Những Giải Pháp Mở Rộng Đáng Chú Ý Trên Hệ Sinh Thái Bitcoin

Kể từ quý 01/2024, mặc dù sự nhiệt tình đầu cơ trong hệ sinh thái Bitcoin không còn tốt như năm 2023 nhưng mình lại thấy sự phát triển nhanh chóng về cơ sở hạ tầng và các giải pháp mở rộng trên Bitcoin. Vậy đâu là những giải pháp mở rộng đáng chú ý thì hãy cùng Hak Research tìm hiểu trong bài viết này nhé.

Trước khi vào bài viết, mọi người có thể tham khảo một số bài viết sau để hiểu rõ hơn nhé.

Tổng Quan Về Những Giải Pháp Mở Rộng Đáng Chú Ý Trên Hệ Sinh Thái Bitcoin

Bitcoin từ lâu đã được xem là một tài sản kỹ thuật số phi tập trung, chủ yếu được sử dụng như một "vàng kỹ thuật số" để lưu trữ giá trị và thực hiện các giao dịch ngang hàng. Tuy nhiên, sự phát triển của mạng Bitcoin đã tiến xa hơn với nhiều cập nhật và sáng kiến mới, tạo điều kiện cho hệ sinh thái Bitcoin mở rộng chức năng vượt ra ngoài mục đích ban đầu.

Một bước ngoặt lớn là bản cập nhật Taproot vào năm 2021, giúp tăng cường tính riêng tư và hiệu quả giao dịch trên mạng Bitcoin. Taproot không chỉ tối ưu hóa giao dịch mà còn mở ra khả năng triển khai các giao dịch phức tạp hơn, hỗ trợ các tính năng hợp đồng thông minh đơn giản. Điều này đã góp phần tạo nền tảng cho các sáng kiến như Bitcoin Ordinals – được Casey giới thiệu vào đầu năm 2023 như một tiêu chuẩn để phát hành tài sản kỹ thuật số (NFT) trên mạng lưới Bitcoin.

Mặc dù ban đầu Bitcoin Ordinals không nhận được nhiều sự chú ý từ cộng đồng nhưng đến tháng 3/2023, khi Domo giới thiệu tiêu chuẩn BRC-20 thì mọi thứ đã thay đổi. BRC-20 cho phép phát hành token trên nền tảng Bitcoin dựa trên chuẩn Bitcoin Ordinals, xu hướng này đã được cộng đồng đón nhận và tạo ra làn sóng bùng nổ trong cộng đồng Bitcoin, trở thành một xu hướng nổi bật xuyên suốt năm 2023.

Tuy nhiên, sự phát triển mạnh mẽ của BRC-20 đã gây ra tình trạng phí gas tăng đột biến trên mạng Bitcoin, có thời điểm người dùng phải trả lên đến 100 USD cho mỗi giao dịch. Điều này tạo ra thách thức lớn cho những ai muốn tham gia hệ sinh thái BRC-20. Một vấn đề nữa là khi vốn hóa thị trường của các token BRC-20 đã vượt ngưỡng hàng tỉ USD thì nhu cầu về các dịch vụ tài chính phi tập trung (DeFi) như lending và DEX trên mạng Bitcoin cũng tăng theo. Tuy nhiên, một trong những rào cản lớn là Bitcoin không hỗ trợ Smart Contracts khiến việc phát triển các nền tảng DeFi phức tạp trở nên khó khăn.

Nắm bắt được những vấn đề này, nhiều dự án về cơ sở hạ tầng đã được ra đời để giải quyết những vấn đề trên. Sau đây hãy cùng mình tìm hiểu nhé.

Fractal Bitcoin: Giải Pháp Mở Rộng Được Phát Triển Bởi Unisat

Fractal Bitcoin là một giải pháp mở rộng trên hệ sinh thái Bitcoin với khả năng ảo hóa và xây dựng khung mở rộng theo cấu trúc cây thông qua cơ chế đệ quy. Mỗi lớp trong blockchain của Fractal sẽ giúp cải thiện hiệu suất của toàn bộ mạng lưới Fractal. Nhờ việc tái sử dụng mã nguồn chính của Bitcoin, Fractal hoàn toàn tương thích với hệ sinh thái của Bitcoin bao gồm cả việc khai thác. Tuy nhiên, điểm khác biệt lớn là Fractal đã kích hoạt OP_CAT - một toán tử cho phép thực hiện các logic phức tạp hơn trên nền tảng này.

Fractal được phát triển bởi đội ngũ Unisat và trong một bài blog vào tháng 01/2024, Unisat đã công bố tiến độ phát triển của dự án này. Đến ngày 01/06/2024, Fractal ra mắt phiên bản Beta testnet và đến ngày 29/07/2024 thì một giai đoạn thử nghiệm đã được tái khởi động. Vào ngày 09/09/2024, Fractal thông báo đã chính thức mainnet tuy nhiên hiện tại chỉ có miner có thể tham gia vào mạng lưới còn để trải nghiệm hệ sinh thái thì người dùng cần phải chờ đến Block 21000 để trải nghiệm giao dịch BRC 20 trên Fractal và Block 84000 để trải nghiệm giao dịch Runes.

Đội ngũ phát triển của Fractal cũng đã cho ra mắt tokenomics với FB sẽ có đồng tiền riêng của mạng lưới với phân bổ như sau: 50% sẽ được khai thác qua cơ chế Proof of Work (PoW), 15% sẽ được dành cho hệ sinh thái, 5% cho việc bán trước cho nhà đầu tư, 20% phân bổ cho cố vấn và các nhà đóng góp chủ chốt và 10% còn lại sẽ được dùng làm quỹ hỗ trợ cộng đồng nhằm thiết lập mối quan hệ hợp tác và tạo thanh khoản.

Mô hình kiến trúc của Fractal

Fractal ảo hóa hoàn toàn Bitcoin Core Client và đóng gói thành các gói phần mềm Blockchain (Bitcoin Core Software Package - BCSP). Các gói này sẽ được đệ quy neo vào mạng chính Bitcoin và hoạt động độc lập, cho phép nhiều gói BCSP có thể chạy trên cùng một hệ thống thông qua kỹ thuật ảo hóa, giúp chia sẻ hiệu quả tài nguyên phần cứng. Điều này giống như việc chạy nhiều máy ảo trên cùng một máy tính nơi BTC là máy chủ chính và BCSP là các máy ảo.

Khi nhu cầu tương tác trên chuỗi tăng cao, Fractal có thể chuyển hướng các yêu cầu này đến các lớp sâu hơn để giảm tình trạng tắc nghẽn. Nhằm nâng cao trải nghiệm người dùng, Fractal cũng đã điều chỉnh một số tính năng của Bitcoin Core như giảm thời gian xác nhận block xuống 30 giây hoặc ít hơn và tăng kích thước block lên 20 MB, tức gấp 20 lần so với Bitcoin gốc, để đảm bảo hiệu suất cao và độ trễ thấp. Ngoài ra, việc kích hoạt op_cat trên Fractal mở ra tiềm năng thử nghiệm nhiều giải pháp mở rộng mới cho Bitcoin.

Các chuỗi con (instance chains) trên Fractal đều hoạt động trong cùng một môi trường vật lý, giống như nhiều chuỗi Bitcoin Core hoạt động trên cùng một hệ thống. Điều này cho phép các chuỗi có thể giao tiếp và chuyển tài sản giữa nhau thông qua một giao diện chuyển tài sản chung. Tài sản trên Bitcoin bao gồm BRC-20 và Ordinals có thể được chuyển thông qua cầu phi tập trung. Hệ thống này dựa trên cơ chế ký xoay vòng MPC (Multi-Party Computation) để đảm bảo tính an toàn và bảo mật.

Cơ chế bảo mật

Khác với các giải pháp Layer 2 của Ethereum, Fractal không cần thay đổi cơ chế đồng thuận. Nó đạt được khả năng mở rộng tính toán thông qua lớp trừu tượng bổ sung mà vẫn duy trì sự nhất quán với chuỗi chính. Do đó, các thợ đào ASIC của Bitcoin có thể dễ dàng tham gia vào mạng Fractal mà không cần thay đổi cấu hình.

Fractal sử dụng PoW và có cơ chế đồng khai thác (merged mining) trong đó cứ mỗi ba block thì có một block được khai thác cùng với các thợ đào Bitcoin để bảo vệ mạng lưới khỏi các cuộc tấn công 51%. Hai block còn lại sẽ được khai thác thông qua sức mạnh tính toán của mạng Fractal. Điều này cho thấy vai trò quan trọng của thợ đào Bitcoin đối với thành công của Fractal.

AVM: Triển Khai Smart Contract Trên Bitcoin Thông Qua Atomicals Protocol

AVM (Atomicals Virtual Machine) là một phiên bản triển khai Smart Contract trên Bitcoin thông qua Atomicals Protocol. AVM tạo ra một máy ảo mô phỏng lại tập lệnh của Bitcoin và mở rộng khả năng sử dụng của nhiều mã opcode gốc của Bitcoin trong máy ảo. Các nhà phát triển có thể triển khai Smart Contract bằng cách kết hợp các tập lệnh của Bitcoin và tự định nghĩa các quy tắc để quản lý việc tạo ra và chuyển giao tài sản trên mạng lưới.

Ý tưởng của AVM

Ý tưởng của AVM là tối đa hóa khả năng của các opcode gốc trên Bitcoin. Máy ảo AVM mô phỏng tập lệnh của Bitcoin và đạt được tính hoàn thiện Turing thông qua cấu trúc PDA (Pressable Storage Automaton) với ngăn xếp kép. Máy ảo này chạy trong một sandbox nơi chứa các công cụ lập chỉ mục, trình phân tích lệnh và trạng thái toàn cục từ đó thực hiện các Smart Contract và đồng bộ hóa, xác thực trạng thái của mạng lưới.

Tập lệnh của AVM

Máy ảo AVM bao gồm toàn bộ tập hợp opcode của Bitcoin cho phép các nhà phát triển sử dụng nhiều chức năng của Bitcoin mà trước đây chưa được triển khai trên mạng chính. Điều này khiến AVM giống như một mạng tiên phong cho sự mở rộng của hệ sinh thái Bitcoin vì nó tận dụng được các tính năng gốc mà trước đây bị hạn chế hoặc chưa khai thác.

Kiến trúc linh hoạt của AVM

Mô hình kiến trúc của AVM

AVM là một tập hợp kiến trúc có thể tùy chỉnh. Bất kỳ giao thức siêu dữ liệu nào của Bitcoin như BRC20, ARC20, Runes và CBRC đều có thể được tùy chỉnh và quản lý chung bởi các nhà phát triển ứng dụng, nhà cung cấp dịch vụ và người dùng. Điều này giúp hình thành sự đồng thuận tự phát trong cộng đồng. Do đó, AVM có thể áp dụng cho hầu hết các giao thức siêu dữ liệu, chỉ cần điều chỉnh nhỏ phần lập chỉ mục trong máy ảo là có thể hoạt động tốt.

Ở thời điểm hiện tại, AVM đã ra mắt phiên bản beta, thông tin chi tiết có thể được tìm thấy tại đây và mã nguồn của dự án có sẵn trên GitHub tại đây.

OP_NET: Mục tiêu Mang Đến Smart Contract Cho Bitcoin

OP_NET là một giao thức được đề xuất vào quý 03/2024 với mục tiêu mang đến các chức năng Smart Contract tương tự như Ethereum nhưng vẫn duy trì các đặc điểm và kiến trúc đặc trưng của Bitcoin. Một điểm khác biệt lớn là OP_NET chỉ yêu cầu Bitcoin gốc để thực hiện giao dịch mà không cần thêm bất kỳ token nào khác để trả phí giao dịch hoặc khuyến khích nút mạng.

OP_NET cung cấp một thư viện phát triển đầy đủ, gọn nhẹ và dễ sử dụng, chủ yếu viết bằng AssemblyScript (ngôn ngữ tương tự TypeScript có thể biên dịch sang WebAssembly). Mục tiêu thiết kế của OP_NET là đơn giản hóa việc tạo, đọc và thao tác các công nghệ liên quan đến Bitcoin, đặc biệt trong việc phát triển hợp Smart Contract và BSI (Bitcoin Smart Inscription).

Chức năng và tính năng cốt lõi của OP_NET

OP_NET giữ nguyên sự đồng thuận của Block và tính khả dụng dữ liệu của Bitcoin, đảm bảo mọi giao dịch đều được lưu trữ trên mạng Bitcoin và được bảo vệ bởi cơ chế bảo vệ không thể thay đổi của nó. Thông qua một máy ảo thực thi (OP_VM), OP_NET có thể thực hiện các tính toán phức tạp trên các Block của Bitcoin. Tất cả các giao dịch được gửi đến OP_NET đều được đánh dấu với chuỗi "BSI" và được thực thi trong OP_VM để cập nhật trạng thái hợp đồng.

Các nút mạng OP_NET chạy trên một máy ảo WASM, do đó hỗ trợ nhiều ngôn ngữ lập trình như AssemblyScript, Rust và Python. Bằng cách tận dụng Tapscript, OP_NET cho phép các chức năng Smart Contract nâng cao. Các nhà phát triển có thể triển khai và tương tác với Smart Contract trực tiếp trên blockchain của Bitcoin mà không cần sự cho phép.

Mã của Smart Contract sẽ được nén và ghi vào các giao dịch Bitcoin, tạo ra một địa chỉ UTXO, địa chỉ này được coi là địa chỉ của Contract. Người dùng cần chuyển tiền đến địa chỉ này khi tương tác với Contract. Ngoài ra, người dùng cần trả một khoản phí tối thiểu là 330 satoshis để đảm bảo rằng giao dịch không bị coi là dust attack bởi các thợ đào trên mạng chính của Bitcoin. Người dùng có thể thêm phí gas bổ sung và thứ tự đóng gói giao dịch trên mạng OP_NET sẽ được sắp xếp theo mức phí thay vì hoàn toàn dựa trên thứ tự đóng gói của Block BTC. Nếu phí giao dịch OP_NET do người dùng trả lớn hơn 250.000 sats, phần dư sẽ được thưởng cho mạng lưới nút OP_NET.

Hỗ trợ BTC trong các ứng dụng DeFi

Để mở rộng việc sử dụng Bitcoin trong các ứng dụng DeFi, OP_NET cung cấp một hệ thống Proof of Authority (PoA) cho phép BTC được đóng gói dưới dạng WBTC. Bitcoin trên mạng chính sẽ được nối cầu đến giao thức OP_NET thông qua phương thức đa chữ ký (multi-signature).

OP_NET tương thích với SegWit và Taproot, giúp cải thiện tính bảo mật và độ tin cậy của hệ thống. Cấu trúc token của OP_NET không bị ràng buộc với UTXO, do đó tránh được nguy cơ gửi nhầm token cho thợ đào, điều này làm tăng thêm tính an toàn.

Các dự án trong hệ sinh thái OP_NET

Các dự án trong hệ sinh thái OP_NET

OP_NET kế thừa từ giao thức CBRC-20 và hầu hết các dự án trong hệ sinh thái của nó. Các lĩnh vực mà hệ sinh thái OP_NET bao phủ bao gồm giao dịch phi tập trung, cho vay, tạo lập thị trường, cung cấp thanh khoản, và các cầu nối chuỗi chéo. Một số dự án nổi bật bao gồm:

Motoswap: Giao thức giao dịch phi tập trung hoạt động trên Bitcoin Layer 1.
Stash: Giao thức cho vay phi tập trung, sử dụng WBTC của OP_NET làm tài sản thế chấp và cung cấp các khoản vay dưới dạng stablecoin USDs.
Ordinal Novus: Nền tảng tạo lập thị trường và cung cấp thanh khoản trong hệ sinh thái OP_NET.
Ichigai: Nền tảng tổng hợp phi tập trung tích hợp nhiều nền tảng DeFi, cho phép người dùng quản lý giao dịch và danh mục đầu tư trên một giao diện duy nhất.
SatBot: Một bot giao dịch được tích hợp trên Telegram, giúp người dùng thực hiện giao dịch và quản lý danh mục đầu tư theo thời gian thực qua Telegram.
KittySwap: Sàn giao dịch phi tập trung và nền tảng hợp đồng vĩnh cửu chạy trên OP_NET.
Redacted: Cung cấp dịch vụ ngân hàng phi tập trung an toàn và tuân thủ trên chuỗi.
SLOHM Finance: Một dự án tiền tệ dự trữ phi tập trung được khởi chạy trên OP_NET.
BuyNet: Bot mua hàng được phát triển cho hệ sinh thái DeFi của Bitcoin.
SatsX: Dự án phát triển các tính năng và công cụ đa dạng trên OP_NET, mở rộng khả năng của hệ sinh thái.
Meme Coins: Các meme token như Satoshi Nakamoto Inu, Zyn, Unga, Pepe đều dựa trên giao thức OP_20 và được hỗ trợ bởi OP_NET.

Nhờ vào các tính năng mạnh mẽ và hệ sinh thái mở rộng này, OP_NET mang lại tiềm năng lớn cho việc triển khai Smart Contract và các ứng dụng DeFi trực tiếp trên blockchain Bitcoin.

BRC-100: Tiêu Chuẩn Mở Rộng Của BRC-20

BRC-100 là một giao thức phi tập trung được xây dựng dựa trên lý thuyết Ordinals và được mở rộng từ giao thức BRC-20. BRC-100 bổ sung các thao tác mới như destruction và minting vào BRC-20, cho phép ghi nhận số dư và trạng thái của các token mà các địa chỉ khác nhau nắm giữ thông qua công cụ lập chỉ mục (indexer). Điều này giúp thực hiện được các thao tác DeFi phức tạp hơn. Các nhà phát triển có thể mở rộng thêm các toán tử dựa trên giao thức BRC-100 để phát triển các ứng dụng và kinh doanh của họ.

Cách thức hoạt động của giao thức BRC-100

BRC-100 cung cấp một số thao tác như mint2/mint3 và burn2/burn3 cho phép chuyển đổi token một cách an toàn giữa mô hình UTXO và mô hình máy trạng thái:

mint2: Được sử dụng để tạo ra token mới và tăng tổng lưu thông của hệ thống. Việc này thường cần sự cho phép của một ứng dụng hoặc địa chỉ cụ thể.
mint3: Tương tự như mint2 nhưng không tăng lưu thông. Nó chủ yếu dùng để chuyển đổi số dư trong các ứng dụng thành UTXO (outputs chưa sử dụng), có thể dùng trong các ứng dụng khác.
burn2: Được sử dụng để phá hủy token và cập nhật trạng thái của ứng dụng. Các token bị phá hủy có thể được tạo lại thông qua mint2 dưới một số điều kiện nhất định.
burn3: Tương tự burn2 nhưng thay vì giảm tổng lưu thông, token sẽ được chuyển sang trạng thái của ứng dụng. Token bị phá hủy có thể được tạo lại thông qua mint3.

Mở rộng và tương thích

Giao thức BRC-100 có thể mở rộng khả năng tính toán và chuyển đổi trạng thái thông qua các giao thức mở rộng của BRC-100. Tất cả các giao thức mở rộng BRC-100 đều tương thích với nhau, tức là các token sử dụng BRC-100 và các giao thức mở rộng có thể được sử dụng trong mọi ứng dụng. Đồng thời, giao thức BRC-100 và các phiên bản mở rộng của nó có thể được nâng cấp và cập nhật thông qua các giao thức cải tiến.

Toàn bộ giao thức BRC-100 và các phiên bản mở rộng hoặc cải tiến được gọi chung là ngăn xếp giao thức BRC-100. Các giao thức mở rộng này tương thích với nhau do đó token tuân theo BRC-100 và các giao thức mở rộng có thể hỗ trợ các hoạt động cross-chain. Một số phiên bản mở rộng chính của BRC-100 bao gồm:

BRC-101: Giao thức quản trị phi tập trung trên chuỗi, định nghĩa cách thức quản lý các ứng dụng dựa trên giao thức BRC-100 hoặc các phiên bản mở rộng của nó.
BRC-102: Giao thức thanh khoản tự động cho các tài sản BRC-100. Nó định nghĩa phương thức tạo lập thị trường tự động (AMM) dựa trên công thức sản phẩm không đổi (x*y=k) cho các cặp token dựa trên ngăn xếp giao thức BRC-100.
BRC-104: Giao thức đặt cọc thanh khoản (liquidity staking) và tái đặt cọc, cho phép bọc các tài sản BRC-20, Rune và BTC thành tài sản BRC-100 thông qua quá trình đặt cọc. Ngoài ra, nó cũng định nghĩa cách phân phối phần thưởng cho các nhà đầu tư đặt cọc.

Dự án trong hệ sinh thái BRC-100

BRC-100 đang khám phá một phương pháp triển khai chỉ mục tối thiểu cho giao thức này. Điều này giúp người dùng có thể triển khai chỉ mục của riêng họ để theo dõi trạng thái của tất cả tài sản trong ngăn xếp giao thức BRC-100 mà không cần phải xử lý logic tính toán phức tạp của tất cả các giao thức mở rộng. Chỉ mục tối thiểu cũng không cần phải được nâng cấp hoặc cập nhật thường xuyên.

Hiện có ba dự án chính trong hệ sinh thái BRC-100:

inBRC (đã ra mắt): Đây là sàn giao dịch và công cụ lập chỉ mục đầu tiên dựa trên BRC-100. Website: inbrc.org.
100Swap (đã ra mắt): Sàn giao dịch phi tập trung đầu tiên trên Bitcoin Layer 1, sử dụng giao thức AMM dựa trên BRC-102. Website: 100swap.io.
100Layer (đang phát triển): Giao thức thanh khoản cho hệ sinh thái Bitcoin trên Layer 1, dựa trên BRC-104 và BRC-106, bao gồm stablecoin được hỗ trợ bởi tài sản thế chấp phi tập trung, token bọc và khai thác thanh khoản. Website: 100layer.io.

BRC-100 mở ra khả năng mở rộng hệ sinh thái Bitcoin, giúp nâng cao tính tương thích và hỗ trợ việc phát triển các ứng dụng DeFi phức tạp, đồng thời cải thiện khả năng tương tác giữa các chuỗi thông qua các giao thức mở rộng và cải tiến.

Tổng kết

Nhìn chung mỗi giải pháp đều mang đến những ưu điểm và nhược điểm riêng. Tuy nhiên đa phần các giải pháp đều đang ở giai đoạn đầu và cần phải thử nghiệm nhiều hơn để kiểm chứng. Trên đây là tất cả những thông tin mà mình muốn giới thiệu trong bài viết này, hi vọng mọi người đã nhận được những kiến thức bổ ích.