Trong thế giới công nghệ blockchain, một thuật ngữ dần trở nên quen thuộc hơn với người dùng và các nhà phát triển là “blockspace” hay không gian khối. Nhưng thực sự blockspace là gì, và tầm quan trọng của nó đối với hiệu suất và khả năng mở rộng của blockchain ra sao? Hãy cùng Unilever.edu.vn khám phá điều này một cách chi tiết và thú vị!
Khái niệm Blockspace
Blockspace, hay còn gọi là không gian khối, chính là dung lượng lưu trữ dữ liệu thực tế mà một khối (block) trên blockchain có khả năng đáp ứng. Nó có thể được hình dung tương tự như dung lượng của ổ cứng máy tính, nhưng thay vì lưu trữ các tệp và thư mục như trên máy tính, blockspace lại chứa đựng thông tin giao dịch và dữ liệu liên quan khác.
Để hiểu rõ hơn, chúng ta thường nhầm lẫn giữa hai khái niệm blockspace và block size. Block size, hay kích thước khối, đề cập đến dung lượng lưu trữ tối đa mà một khối có thể đạt được. Trong khi đó, blockspace là dung lượng thực tế sử dụng của khối đó. Kích thước khối được xác định bởi quy tắc đồng thuận của mạng lưới và có thể thay đổi theo thời gian, trong khi blockspace của từng khối là khác nhau tùy thuộc vào nhiều yếu tố như loại giao dịch và định dạng dữ liệu.
Mỗi khối không chỉ chứa dữ liệu giao dịch mà còn có thông tin khác như tiêu đề của khối (header), nonce, thời gian tạo khối và các thông tin cần thiết liên quan đến quá trình xác nhận và xây dựng blockchain. Tuy nhiên, mục tiêu của bài viết này là tập trung chủ yếu vào khía cạnh lưu trữ dữ liệu giao dịch.
gas limit trên blocksize
Mối liên hệ giữa Blockspace và hiệu suất blockchain
Tại sao không gian khối lại quan trọng? Trong các mạng lưới blockchain, mỗi khối được coi là đơn vị ghi lại dữ liệu giao dịch. Kích thước hoặc dung lượng của khối quyết định chủ yếu đến lượng dữ liệu tối đa mà nó có thể lưu trữ, từ đó ảnh hưởng đến số lượng giao dịch có thể chứa trong khối. Hơn nữa, các kiến trúc blockchain khác nhau sẽ có quy định riêng về việc tạo khối mới, tuy nhiên điều thiết yếu là phải có khối mới được thêm vào để mạng hoạt động liên tục.
Blockspace được cung cấp thông qua quá trình đào (mining) trong hệ thống Proof of Work (PoW) hoặc thông qua việc lựa chọn validator trong hệ thống Proof of Stake (PoS). Sự cạnh tranh giữa các thợ đào (miner) hoặc các validator để có được blockspace thể hiện giá trị của nó. Khi thực hiện các giao dịch hoặc tương tác trên blockchain, người dùng cần phải trả một khoản phí. Phí này được coi như là chi phí mua không gian lưu trữ dữ liệu giao dịch.
Blockspace và Ethereum
Đặc biệt trên mạng Ethereum, khái niệm không gian khối tương tự như trên Bitcoin nhưng tồn tại sự khác biệt quan trọng. Ethereum không giới hạn kích thước khối như Bitcoin, mà thay vào đó, nó giới hạn bởi lượng gas mà mỗi khối có thể chứa. “Gas limit” là một giới hạn về số lượng gas mà mỗi khối có thể sử dụng để xử lý các giao dịch. Đối với mỗi khối, mục tiêu kích thước là khoảng 15 triệu gas, nhưng có thể điều chỉnh linh hoạt, cao nhất là 30 triệu gas.
Mục đích của việc giới hạn này là nhằm đảm bảo rằng các khối không thể có kích thước lớn vô hạn, từ đó bảo vệ mạng khỏi sự quá tải và duy trì tốc độ xử lý hiệu quả cho các giao dịch.
Các vấn đề liên quan đến Blockspace
Một trong những yếu tố quan trọng liên quan đến blockspace là tốc độ xử lý của mạng lưới. Điều này có thể dẫn đến hai vấn đề nghiêm trọng: tắc nghẽn mạng và phí giao dịch tăng cao. Khi có quá nhiều giao dịch cần xử lý mà không đủ không gian khối, các giao dịch có thể nằm trong trạng thái chờ hoặc không được thực hiện, gây ra sự chậm trễ và giảm khả năng hoạt động của mạng lưới.
Ví dụ thực tế: Mạng Ethereum đã từng trải qua tình trạng tắc nghẽn nghiêm trọng do nhu cầu claim token từ các đợt airdrop, dẫn đến phí giao dịch có thể lên tới 844 USD/giao dịch.
Thêm vào đó, không gian khối được thị trường tạo ra từ nhu cầu người dùng và nguồn cung của mạng. Người dùng sẵn sàng trả phí cao hơn để giao dịch của họ được xử lý nhanh chóng, điều này tạo ra một mối liên hệ giữa nhu cầu và nguồn cung của blockspace.
Trong tháng 5/2022, khi Yuga Labs ra mắt bộ sưu tập NFT Yuga Labs Otherside, phí giao dịch trên mạng đã đạt đến 500 gwei, với chi phí thực hiện một giao dịch lên tới hơn 1,000 USD.
kiến trúc proof of work
Mối quan hệ giữa Miner, Validator và Blockspace
Ở đây, chúng ta thấy rằng việc quản lý không gian khối là rất quan trọng để đảm bảo hoạt động hiệu quả của mạng. Thành phần chính tham gia vào việc quản lý không gian khối này là miner trong hệ thống PoW và validator trong hệ thống PoS.
Trong kiến trúc mạng PoW, miner sẽ cạnh tranh để giải quyết các bài toán máy tính phức tạp. Người giải quyết thành công đầu tiên được quyền tạo ra khối mới. Trong không gian khối không được sử dụng trong quá trình tạo block trong PoW, mỗi block có một kích thước cố định và các giao dịch được chọn từ mempool để đưa vào block.
Còn trong hệ thống PoS, validator sẽ được chọn ngẫu nhiên để tạo khối. Tuy nhiên, số lượng khối vẫn bị giới hạn bởi gas limit, nên việc quản lý blockspace ở đây cũng rất quan trọng để đảm bảo các giao dịch được thực hiện một cách hiệu quả mà không bị lãng phí.
Nhược điểm của Blockspace
Có nhiều vấn đề liên quan đến việc quản lý blockspace, trong đó đáng chú ý nhất là tình trạng lãng phí tài nguyên. Trong mạng Ethereum, nếu một giao dịch được gửi với phí gas quá cao, điều này sẽ khiến cho số lượng giao dịch thực tế được chứa trong một block giảm. Thậm chí, một số giao dịch có thể không được xử lý do không đủ số lượng gas.
Block time và Gas limit
Ethereum có một khoảng thời gian cố định giữa các block, được gọi là “block time”, trung bình khoảng 13-15 giây. Quá trình tự điều chỉnh gas limit cũng rất quan trọng, với khả năng tăng dần trong các block tiếp theo nếu số lượng giao dịch không đủ để sử dụng hết tài nguyên.
Nếu không đủ tài nguyên cho tất cả các giao dịch trong một block, một số giao dịch có thể sẽ bị từ chối không được đưa vào block mới.
Tác động của Blockspace đến Blockchain
Kết quả là, nhiều giải pháp đã được đề xuất để cải thiện khả năng sử dụng blockspace hiệu quả hơn trong hệ thống blockchain. Một trong những giải pháp nổi bật chính là triển khai các Layer 2 giúp giảm tải mạng lưới chính. Các giao dịch thực hiện trên Layer 2 có thể được đồng bộ lại với blockchain chính sau khi xử lý, điều này giúp giảm thiểu giao dịch trên blockchain chính và nâng cao hiệu suất.
Các giải pháp như Optimistic Rollup và Zero Knowledge Rollup sử dụng các kỹ thuật xác nhận nén nhằm giảm thiểu giao dịch trên blockchain Layer 1. Điều này cho phép xử lý một lượng lớn giao dịch hơn mà không gây tốn không gian khối, dẫn đến phí giao dịch thấp hơn đáng kể.
Kết luận
Blockspace là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng không chỉ đến khả năng mở rộng của blockchain mà còn đến trải nghiệm người dùng. Từ việc quản lý không gian khối cho đến các giải pháp tối ưu như Layer 2, tất cả đều quay quanh mục tiêu cuối cùng: đảm bảo khả năng phục vụ và duy trì tính phi tập trung của mạng lưới.
Ở Unilever.edu.vn, chúng tôi tin rằng hiểu biết sâu sắc về blockspace và cách nó tác động đến blockchain sẽ giúp bạn tham gia tốt hơn vào thế giới công nghệ này. Hãy tiếp tục theo dõi chúng tôi để không bỏ lỡ những thông tin thú vị và hữu ích trong lĩnh vực blockchain!
