng một mức độ bảo mật, và hơn nữa, không nên có một chuỗi đơn lẻ mà bảo mật của nó nắm quyền quyết định đến sự sống còn của hệ sinh thái. Ngoài ra, cũng có thể dùng Substrate để xây dựng bockchain và phát triển cộng đồng validator mà không phụ thuộc vào central replaychain.
Các parachains có thể phát triển cộng đồng validator của riêng chúng, unlock quỹ DOT vào cuối thời gian thuê và sử dụng bridges khi cần giao tiếp cross-chain. Bên cạnh đó, cũng có rất nhiều replaychain có lợi cho toàn bộ hệ sinh thái Polkadot. Các topologies phân cấp có thể vẫn còn tồn tại bởi việc giao tiếp cross-chain kế thừa an toàn sẽ hiệu quả hơn so với việc sử dụng bridges giữa các parachain.
Polkadot đã phát triển Cross-Consensus Message Format (XCM), một định dạng chung không chỉ được sử dụng để giao tiếp giữa các parachains mà còn giữa các smart contracts, bridges và Substrate pallet.
XCM hoạt động với Vertical Messaging (VMP) và Cross-Chain Messaging (XCMP), nó cho phép trao đổi tin nhắn từ relaychains đến parachains và ngược lại. Không chỉ vậy, nó còn cho phép parachain trao đổi tin nhắn với các parachain khác trên cùng một relaychain. Tin nhắn trong XCM là các chương trình chạy trên Cross-Consensus Virtual Machine (XCVM). Khái niệm trừu tượng này đối với các mạng lập trình và xây dựng các ứng dụng chuỗi liên kết có thể tổng hợp cũng có thể được sử dụng cho các mạng blockchain không đồng nhất khác.
Khi cộng đồng parachain phát triển, chúng cũng có thể muốn có bộ validators riêng để chúng trở thành relay chains. Các cơ chế có thể sẽ phức tạp, tuy nhiên tất cả các parachains con sẽ chia sẻ một finality guarantee chung và tổng số state transitions mỗi giây sẽ tăng lên, mở rộng thông lượng tính toán tổng thể của toàn bộ mạng Polkadot.
Cấu trúc liên kết mạng chồng chéo (Overlapping network topology) của Avalanche.
Avalanche sở hữu cấu trúc liên kết mạng chồng chéo, theo đó, mỗi validator node của Avanlanche phải vừa bảo vệ mạng chính và vừa bảo về các subnets khác. Một tập hợp các validators sẽ tạo ra một subnet.
Một subnet có thể xác minh nhiều blockchains nhưng một blockchain chỉ cần một subnet xác minh.
Khi xây dựng một chain, cần phải cung cấp các incentives (ưu đãi) để thu hút các subnet của validators nào đang điều hành mạng chính và có thể cả các chain khác. Như vậy, các validators mà bạn cần thu hút phải có khả năng chạy mạng chính tương tự như các subnet vận hành chain.
Nhìn chung, cấu trúc của subnet hỗ trợ các overlapping networks (mạng lưới chồng chéo) của validators, bắt nguồn từ cơ chế đồng thuận Avalanche. Vì cơ chế đồng thuận Avalanche lặp lại việc lấy mẫu con (subsampling) giữa các validating nodes, nó chỉ yêu cầu môt số ít các subset của nodes giao tiếp với nhau, điều này làm giảm độ phức tạp trong quá trình truyền thông điệp ở mạng lưới.
Do đó, ngay cả khi mạng phát triển lên đến hàng nghìn trình validators, băng thông (bandwidth) và yêu cầu xử lý năng lượng của mỗi node vẫn giữ nguyên.
Vậy khi nói đến sự tham gia của validator, các chain được xây dựng trên Avalanche bao hàm hơn Polkadot và Cosmos bởi nó không có giới hạn. Số lượng chain một validator có thể chạy được phụ thuộc vào độ phức tạp của thiết kế chain runtime/VM.
Tương tác chain của Avalanche hiệu quả là do có các determinism nhanh và các đảm bảo determinism chung trong cùng một mạng chính (chuyển giao tức thời tài sản giữa X-Chain, P-Chain và C-Chain).
Mô hình chia sẻ độ an toàn của Avalanche khác so với Polkadot. Cấu trúc mạng subnet mới của Avalanche hỗ trợ các mạng có mật độ cao hơn. Điều này là do việc chia sẻ bảo mật xảy ra không chỉ giữa các chain trong mạng chính mà còn giữa các chain trong tất cả các overlapping subnets. Như vậy trình soạn thảo và lập trình của mạng cho phép mở ra một không gian thiết kế mới, đồng thời một mạng hình thành nhóm có thể mở rộng theo cấp số nhân cho hàng triệu người dùng hoạt động hàng ngày.
Ứng dụng
Các mạng blockchain Cosmos, Polkadot và Avalanche cung cấp không gian thiết kế rộng rãi cho các đổi mới cơ sở hạ tầng. Cho đến ngày nay, Ethereum là nơi khai sinh ra sự đổi mới trong nền kinh tế tiền điện tử.
Các nhà phát triển trên ban lựa chọn xây dựng trên Ethereum (DEXs, AMMs, lending, stablecoin, aggregator, bảo hiểm, nền tảng NFT, ..) tuy nhiên họ đã thấy được tiềm năng triển khai trên các mạng mới này.
Trên mạng Cosmos, Osmosis kết hợp giao dịch riêng tư (ngăn chặn front-runing) với AMM cross-chain và triển khai IBC để kết nối với các chuỗi khác.
Celestia mã hóa dữ liệu khối để cải thiện bảo mật light client, một thành phần quan trọng trong việc kích hoạt chuỗi và khả năng tương tác chuỗi.
Tendermint cũng được sử dụng bởi các dự án lớn như Binance DEX và Terra. Khi các mạng blockchain độc lập này bắt đầu tương tác với nhau thông qua IBC giá trị của nó sẽ tăng cao.
Regen cho phép các nền tảng kinh tế tiền điện tử khuyến khích nông nghiệp tái sinh và tận dụng dữ liệu từ các cảm biến và vệ tinh cũng như kiểm toán hệ sinh thái.
Nym kích hoạt các mixnet, ngăn chặn phân tích lưu lượng mạng từ các đối thủ có khả năng giám sát toàn bộ mạng. Nym sử dụng các hợp đồng thông minh Tendermint và Cosmwasm để kiểm soát các dịch vụ thư mục, các node và phân quyền cho các mixnet.
Penumbra hỗ trợ các giao dịch mạng chuỗi chéo bảo vệ quyền riêng tư.
Trên mạng Polkadot, Acala parachain là một DeFi hub cung cấp chức năng từ AMM đến cho vay stablecoin. Moonbeam là một blockchain hợp đồng thông minh tương thích với EVM. Subsocial đang xây dựng một nền tảng mạng xã hội phi tập trung. Robonomics đang xây dựng các dịch vụ robot tự động. Bit Country là một nền tảng để khởi chạy thế giới ảo/metaverse cho cộng đồng.
Integritee và Phala sử dụng Trusted Execution Environment (TEE) để cho phép tính toán phi tập trung và lưu trữ dữ liệu mã hóa. Framework của Polkadot, Substrate, cũng được sử dụng độc lập (không phải như một parachain) để chạy các blockchains như Compound Gateway.
Trong khi các parachain được thiết kế để tương thích với hệ sinh thái cross-chain của Polkadot, chúng phải biết tận dụng meta-protocol tự động nâng cấp của framework Substrate để cho phép các trường hợp sử dụng mới.
C-Chain tương thích với EVM của Avalanche đã thu hút các nhà phát triển xây dựng các phiên bản của các dự án Ethereum. Pangolin là một AMM được clone từ Uniswap. Sherpa Cash hỗ trợ các giao dịch riêng tư được clone từ Tornado.
TraderJoe bắt đầu là AMM và thêm lending trên con đường trở thành một DeFi hub. Ứng dụng cho vay Benqi là một phiên bản của Compound cũng bắt đầu thêm liquid staking cho AVAX. Platypus là một phiên bản tốt hơn của sàn giao dịch Curve stablecoin.
Các dự án multi-chain lớn trên Ethereum như Aave, Curve, Sushiswap cũng đã ra mắt trên C-Chain và thu hút rất nhiều thanh khoản, nhờ vào cầu nối Avalanche-Ethereum đang phát triển mạnh.
Tổng kết
Các blockchain Cosmos, Polkadot, Avalanche cung cấp cơ sở hạ tầng đặc biệt để hiện thực hóa Internet of Blockchains, điều này cho thấy nó là một cải tiến so với Bitcoin và Ethereum. Cuối cùng sẽ lưu trữ hàng triệu người dùng hoạt động hàng ngày và thực hiện tầm nhìn của Web 3 về quyền sở hữu và quyền kiểm soát cho người dùng.
Sự tồn tại, phát triển của các blockchain này tốt cho mạng Internet phi tập trung, vì chúng có những thiết kế và sự đánh đổi riêng. Hiều được những điểm tương đồng và sự khác biệt giữa các blockchain sẽ là nền tảng xây dựng phát triển trong tương lai.
Các dự án sử dụng cơ sở hạ tầng này sẽ thoát khỏi các ứng dụng hợp đồng thông minh để trở thành các hệ thống chất lượng có thể mở rộng với các chuỗi.
