Trong bối cảnh thị trường Layer 2 ngày càng bão hòa với hàng loạt dự án mới ra đời, câu hỏi đặt ra không còn là “Blockchain nào rẻ hơn hay nhanh hơn”, mà là “liệu chúng ta có đang thực sự tiến gần đến khả năng mở rộng thực sự không?”. Trên thực tế, phần lớn các chain hiện nay – dù mang hình thức và cách tiếp cận khác nhau – vẫn đang hoạt động dựa trên cùng một nền tảng EVM, vốn mang trong mình những giới hạn kiến trúc sâu xa. Tốc độ xử lý thấp, không thể đáp ứng các ứng dụng phản hồi tức thì, và khả năng xử lý logic phức tạp còn hạn chế đang khiến EVM trở nên lạc hậu trước những đòi hỏi ngày càng cao của các ứng dụng Web3 hiện đại.

MegaETH xuất hiện như một phản hồi thẳng thắn với những vấn đề này. Thay vì tối ưu từng phần nhỏ, MegaETH lựa chọn tiếp cận tổng thể: thiết kế lại kiến trúc Blockchain từ đầu, dựa trên tư duy hệ thống tương tự Web2 nhưng vẫn giữ vững tính phi tập trung. Với các cải tiến cốt lõi về Node chuyên biệt hóa, đồng bộ trạng thái tức thì, và khả năng xử lý hàng chục nghìn giao dịch mỗi giây ở độ trễ thấp, MegaETH không chỉ đặt mục tiêu “mạnh hơn EVM”, mà là một lớp hạ tầng mới dành riêng cho các ứng dụng thời gian thực.

Mục Tiêu & Tham Vọng Của MegaETH

Bối cảnh thị trường hiện tại

Trong vài năm gần đây, hệ sinh thái Blockchain chứng kiến làn sóng ra đời của hàng loạt chain mới. Việc tạo một Blockchain trở nên đơn giản hơn bao giờ hết nhờ các công cụ như OP Stack, Cosmos SDK hay Substrate. Theo thống kê từ L2Beat, hiện đã có hơn 120 dự án Layer 2 được công bố và phát triển. Tuy nhiên, việc có thêm nhiều chain không đồng nghĩa với việc Blockchain đang tiến gần hơn đến khả năng mở rộng thực sự. Đa phần các chain hiện nay, dù khác nhau về tên gọi hay cơ chế triển khai, vẫn chia sẻ cùng một kiến trúc nền tảng với EVM hoặc các biến thể tương tự, vốn đang đối mặt với những giới hạn đã được nhận diện rõ ràng.

Có nhiều những giới hạn của Blockchain EVM hiện nay như:

  • Throughput thấp: Một trong những vấn đề rõ ràng nhất là thông lượng (throughput) giao dịch còn rất hạn chế. Dù có một số cải tiến, như opBNB đạt mức 100 MGas/s, con số này vẫn chỉ tương đương khoảng 650 giao dịch swap trên Uniswap mỗi giây, quá nhỏ so với mức hàng triệu TPS mà các hệ thống Web2 như cơ sở dữ liệu thương mại đã đạt được.
  • Thiếu năng lực tính toán: Blockchain hiện nay không thể xử lý được các tác vụ tính toán phức tạp. Một ví dụ điển hình là việc tính số Fibonacci thứ n=108n=108 trên EVM cần đến 5.5 tỷ gas – tức toàn bộ mạng opBNB phải dồn sức trong 55 giây mới xử lý xong. Trong khi đó, chương trình tương tự viết bằng C chỉ mất 30ms để hoàn thành. Điều này cho thấy EVM chậm hơn hơn 1,800 lần so với phần mềm truyền thống, chỉ với một lõi CPU. 
  • Độ trễ cao & Feedback chậm: Hầu hết các chain hiện tại có block time dao động từ 1 đến vài giây. Với các ứng dụng cần phản hồi tức thì như Game on-chain thời gian thực, hệ thống mô phỏng vật lý hay giao dịch tần suất cao (HFT) thì block time ở mức giây là không thể chấp nhận được. Những ứng dụng này đòi hỏi block Interval ở mức 10–100ms, vốn vượt quá khả năng hiện tại của các chain EVM

Tham vọng thu hẹp khoảng cách giữa Web2 & Blockchain của MegaETH

MegaETH được xây dựng với mục tiêu trở thành Blockchain thời gian thực đầu tiên tương thích với EVM. Trong bối cảnh các Blockchain hiện nay vẫn đang bị giới hạn bởi throughput thấp, độ trễ cao và khả năng tính toán hạn chế, MegaETH đặt tham vọng thu hẹp khoảng cách giữa Blockchain và hạ tầng Web2 hiện đại. Hệ thống này hướng tới khả năng xử lý giao dịch với độ trễ chỉ vài mili giây, Block Time ở mức 10ms, qua đó mở ra khả năng hiện thực hóa những ứng dụng đòi hỏi phản hồi tức thì như game on-chain thời gian thực hay giao dịch tần suất cao.

Không chỉ dừng lại ở tốc độ, MegaETH còn hướng đến việc cung cấp nền tảng tính toán đủ mạnh để triển khai các ứng dụng có logic phức tạp – vốn gần như không thể xây dựng trên EVM truyền thống. Nhờ kiến trúc Node chuyên biệt hóa, tận dụng phần cứng cao cấp và các kỹ thuật tối ưu hóa Execution Engine, MegaETH kỳ vọng trở thành hạ tầng cho thế hệ DApps tiếp theo: từ mô phỏng vật lý, AI On-chain cho đến các hệ thống tự trị phi tập trung.

Một điểm thú vị nữa là trong khi cải thiện hiệu năng, MegaETH vẫn giữ vững các nguyên tắc cốt lõi của Blockchain: tính tin cậy, không cần cấp phép, và không phụ thuộc vào bên thứ ba. Bằng cách phân tách rõ ràng các vai trò trong mạng lưới, MegaETH cho phép hiệu năng cao ở khâu thực thi mà không làm mất đi khả năng xác minh độc lập – yếu tố nền tảng cho sự phi tập trung.

Chiến Lược Giúp MegaETH Trở Thành Real-time Blockchain

Để đạt được hiệu năng thời gian thực, MegaETH không lựa chọn con đường tối ưu hóa từng thành phần nhỏ lẻ như nhiều Blockchain hiện nay đang theo đuổi. Thay vào đó, MegaETH được thiết kế lại toàn diện từ kiến trúc hệ thống, dựa trên nguyên tắc: “hiệu năng thực sự chỉ đạt được khi mọi phần trong hệ thống cùng được tối ưu một cách hài hòa”. Điều này dẫn đến một loạt thay đổi có tính hệ thống, thay vì chỉ áp dụng các giải pháp kỹ thuật riêng lẻ như Parallel EVM hay JIT Compilation.

3 điểm chính mà MegaETH tập trung bao gồm:

  1. MegaETH triển khai mô hình Node chuyên biệt hóa, chia nhỏ vai trò của các Node thành Sequencer, Prover, Full Node và Replica Node. Việc phân tách chức năng này giúp giảm tải đồng thuận, tăng tốc xử lý và đồng bộ hóa trạng thái với độ trễ thấp mà không đánh đổi khả năng xác minh độc lập của mạng.
  2. MegaETH tối ưu hóa toàn bộ quá trình thực thi giao dịch – không chỉ bằng phần cứng mạnh (RAM lên đến hàng TB), mà còn bằng cách loại bỏ các điểm nghẽn cốt lõi trong EVM như độ trễ truy cập trạng thái, thiếu song song hóa thực tế, và chi phí biên dịch. Các kỹ thuật như giữ toàn bộ state trong RAM, sử dụng AOT/JIT một cách chọn lọc, và hỗ trợ giao dịch ưu tiên giúp MegaETH duy trì block time thấp ngay cả khi hệ thống chịu tải cao.
  3. Hệ thống xử lý State Sync và cập nhật State Root cũng được thiết kế lại từ đầu. MegaETH xem đây là một trong những Bottleneck bị bỏ quên trong nhiều dự án khác. Bằng cách tính toán giới hạn băng thông thực tế và áp dụng cơ chế nén State Diff, MegaETH có thể duy trì tốc độ xử lý hàng trăm nghìn giao dịch/s mà vẫn đảm bảo khả năng đồng bộ mạng.
  4. MegaETH hiểu rằng Blockchain không chỉ là Execution Engine, mà còn bao gồm RPC Node, Indexer, Frontend và hạ tầng phụ trợ. Do đó, việc tối ưu các thành phần này cũng được đặt trong kế hoạch phát triển ngay từ đầu, để đảm bảo rằng tốc độ của Layer xử lý sẽ được phản ánh thực tế lên trải nghiệm người dùng.

Chuyên biệt hoá vai trò của các Node

Trong phần lớn Blockchain hiện nay – đặc biệt là các Layer 1 như Ethereum, Bitcoin hoặc các Layer 2 dạng Optimistic Rollup – mô hình node thường là đồng nhất (Homogeneous). Cụ thể là mỗi node đều thực hiện đầy đủ tất cả chức năng bao gồm:

  • Đồng thuận (Consensus): Tham gia xác định thứ tự giao dịch
  • Thực thi (Execution): Thực hiện toàn bộ giao dịch để cập nhật trạng thái
  • Lưu trữ (Storage): Duy trì trạng thái toàn cục của Blockchain
  • Xác minh (Validation): Kiểm tra tính hợp lệ của Block

Đây là một thiết kế đơn giản, dễ hiểu và được cộng đồng đánh giá cao về sự minh bạch và khả năng xác minh độc lập. Tuy nhiên, mô hình này cũng đặt ra giới hạn rõ ràng về hiệu năng, do mọi Node đều phải xử lý mọi thứ – kéo theo việc không thể tận dụng phần cứng chuyên dụng hoặc phân tán khối lượng công việc.

MegaETH đề xuất một mô hình mới: chuyên biệt hóa vai trò của Node, tương tự như mô hình kiến trúc hệ thống trong Web2 (Frontend, Backend, Database Server tách biệt). Trong đó, MegaETH chia hệ thống thành bốn loại node chính:

  • Sequencer Node: Sequencer là node chịu trách nhiệm chính trong việc sắp xếp và thực thi các giao dịch của người dùng trong hệ thống MegaETH. Không giống như các Blockchain truyền thống sử dụng đồng thuận phân tán trong thời gian thực, MegaETH chỉ duy trì một Sequencer đang hoạt động tại mỗi thời điểm để loại bỏ hoàn toàn độ trễ do đồng thuận. Sequencer không chỉ thực thi các giao dịch, mà còn tạo ra State Diff – phần thay đổi trạng thái – và truyền nó tới các node còn lại trong mạng. Với vai trò trung tâm, Sequencer được triển khai trên hạ tầng phần cứng cao cấp, có khả năng xử lý hàng chục nghìn giao dịch mỗi giây.
  • Replica Node: Replica node là một thành phần nhẹ trong mạng lưới, có nhiệm vụ áp dụng trực tiếp các State Diff được gửi từ Sequencer để cập nhật trạng thái cục bộ. Không giống Full Node, Replica Node không thực thi lại giao dịch, điều này giúp giảm đáng kể yêu cầu về CPU và băng thông. Replica Node không xác minh tính hợp lệ của giao dịch theo cách truyền thống, mà dựa vào bằng chứng (Proof) do Prover tạo ra để kiểm tra gián tiếp. Với kiến trúc này, MegaETH cho phép nhiều Replica Node chạy trên phần cứng phổ thông, phục vụ nhu cầu đọc và truy vấn trạng thái theo thời gian thực.
  • Full Node: Full Node trong hệ thống MegaETH có chức năng xác minh độc lập toàn bộ chuỗi khối bằng cách thực thi lại từng giao dịch. Dù yêu cầu phần cứng cao hơn so với Replica Node, Full Node đóng vai trò thiết yếu trong việc duy trì tính tin cậy của mạng lưới. Đây là lớp xác minh thứ hai sau Prover, thường được sử dụng bởi các đối tượng cần độ chắc chắn cao như nhà vận hành Bridge, Market Maker, hoặc dịch vụ lưu ký. Ngoài ra, Full Node cũng có thể phục vụ như điểm truy vấn trạng thái đáng tin cậy cho các ứng dụng cần truy xuất dữ liệu khối lượng lớn và chính xác.
  • Prover Node: Prover là loại node chuyên biệt có nhiệm vụ tạo bằng chứng (Proof) cho các Block đã được tạo bởi Sequencer. Không giống như các Node khác, Prover hoạt động theo mô hình Stateless – tức là không cần giữ trạng thái đầy đủ của Blockchain để hoạt động. Chúng có thể xử lý các block một cách không tuần tự và không đồng bộ, cho phép mạng lưới phân tán việc xác minh block mà không làm chậm quá trình tạo block. Các Prover thường có thể chạy trên phần cứng nhẹ hoặc sử dụng Accelerator chuyên dụng như GPU, FPGA tùy theo thiết kế Proof Stack mà hệ thống sử dụng.

Sự đổi mới trong mô hình hoạt động

Bước 1: Bắt đầu tư Sequencer. Sequencer là trung tâm xử lý giao dịch bao gồm:

  • Nhận giao dịch từ người dùng (thông qua RPC)
  • Sắp xếp (Order) và thực thi (Execute) giao dịch
  • Kết quả thực thi được trích xuất thành State Diff (State diff là tập hợp các cập nhật xảy ra trong trạng thái của Blockchain sau khi thực thi một Block nó bao gồm các giá trị cũ và giá trị mới của các biến lưu trữ và các địa chỉ bị ảnh hưởng (tài khoản, hợp đồng).
  • Cùng lúc, Sequencer tạo Block chứa toàn bộ giao dịch và Witnesses (Witnesses là tập dữ liệu phụ trợ được tạo trong quá trình thực thi giao dịch, dùng để hỗ trợ việc tạo bằng chứng mật mã (proof) cho một block mà không cần phải truy cập toàn bộ trạng thái của Blockchain).

Bước 2: Phân phối dữ liệu sau khi thực thi. State diff (tức phần trạng thái thay đổi) được phát tán theo hai đường bao gồm:

  • Đường nhanh (Fast Path): Gửi trực tiếp đến Replica Nodes
  • Đường chậm (Slow Path): Gửi đến EigenDA để lưu trữ dự phòng

Blocks và Witnesses sẽ được gửi trực tiếp cho Full Nodes để xác minh lại và đồng thời, cũng được lưu vào EigenDA.

Bước 3: Đồng bộ trạng thái ở Replica Node. Replica Nodes nhận State Diff và cập nhật trạng thái cục bộ mà không cần thực thi lại giao dịch và không cần tải toàn bộ lịch sử Block.

Bước 4: Xác minh độc lập ở Full Node. Full Node khi nhận được Block từ Sequencer, Full Node không tin tưởng State Diff hay Block Header. Thay vào đó, nó sẽ tự thực thi lại toàn bộ các giao dịch trong Block, sử dụng cùng logic EVM với Sequencer.

Nếu có sự khác biệt → Block bị đánh dấu là không hợp lệ và có thể bị khiếu nại hoặc bỏ qua

Bước 5: Tạo bằng chứng ở Prover Network. Prover nhận Block + Witness từ Sequencer (qua kênh trực tiếp hoặc từ EigenDA). Sau đó các Prover sẽ áp dụng thuật toán chứng minh (Proof Scheme) có thể là ZK (Zero-knowledge) hoặc Optimistic (Fraud Proof) tùy cấu hình bên cạnh đó là sử dụng kỹ thuật như STARK, SNARK, hoặc các bằng chứng tương thích EVM để Tạo ra proof chứng minh rằng giao dịch trong block đã được thực thi chính xác và State root & State Diff là hợp lệ.

Gửi Proof về lại Full Node, hoặc đính kèm vào Block Header khi được Submit lên L1 (Ethereum hoặc hệ thống lưu trữ khác).

Bước 6: Lưu trữ & Truy xuất dữ liệu ở EigenDA. Sequencer gửi toàn bộ dữ liệu đến EigenDA song song với việc gửi đến các node khác. Sau đó, dữ liệu được mã hóa, phân mảnh và phân phối qua mạng lưu trữ phân tán (trên EigenLayer) và khi một Node mới tham gia, hoặc một node bị mất đồng bộ thì nó có thể truy xuất lại Block, Diff, hoặc Witness từ EigenDA mà không cần phụ thuộc vào Sequencer trực tiếp.

Đồng thời, các Node Validator hoặc Light Client có thể kiểm tra khả dụng của dữ liệu thông qua Sampling-based DA Checks.

Giới hạn của EVM truyền thống & Giải pháp của MegaETH

Ethereum Virtual Machine (EVM) là nền tảng quan trọng của hầu hết các Blockchain hiện nay. Tuy nhiên, khi được sử dụng để xây dựng các ứng dụng cần tốc độ phản hồi nhanh như game, AI on-chain, hoặc giao dịch tài chính theo thời gian thực, EVM bắt đầu bộc lộ rõ các giới hạn. MegaETH ra đời không chỉ để tối ưu lại EVM, mà để thay đổi cách Blockchain được xây dựng – nhằm đạt được hiệu năng tương đương server Web2 nhưng vẫn giữ được tính phi tập trung.

Một trong những điểm yếu lớn nhất của EVM là tốc độ truy cập dữ liệu. EVM lưu trữ toàn bộ dữ liệu trạng thái trên ổ cứng theo cấu trúc Merkle Patricia Trie. Điều này khiến mỗi lần đọc hoặc ghi dữ liệu (như kiểm tra số dư, lưu biến...) đều phải đi qua nhiều lớp và tạo ra hàng loạt truy cập ngẫu nhiên đến ổ đĩa – vốn rất chậm so với RAM. MegaETH giải quyết triệt để bằng cách giữ toàn bộ dữ liệu trong RAM. Điều này giúp các node xử lý giao dịch nhanh hơn gấp nhiều lần, gần như không có độ trễ do I/O.

Ngoài ra, nhiều hệ thống Layer 2 hiện nay cố gắng tăng tốc bằng cách xử lý song song nhiều giao dịch. Nhưng thực tế, phần lớn các giao dịch trên Ethereum đều “đụng” vào cùng một vùng dữ liệu, khiến song song hóa không hiệu quả. MegaETH chọn cách đi khác: thay vì cố gắng xử lý cùng lúc nhiều thứ, họ làm cho từng giao dịch riêng lẻ nhanh nhất có thể. Điều này ổn định hơn và dễ kiểm soát hơn khi mở rộng hệ thống.

EVM cũng có một vấn đề về thiết kế nội tại: nó là một máy ảo chạy theo cơ chế “diễn dịch” từng lệnh một (interpreter). Điều này làm cho EVM vốn đã chậm lại càng chậm hơn khi khối lượng công việc tăng. Dù đã có nhiều nỗ lực tăng tốc bằng các kỹ thuật như JIT hay AOT, các phương pháp này chỉ cải thiện ở mức giới hạn. MegaETH không đặt cược vào những kỹ thuật vá lỗi này, mà đi thẳng vào việc cắt bỏ các lớp trung gian không cần thiết, loại bỏ các bước đọc từ ổ đĩa, và thiết kế lại engine xử lý theo hướng gần hơn với code gốc chạy trên phần cứng.

Một hạn chế quan trọng khác là EVM không có cơ chế xử lý giao dịch khẩn cấp. Trên Ethereum, dù bạn là một người chơi game đang bị tấn công, hay một hệ thống AI cần phản ứng tức thì, giao dịch của bạn vẫn phải... xếp hàng chờ đến lượt. MegaETH thêm vào cơ chế xử lý ưu tiên, cho phép các giao dịch quan trọng được đẩy lên hàng đầu nếu không gây xung đột với các giao dịch khác. Điều này rất quan trọng với các ứng dụng yêu cầu phản ứng tức thì như HFT (High-Frequency Trading), game real-time hoặc hệ thống AI điều khiển on-chain.

Cuối cùng, thời gian tạo block của các Blockchain hiện tại thường trên 1 giây – quá chậm cho bất kỳ ứng dụng nào cần tick-rate dưới 100ms. MegaETH thiết kế sequencer có thể tạo block mới mỗi 10ms, và nhờ việc chỉ truyền phần “thay đổi” (state diff) thay vì toàn bộ block, các node khác có thể cập nhật trạng thái gần như tức thì mà không cần thực thi lại toàn bộ giao dịch.

Nâng cấp State & State Sync

Trong mọi Blockchain , trạng thái (state) là trung tâm của mọi hoạt động. Mỗi lần giao dịch được thực thi, trạng thái sẽ thay đổi – ví dụ như số dư token thay đổi, hợp đồng được gọi, dữ liệu bị cập nhật... Vấn đề là: việc cập nhật trạng thái này thường rất tốn thời gian, đặc biệt khi Blockchain có hàng triệu người dùng và hàng trăm nghìn giao dịch mỗi giây.

Đầu tiên là vấn đề với việc cập nhật State trong Blockchain cũ. Các Blockchain truyền thống như Ethereum lưu trạng thái dưới dạng cây dữ liệu (Merkle Patricia Trie) trên ổ cứng. Mỗi khi một giao dịch xảy ra, EVM phải:

  • Đọc giá trị cũ từ cây trie.
  • Tính toán giá trị mới.
  • Ghi lại toàn bộ đường dẫn từ gốc tới nút bị thay đổi.

Những thao tác này cần nhiều lần đọc/ghi ngẫu nhiên trên ổ đĩa – vốn rất chậm. Khi số lượng keys cần cập nhật lớn (ví dụ: hàng trăm ngàn trong một block), thời gian xử lý tăng vọt, dẫn đến nghẽn cổ chai. Đây là lý do tại sao các blockchain hiện tại không thể tạo block quá nhanh.

MegaETH cải tiến phần này bằng cách:

  • Đưa toàn bộ dữ liệu trạng thái vào RAM của Sequencer, thay vì đọc/ghi từ ổ đĩa.
  • Dùng cấu trúc cây trie nén, giúp giảm số lượng bước cần đọc và ghi.
  • Chỉ cần cập nhật những phần bị thay đổi, thay vì xử lý lại toàn bộ cây.

Nhờ vậy, ngay cả khi có hàng trăm ngàn thay đổi trong Block, quá trình cập nhật trạng thái vẫn diễn ra nhanh, không bị chậm vì giới hạn phần cứng.

Tiếp theo, sau khi Sequencer xử lý xong giao dịch và cập nhật State, các Node khác trong mạng cũng cần biết thông tin này. Với cách truyền thống thì:

  • Một Node phải nhận toàn bộ Block.
  • Tự thực thi lại tất cả giao dịch.
  • Tính lại toàn bộ trạng thái từ đầu.

Cách làm này vừa tốn tài nguyên, vừa chậm, lại không phù hợp với các node nhẹ như RPC Server, Frontend hay ví. Thay vì để mọi node làm giống nhau, MegaETH chia thành các vai trò bao gồm:

  • Replica Node: Chỉ cần nhận State Diff – bản ghi lại những thay đổi nhỏ – và áp dụng trực tiếp mà không cần thực thi lại.
  • Full Node: Nhận toàn bộ Block, tự thực thi lại giao dịch để xác minh tính đúng đắn.
  • Prover: Nhận dữ liệu chứng minh (Witness) để tạo Proof, không cần giữ State.
  • EigenDA: Lưu trữ toàn bộ dữ liệu để phục hồi hoặc hỗ trợ các Node mới.

Tổng Kết

MegaETH không đơn thuần là một Layer 2 khác với tốc độ cao hơn hay chi phí thấp hơn. Nó đại diện cho một bước nhảy thiết kế – nơi blockchain được tái định nghĩa để đáp ứng yêu cầu của thế hệ ứng dụng mới: nhanh như Web2, nhưng vẫn an toàn và minh bạch như Web3. Trong một thế giới đang tiến gần hơn đến AI, game, và giao dịch tài chính theo thời gian thực, hạ tầng blockchain không còn có thể chậm trễ. Và MegaETH – với tầm nhìn rõ ràng và cách tiếp cận hệ thống toàn diện – đang cho thấy một hướng đi đáng chú ý để hiện thực hóa điều đó.