Định nghĩa về khả năng mở rộng

Khả năng mở rộng là năng lực của các mạng blockchain trong việc xử lý khối lượng giao dịch cùng số lượng người dùng ngày càng tăng, đồng thời vẫn đảm bảo hiệu suất và an toàn hệ thống. Đây là một trong những thách thức cốt lõi của công nghệ blockchain, ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng phổ cập tiền mã hóa và các ứng dụng phi tập trung. Đạt được thông lượng giao dịch cao mà vẫn giữ vững tính phi tập trung lẫn bảo mật là trọng tâm của bài toán tam giác blockchain nổi tiếng: không thể đồng thời tối ưu hóa tính phi tập trung, bảo mật và khả năng mở rộng trong hệ thống blockchain.

Vấn đề khả năng mở rộng xuất phát từ các giới hạn thiết kế ban đầu của mạng Bitcoin. Kích thước khối Bitcoin cố định ở mức 1 MB, mỗi khối được tạo ra khoảng 10 phút một lần, dẫn đến năng lực lý thuyết tối đa chỉ khoảng 7 giao dịch/giây. Khi số lượng người dùng gia tăng, hạn chế này đã làm bùng nổ tranh luận về giải pháp mở rộng blockchain để đáp ứng nhu cầu của hệ thống thanh toán toàn cầu, nổi bật là tranh cãi về kích thước khối năm 2017 từng dẫn đến việc chia tách Bitcoin thành Bitcoin và Bitcoin Cash.

Xét trên phương diện kỹ thuật, các giải pháp mở rộng blockchain chủ yếu được phân thành hai nhóm: mở rộng tầng 1 (on-chain) và mở rộng tầng 2 (off-chain). Giải pháp tầng 1 tác động trực tiếp đến giao thức nền tảng blockchain, ví dụ như tăng kích thước khối, rút ngắn thời gian tạo khối hoặc áp dụng cơ chế đồng thuận hiệu quả hơn. Chẳng hạn, việc Ethereum chuyển đổi từ Proof of Work sang Proof of Stake nhằm cải thiện khả năng mở rộng. Giải pháp tầng 2 xây dựng các lớp xử lý bổ sung bên ngoài chuỗi chính, điển hình là Lightning Network của Bitcoin và công nghệ Rollups của Ethereum. Những công nghệ này cho phép xử lý khối lượng giao dịch lớn ngoài chuỗi, chỉ ghi nhận kết quả cuối lên chuỗi chính, từ đó giảm tải trực tiếp cho mạng lưới chính.

Những thách thức lớn về khả năng mở rộng bao gồm độ phức tạp kỹ thuật, sự đánh đổi giữa phi tập trung và hiệu quả, cũng như vấn đề tương tác giữa các giải pháp. Việc tăng năng lực xử lý giao dịch thường đòi hỏi hệ thống phần cứng mạnh hoặc các cơ chế xác thực phức tạp, làm tăng rào cản tham gia và có thể giảm mức độ phi tập trung của mạng. Ngoài ra, những vấn đề về khả năng tương thích giữa các giải pháp mở rộng khác nhau cũng gây hạn chế cho sự phát triển chung của hệ sinh thái. Khi sharding, giải pháp liên chuỗi và các thuật toán đồng thuận mới liên tục được hoàn thiện, khả năng mở rộng blockchain ngày càng được cải thiện, nhưng vẫn là yếu tố then chốt cản trở ứng dụng đại trà của toàn ngành.