Layer 1 là gì? TOP 5 coin layer 1 đáng đầu tư nhất 2024

Layer 1 còn được biết đến là lớp cơ sở trong kiến trúc mạng blockchain, là nền tảng quan trọng quyết định sự vận hành và bảo mật của toàn bộ hệ thống. Được xem như “xương sống” của mạng lưới blockchain, Layer 1 chịu trách nhiệm chính trong việc xử lý các giao dịch, đảm bảo tính đồng thuận và duy trì sổ cái phân tán. Vậy Layer 1 là gì? Hãy cùng Kiến Thức Trader tìm hiểu ngay nhé!

Layer 1 là gì?

Layer 1 blockchain là các blockchain nền tảng hoạt động như mạng chính của hệ sinh thái và có khả năng xử lý, hoàn thiện các giao dịch trên chính blockchain đó mà không cần dựa vào các mạng khác. Layer 1 blockchain thường sở hữu token riêng và được sử dụng để thanh toán phí giao dịch.

Ngoài ra, Layer 1 còn đóng vai trò cơ sở hạ tầng cho các ứng dụng, giao thức và mạng khác, như Layer 2 hay các ứng dụng phi tập trung (dApp) được xây dựng trên đó.

Một trong những đặc điểm quan trọng nhất của Layer 1 là cơ chế đồng thuận (consensus). Các cơ chế đồng thuận khác nhau cung cấp tốc độ, bảo mật và thông lượng giao dịch khác nhau, dẫn đến mỗi blockchain có những ưu và nhược điểm riêng biệt.

Layer 1 đang gặp phải những vấn đề gì?

Tính phi tập trung, khả năng mở rộng và bảo mật là ba mục tiêu chính của bất kỳ blockchain nào. Như Vitalik Buterin – người sáng lập Ethereum đã nhấn mạnh rằng:

Các blockchain chỉ có thể tối ưu hóa hai trong ba tính năng này cùng một lúc, tạo nên cái gọi là “bộ ba nan giải của blockchain” (blockchain trilemma).

Trong đó, khả năng mở rộng là thách thức lớn nhất và là mối quan tâm hàng đầu đối với các blockchain Layer 1. Với cơ chế đồng thuận Proof of Work, Bitcoin và nhiều Layer 1 khác đạt được tính phi tập trung và bảo mật cao, nhưng lại gặp khó khăn về khả năng mở rộng. Việc giải quyết các bài toán phức tạp để thêm một giao dịch mới vào blockchain khiến các thợ đào tốn nhiều thời gian và tài nguyên, đồng thời lại gây hại tới môi trường.

Khi nhu cầu giao dịch tăng cao, khả năng xử lý thông lượng thấp có thể khiến giao dịch bị chậm lại và phí giao dịch tăng lên. “Thông lượng” ở đây chỉ số lượng giao dịch mà hệ thống có thể xử lý mỗi giây. Trong khi các công ty thanh toán như Visa có thể xử lý gần 20.000 giao dịch mỗi giây (TPS) với mạng thanh toán điện tử VisaNet, Bitcoin chỉ có thể thực hiện từ 3-7 TPS.

Lý do là do VisaNet chạy trên một hệ thống tập trung, trong khi Bitcoin sử dụng một hệ thống phi tập trung, do đó cần nhiều sức mạnh và thời gian xử lý hơn để bảo vệ quyền riêng tư của người dùng. Mỗi dữ liệu giao dịch của Bitcoin đều phải trải qua nhiều bước, bao gồm việc chấp nhận, khai thác, phân phối và xác thực bởi mạng node.

Với tiềm năng của tiền điện tử trong thế giới kinh doanh, các nhà phát triển blockchain đang cố gắng tăng thông lượng xử lý của blockchain bằng cách mở rộng các Layer 1. Nhờ vậy, các nhà phát triển có thể phục vụ nhiều người dùng hơn, mang đến trải nghiệm giao dịch nhanh hơn và chi phí thấp hơn.

So sánh tốc độ của các blockchain Layer 1 nổi bật hiện nay

Một trong những yếu tố quan trọng để đánh giá hiệu quả của mạng lưới blockchain là tốc độ xử lý giao dịch, bao gồm hai khía cạnh cụ thể: số lượng giao dịch trên giây (TPS) và thời gian hoàn thành khối (block finality). TPS biểu thị số lượng giao dịch mà blockchain có thể xử lý thành công trong một giây, và thời gian hoàn thành khối đại diện cho khoảng thời gian từ khi một khối được khởi tạo cho đến khi được xác nhận không thể thay đổi trên sổ cái phân tán.

Cùng so sánh tốc độ của một số blockchain Layer 1 trên thị trường hiện nay:

• Cardano: Mặc dù có giải pháp mở rộng Layer-2 Hydra hứa hẹn khả năng xử lý lên đến 1 triệu TPS, hiệu suất thực tế của Cardano hiện chỉ đạt khoảng 2 TPS.
• Ethereum: Ethereum đang gặp phải vấn đề về tắc nghẽn mạng lưới dẫn đến phí gas cao và thời gian hoàn thành khối chậm. Các giải pháp mở rộng như sharding và Layer-2 dự kiến sẽ cải thiện tốc độ giao dịch trong tương lai.
• Algorand: Mạng lưới Algorand có thời gian hoàn thành khối nhanh (4-5 giây), nhưng TPS thực tế chỉ bằng một phần nhỏ so với con số lý thuyết (1,200 TPS).
• Solana: Solana có tốc độ xử lý giao dịch ấn tượng (2,000-3,000 TPS) nhưng từng gặp phải sự cố ngừng hoạt động khi khối lượng giao dịch quá cao. Đội ngũ phát triển đang nỗ lực cải thiện tính ổn định của mạng lưới.
• Avalanche: Hiệu suất thực tế của Avalanche (9 TPS) vẫn chưa đáp ứng được con số lý thuyết (20,000 TPS). Tuy nhiên, Avalanche có thời gian hoàn thành khối nhanh (2-3 giây).
• Internet Computer: Internet Computer đạt được tốc độ xử lý giao dịch cao (11,500 TPS) nhờ khả năng phân biệt giữa các cuộc gọi cập nhật trạng thái và các cuộc gọi truy vấn dữ liệu.

Các cách mở rộng Layer 1

Nhiều phương thức đã được thử nghiệm để tăng khả năng mở rộng của Layer 1 blockchain, giúp blockchain đạt được thông lượng cao hơn, bao gồm:

• Tăng kích thước block: Cho phép xử lý nhiều giao dịch hơn trong mỗi block.
• Thay đổi cơ chế đồng thuận: Chuyển từ Proof of Work sang Proof of Stake.
• Thực hiện sharding: Một dạng phân vùng cơ sở dữ liệu để phân chia và quản lý dữ liệu hiệu quả hơn.

1. Tăng kích thức block

Việc tăng kích thước block của Layer 1 blockchain yêu cầu một hard fork. Quá trình này tạo ra hai phiên bản của blockchain: một phiên bản với cập nhật và một phiên bản không có cập nhật. Kích thước block lớn hơn sẽ giúp xử lý nhiều giao dịch hơn, giảm thời gian giao dịch và giảm chi phí.

2. Thay đổi cơ chế đồng thuận

Việc chuyển từ sử dụng Proof of Work – một cơ chế đồng thuận chậm và tốn nhiều tài nguyên – sang sử dụng Proof of Stake có thể giúp tăng khả năng mở rộng của các Layer 1 một cách đáng kể. Proof of Stake cung cấp tốc độ giao dịch nhanh hơn và tiêu thụ ít tài nguyên hơn, tuy nhiên, nó sẽ kém hơn về tính bảo mật so với Proof of Work.

3. Sharding

Một lựa chọn khác là sharding, một kỹ thuật phân vùng cơ sở dữ liệu. Sharding thường được áp dụng cho công nghệ sổ cái phân tán trong blockchain (blockchain distributed ledgers).

Cụ thể, sharding là việc chia nhỏ mạng và node thành một tập hợp các khối cơ sở dữ liệu riêng lẻ khác nhau, còn được gọi là các phân đoạn (shard). Việc phân chia này giúp phân tán khối lượng công việc và cải thiện tốc độ giao dịch. Mỗi phân đoạn quản lý một tập hợp con các hoạt động của toàn mạng, nghĩa là nó có các giao dịch, node và block riêng biệt.

Các node không cần phải duy trì một bản sao hoàn chỉnh của toàn bộ blockchain. Thay vào đó, mỗi node chỉ cần báo cáo lại công việc đã hoàn thành cho chuỗi chính để chia sẻ trạng thái dữ liệu cục bộ, bao gồm số dư của địa chỉ và các chỉ số quan trọng khác.

Tuy nhiên, sharding cũng gặp phải những khó khăn và thách thức trong quá trình hoạt động. Một số rủi ro và thách thức của công nghệ sharding bao gồm:

• Tính bảo mật: Khi blockchain được chia thành nhiều shard, mỗi shard có thể trở thành mục tiêu tấn công của hacker. Đảm bảo tính bảo mật cho từng shard là một thách thức lớn.
• Tính đồng nhất: Duy trì tính nhất quán và đồng bộ giữa các shard là một nhiệm vụ phức tạp, đặc biệt là khi có sự thay đổi dữ liệu.
• Khả năng tương tác: Các shard cần có khả năng tương tác với nhau một cách hiệu quả để đảm bảo toàn bộ hệ thống hoạt động trơn tru.

TOP 5 coin Layer 1 đáng đầu tư nhất 2024

1. Bitcoin (BTC)

Bitcoin là mạng lưới blockchain Layer 1 nổi tiếng và phổ biến nhất, tiên phong trong lĩnh vực tiền điện tử. Blockchain của Bitcoin hoạt động dựa trên cơ chế đồng thuận Proof of Work (PoW), trong đó các thợ đào được thưởng khi xác minh giao dịch và tạo ra khối mới.

Đặc điểm nổi bật của Bitcoin bao gồm:

• Đơn vị tiền điện tử: Bitcoin (BTC) là đơn vị tiền điện tử chính trên blockchain, được sử dụng như một công cụ thanh toán và lưu trữ giá trị phi tập trung.
• Sổ cái phi tập trung: Blockchain Bitcoin hoạt động như một sổ cái lưu trữ toàn bộ dữ liệu giao dịch liên quan đến BTC một cách minh bạch và hoàn toàn phi tập trung, cho phép bất kỳ ai cũng có thể truy cập và kiểm tra thông tin.
• Mạng lưới Layer 2: Do tốc độ xử lý giao dịch trên blockchain chính của Bitcoin còn hạn chế nên các giải pháp Layer 2 như Lightning Network đã được phát triển để tăng khả năng mở rộng và hiệu quả cho mạng lưới.

2. Ethereum (ETH)

Ethereum là mạng lưới blockchain Layer 1 phổ biến thứ hai sau Bitcoin, nổi tiếng với khả năng hỗ trợ phát triển các hợp đồng thông minh (smart contract) và xây dựng các ứng dụng phi tập trung (dApps), NFT, và token chuẩn ERC-20.

Điểm khác biệt so với Bitcoin:

• Hợp đồng thông minh: Ethereum giúp lập trình và triển khai các hợp đồng thông minh để tự động thực thi các điều khoản thỏa thuận, mở ra tiềm năng lớn cho các ứng dụng phi tập trung (dApps) trong nhiều lĩnh vực.
• Tiêu chuẩn token ERC-20: Ethereum cung cấp tiêu chuẩn ERC-20 để phát hành các token mới một cách dễ dàng, thúc đẩy sự phát triển của hệ sinh thái tài chính phi tập trung (DeFi) trên nền tảng Ethereum.
• Cơ chế đồng thuận PoS: Ethereum đã và đang chuyển từ Proof of Work (PoW) sang Proof of Stake (PoS), giúp cải thiện khả năng mở rộng và tiết kiệm năng lượng. PoS giúp các chủ sở hữu token Ether (ETH) đóng góp vào mạng lưới và nhận được phần thưởng dựa trên số lượng token đang giữ.

3. Solana (SOL)

Solana đã nổi lên như một nền tảng blockchain tiên tiến, được thiết kế để cung cấp hiệu suất cao và chi phí thấp cho các ứng dụng phi tập trung (dApps). Điểm đặc biệt của Solana là công nghệ đồng thuận Proof of History (PoH), giúp xác minh thời gian một cách chính xác và hiệu quả. Nhờ vào công nghệ này, Solana có thể xử lý hàng nghìn giao dịch mỗi giây, vượt trội hơn so với các blockchain Layer 1 khác.

Ưu điểm vượt trội của Solana bao gồm:

• Tốc độ giao dịch: Solana có khả năng xử lý hàng nghìn giao dịch mỗi giây, nhanh hơn đáng kể so với các đối thủ như Ethereum (15-20 TPS) và Bitcoin (5-7 TPS). Điều này giảm thiểu độ trễ và cải thiện trải nghiệm người dùng.
• Chi phí giao dịch: Mức phí giao dịch trên Solana rất thấp, chỉ vài xu cho mỗi giao dịch. Đây là sự khác biệt đáng kể so với Ethereum, nơi mà phí giao dịch có thể lên đến hàng chục USD. Việc giảm chi phí giao dịch mang lại lợi ích lớn cho các nhà phát triển và người dùng.
• Khả năng mở rộng: Nhờ vào công nghệ PoH, Solana có khả năng mở rộng cao mà vẫn duy trì hiệu suất ổn định. Điều này giúp Solana đáp ứng được nhu cầu giao dịch ngày càng tăng mà không làm giảm đi hiệu suất của mạng lưới.

4. Injective (INJ)

5. Cosmos (ATOM)

Cosmos là một mạng lưới blockchain có chức năng kết nối các blockchain khác nhau, giúp chúng giao tiếp và trao đổi giá trị một cách hiệu quả. Token gốc của Cosmos là ATOM, được sử dụng cho các mục đích quan trọng sau đây:

• Thanh toán phí giao dịch: ATOM được sử dụng để thanh toán phí cho các giao dịch trên mạng lưới Cosmos. Điều này giúp duy trì hoạt động của hệ thống và thúc đẩy tính khả dụng của nó.
• Staking: Người dùng có thể stake ATOM bằng cách gửi token vào các validator trên mạng lưới. Việc này giúp họ có cơ hội nhận được phần thưởng, tham gia vào quá trình bảo vệ và quản lý mạng lưới Cosmos.
• Tham gia quản trị mạng lưới: Những người nắm giữ ATOM có quyền tham gia vào quá trình biểu quyết và quyết định về các thay đổi quan trọng liên quan đến mạng lưới Cosmos. Điều này bao gồm việc đề xuất,  thông qua các cập nhật giao thức và chính sách.

Cosmos được đánh giá cao bởi tính mở rộng linh hoạt, tính bảo mật và khả năng tương tác giữa các blockchain khác nhau. Các dự án mới đang liên tục được phát triển trên nền tảng này, cho thấy tiềm năng và sự phát triển nhanh chóng của mạng lưới Cosmos trong cộng đồng blockchain toàn cầu.

Kết luận

Qua bài viết Layer 1 là gì của Kiến Thức Trader, có thể thấy việc nghiên cứu và hiểu rõ về Layer 1 trong công nghệ blockchain là cực kỳ quan trọng, bởi Layer 1 đóng vai trò cốt lõi trong việc xây dựng và phát triển các mạng lưới blockchain. Sự phát triển của Layer 1 đang dần mở ra những tiềm năng mới cho công nghệ blockchain, giúp nó trở thành một phần quan trọng trong nền kinh tế kỹ thuật số toàn cầu