Nếu các bạn đang quan tâm đến công nghệ Blockchain, các bạn cần nắm rõ Block size là gì. Block size hay còn được gọi là kích thước khối, nắm giữ vai trò trọng yếu trong việc lưu trữ thông tin, bảo vệ tính bảo mật và xử lý các giao dịch trong hệ thống Blockchain. Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu về khái niệm, tầm quan trọng, sự ảnh hưởng cũng như các giải pháp để tối ưu hoá Block size trong bài viết sau đây.
Block size là gì?
Trong mạng lưới Blockchain, Block size hay còn gọi là kích thước khối. Đây là một thuật ngữ để chỉ lượng dữ liệu tối đa được xử lý trong một khối duy nhất, đại diện cho đơn vị truy xuất dữ liệu và đơn vị lưu trữ. Nói một cách ngắn gọn, trong một khối (Block), dung lượng dữ liệu tối đa mà nó có thể chứa chính là Block size.
Ví dụ: Trong Blockchain của Bitcoin Cash, Block size tối đa là 8 Megabyte (8 MB) nghĩa là dung lượng tối đa của dữ liệu có thể lưu trữ trong một khối là 8 megabyte (8 MB).
Block size được hình thành từ đâu?
Mặc dù Bitcoin được Satoshi Nakamoto công bố từ năm 2008 nhưng đến năm 2010 ông mới đặt giới hạn Block size cho Bitcoin. Vào thời điểm đó, ông đã quy định dung lượng tối đa của một Block size là 1 Megabyte (1 MB). Có thể thấy Satoshi Nakamoto rất có tầm nhìn khi ra quyết định này bởi Bitcoin đã phát triển một cách vượt bật và ngày càng lan rộng. Khi số lượng người dùng tăng cao, lượng giao dịch cũng tăng theo. Khi này, việc đặt giới hạn cho Block size đã góp phần trọng yếu trong việc duy trì và mở rộng hệ thống.
Sau gần 7 năm kể từ lần đầu đặt giới hạn cho Block size thì đến tháng 8/2017, qua rất nhiều đề xuất cũng như những tranh cãi, giới hạn của Block size đã được nâng lên từ 1 MB lên thành 2 MB. Song song đó, vào tháng 11/2017, giải pháp SegWit chính thức được triển khai với mục đích tiết kiệm không gian lưu trữ bằng cách giản lược chữ ký điện tử. Mặc dù giải pháp này có thể tối ưu hóa kích thước khối lên đến 4 MB nhưng hầu như các giao dịch tiêu chuẩn lại hiếm khi vượt quá 2 MB.
Giải pháp SegWit ra đời đã tạo nên một sự bùng nổ trong cộng đồng Bitcoin. Vào tháng 5/2018, Bitcoin Cash đã ra đời với giới hạn của kích thước khối lên đến 32 MB. Tiếp nối Bitcoin Cash, vào tháng 11/2018, Bitcoin SV xuất hiện với dung lượng tối đa của kích thước khối là 128 MB và sau đó được nâng lên chạm mốc 2 GB.
Block size quan trọng như thế nào trong hệ thống Blockchain?
Block size là một phần không thể tách rời và nắm vai trò trọng yếu trong mạng lưới Blockchain. Vì sao lại nói vậy? Những vai trò tiêu biểu sau đây sẽ cho bạn biết vì sao Block size lại quan trọng như thế:
- Xác nhận và xử lý giao dịch: Khi bạn thực hiện giao dịch, nó sẽ được đóng gói vào một khối mới và gửi đi để chờ được ghi và phê duyệt thông qua hoạt động khai thác (Mining) của các thợ đào (Miner). Kích thước của mỗi khối sẽ gây ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất mạng bởi hoạt động khai thác này cần có băng thông rộng và lượng tài nguyên tính toán phù hợp mà kích thước của mỗi một khối ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của mạng.
- Lưu trữ dữ liệu của các giao dịch và các hoạt động của Blockchain: Mỗi block trên Blockchain được thiết lập một dung lượng nhất định để lưu trữ dữ liệu bao gồm lịch sử giao dịch và các hoạt động khác.
- Giới hạn số lượng giao dịch có thể xử lý: Việc này không chỉ giúp quản lý được lượng giao dịch trên mạng mà còn đóng vai trò chủ chốt trong việc ngăn ngừa, hạn chế các hành vi quấy nhiễu và tấn công từ chối dịch vụ (DDoS). Điều này có thể giúp Blockchain có thể hoạt động một cách hiệu quả và cân bằng, duy trì khả năng xử lý các giao dịch một cách ổn định trong dài hạn.
Block size có tầm ảnh hưởng như thế nào trong hệ thống Blockchain?
Sự tác động, ảnh hưởng của Block size trong hệ thống Blockchain là cực kỳ lớn và quan trọng bởi những nguyên do sau:
Tác động đến mức phí giao dịch
Trong thực tế, khi không gian khối trong Block size đã đầy, các giao dịch mới sau đó sẽ buộc phải chuyển sang hàng chờ. Để thúc đẩy quá trình xử lý nhanh hơn, người dùng sẽ phải tăng mức phí giao dịch lên cao hơn để giao dịch của mình được ưu tiên trước. Lúc này, Block size ảnh hưởng trực tiếp đến mức phí cho các giao dịch của người dùng.
Mặc khác, khi không gian khối vẫn còn khả dụng, mức phí gas sẽ thấp hơn và thời gian xử lý cho các giao dịch sẽ nhanh chóng hơn. Người dùng không cần phải trả thêm phí để đẩy nhanh tiến độ xử lý giao dịch.
Như vậy, có thể thấy rằng mức phí phải trả cho các giao dịch của người dùng phụ thuộc trực tiếp vào không gian khối và kích thước khối bởi khi khối đầy, phí giao dịch sẽ tăng cao hơn so với lúc khối còn trống.
Ảnh hưởng đến khả năng mở rộng của Blockchain
Khả năng phát triển của Blockchain phụ thuộc nhiều vào cách kiểm soát và cách dùng không gian khối. Do tác động trực tiếp đến hiệu quả sử dụng khối nên Block size cũng gây ảnh hưởng đến khả năng mở rộng của hệ thống Blockchain.
Nếu Block size không đủ lớn hoặc không đủ đáp ứng kịp thời nhu cầu tăng cao của người dùng, các giao dịch vào trạng thái chờ xử lý sẽ tăng lên, dẫn đến việc giao dịch bị trì trệ và làm giảm hiệu suất của mạng. Điều này có thể tạo ra những thử thách không hề nhỏ đối với khả năng mở rộng của Blockchain, làm cho hệ thống khó có thể đáp ứng được khi nhu cầu của người dùng tăng cao.
Ảnh hưởng đến thời gian xử lý giao dịch
Như đã phân tích ở trên, khi sử dụng khối không tối ưu, việc xử lý giao dịch sẽ bị trì trệ do các giao dịch buộc phải chuyển sang hàng chờ bởi không gian khối đã lấp đầy, dẫn đến việc thời gian xử lý bị kéo dài.
Bên cạnh đó, khi không gian khối bị lấp đầy bởi quá nhiều giao dịch, thời gian xác nhận cũng sẽ lâu hơn do các nút mạng phải xử lý nhiều hơn. Cả hai điều này cộng lại sẽ dẫn đến hệ quả là tổng thể thời gian xử lý sẽ bị kéo dài. Bởi vì Block size ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian xử lý giao dịch nên đây chính là mấu chốt để đảm bảo thời gian xử lý giao dịch được nhanh chóng và hiệu quả nhất.
Block space là gì? Phân biệt Block space và Block size
Để làm rõ hơn Block size là gì, chúng ta cùng tìm hiểu khái quát về Block space, một thuật ngữ đóng vai trò khá quan trọng trong mạng lưới Blockchain. Nếu Block size là thuật ngữ dùng để chỉ dung lượng tối đa của một khối thì Block space hay còn gọi là không gian khối, đây là thuật ngữ chỉ dung lượng đã được sử dụng trong một khối. Block space có thể nhỏ hơn hoặc bằng Block size bởi dung lượng lưu trữ hoặc số lượng giao dịch thực tế có thể thấp hơn so với mức dung lượng tối đa của một Block size.
Ví dụ: Block size của Bitcoin Cash là 8 MB. Dung lượng thực tế đã sử dụng trong Block size đó chỉ mới 6 MB. Vậy lúc này Block space là 6 MB.
Nói một cách dễ hiểu, Block size là dung lượng dữ liệu tối đa có thể sử dụng mà Blockchain quy định, còn Block space là dung lượng thực tế đã được sử dụng bên trong Block size. Người dùng nên cân nhắc khi sử dụng dung lượng Block space bởi nó ảnh hưởng nhiều đến thời gian xử lý giao dịch, thời gian xác nhận giao dịch cũng như mức phí phải chi trả cho các giao dịch.
Ứng dụng mô hình kinh tế Block size
Mô hình kinh tế Block size là một trong những mô hình kinh tế nắm vai trò quan trọng của các loại Blockchain như Litecoin, Bitcoin, Ethererum… Ngoài lĩnh vực tài chính, mô hình kinh tế Block size còn có thể áp dụng cho nhiều lĩnh vực khác như Y tế, Logistic, Hợp đồng thông minh, Bầu cử …
Trong lĩnh vực tiền điện tử, với những đặc điểm của mình thì mô hình kinh tế Block size sẽ tạo ra một cuộc cạnh tranh đối với người dùng. Bởi vì cơ chế hoạt động của Block size là dựa vào sự ưu tiên của kích thước khối và phí giao dịch.
Ví dụ: Khi Block space nhỏ hơn Block size, mức phí người dùng cần bỏ ra cho các thợ đào hay người xác nhận giao dịch để được xác nhận giao dịch sẽ ở mức ổn định và thấp hơn so với khi Block size đã đạt mức tối đa. Khi Block size đạt mức tối đa, các thợ đào sẽ ưu tiên thực hiện trước các giao dịch có mức phí trả cao hơn.
Có thể hiểu rằng, để giao dịch trên mạng của mình được xử lý nhanh hơn, người dùng cần phải chi trả một mức phí phù hợp tại từng thời điểm khác nhau. Nếu phí trả quá thấp, các giao dịch có thể bị trì trệ do các thợ đào ưu tiên giao dịch có mức phí cao hơn. Tuy nhiên, nếu mức phí phải chi trả quá cao, người dùng có thể chuyển sang các giải pháp thay thế khác.
Với đặc điểm đó, mô hình kinh tế Block size đóng vai trò then chốt trong Blockchain. Nó giúp đảm bảo tính toàn vẹn, an toàn và khả năng mở rộng của mạng lưới Blockchain.
Xem thêm:
Tại sao Genesis Block là nền móng của mọi đồng tiền mã hóa?
Bao nhiêu đơn vị Satoshi tạo thành 1 Bitcoin? Tìm hiểu đơn vị này ngay
Các giải pháp tối ưu hoá sử dụng Block size
Chính bởi sự hữu ích và tầm ảnh hưởng quan trọng của Block size, việc tối ưu hoá Block size là vô cùng cần thiết để đảm bảo sự toàn vẹn, tính khả thi và khả năng mở rộng của Blockchain. Nhìn chung, Block size có một số giới hạn như: không thể mở rộng được, thời gian xử lý các giao dịch bị trì trệ, mức phí cho mỗi giao dịch tăng cao, không công bằng cho người tham gia…
Một số giải giáp tiềm năng để cải thiện về vấn đề giới hạn Block size như sau:
Giải pháp mở rộng ngoài chuỗi (Off-chain scaling solutions – Layer 2)
Off-chain scaling solutions – Layer 2 là các giải pháp mở rộng ngoài chuỗi qua các lớp giao thức thứ cấp. Theo đó, các giao thức thứ cấp sẽ được phát triển để hỗ trợ cho các chuỗi chính, giúp giảm tải các giao dịch từ chuỗi chính, qua đó cải thiện tốc độ giao dịch. Optimism trên Ethereum hay Lightning Network trên Bitcoin là những ví dụ điển hình cho việc áp dụng giải pháp mở rộng ngoài chuỗi.
Giải pháp Tách chữ ký điện tử khỏi dữ liệu giao dịch (Segregated Witness-Segwit)
Chữ ký điện tử chiếm một không gian khá lớn trong kích thước khối, làm giảm số lượng giao dịch có thể được xác nhận trong mỗi khối. Thông qua SegWit, các dữ liệu đính kèm với chữ ký điện tử sẽ được xóa khỏi dữ liệu từ bên trong đầu vào, làm tăng giới hạn của kích thước khối lên, thông qua đó làm tăng số lượng giao dịch và tốc độ giao dịch.
Sử dụng Blockchain có Block space cao
Một trong những cách đơn giản để có thể đảm bảo tốc độ giao dịch cũng như mức chi phí ổn định đó là lựa chọn sử dụng Blockchain có kích thước khối lớn. Kích thước khối lớn hơn sẽ có nhiều không gian khối hơn.
Ví dụ: Tháng 8 năm 2017, Bitcoin Cash được tạo ra để tối ưu hoá khả năng mở rộng và hiệu quả của Bitcoin bằng cách tăng Block size từ 1 Megabyte lên 8 Megabyte. Đây là một đột phá ấn tượng trong bối cảnh tiền điện tử ngày càng phổ biến và tăng trưởng cao.
Giải pháp Bằng chứng cổ phần (Proof of Stake – PoS)
Thuật toán PoS nghĩa là bất cứ người dùng nào cũng có thể trở thành người xác thực (Validator) khi ký gửi một lượng tài sản nhất định. Lượng tài sản càng lớn thì người dùng càng có khả năng được chọn làm Người xác thực và có nhiều quyền vote. Bằng việc xác thực các khối trên Blockchain, Người xác thực có thể nhận được phần thưởng cho mình. Với thuật toán PoS, người dùng vẫn có thể đào coin thay vì Proof of Work – PoW. Điều này giúp giảm thiểu đáng kể nhu cầu về Không gian khối, tăng khả năng mở rộng cho các Blockchain.
Cho đến hiện tại, Proof of Stake là cơ chế đồng thuận thịnh hành cho các Blockchain mới. Tuy nhiên, giải pháp Layer 2 lại hứa hẹn nhiều hơn trong việc nâng cao và mở rộng hiệu quả cho các Blockchain hàng đầu, điển hình là Ethereum.
Nâng cấp Blockchain
Nâng cấp Blockchain là việc tạo ra thêm một chain riêng biệt với mong muốn mở rộng thêm Block space. Đây là một giải pháp rất phức tạp và có thể gây ra tình trạng không tương thích nhau khi tất cả người dùng không cùng đồng thuận cập nhật Blockchain mới. Quá trình đồng thuận cập nhật phần mềm mới của người dùng được gọi là Hard fork.
Mỗi một giải pháp nêu trên đều có ưu và nhược điểm riêng. Tuy nhiên, cho đến hiện tại vẫn chưa có đáp án nào là hoàn hảo cho câu hỏi làm thế nào để mở rộng Blockchain một cách tối ưu nhất.
Kết luận
Sau bài viết này chắc hẳn các bạn đã có thể trả lời được câu hỏi Block size là gì cũng như hiểu được tầm quan trọng và sức ảnh hưởng của block size, một số giải pháp để tối ưu hoá Block size. Hiểu được những điều này có thể giúp bạn có cái nhìn cụ thể hơn để tham gia vào thị trường tiền tệ cũng như nhận thấy được cơ hội và thách thức của thị trường.
