Nội dung bài viết
Giao dịch mỗi giây (TPS) là gì?
Giao dịch mỗi giây (TPS) – Transaction per Second là một số liệu quan trọng được sử dụng để đo thông lượng hoặc tốc độ giao dịch của mạng blockchain. Số liệu này phản ánh số lượng giao dịch trung bình mà mạng có thể xử lý mỗi giây. TPS cao thường đi kèm với hiệu quả cao hơn và khả năng nâng cao để xử lý các hoạt động đồng thời, khiến nó trở thành một chỉ số chính về hiệu suất của blockchain.
Nhưng ý nghĩa của nó không dừng lại ở đây. TPS đặc biệt quan trọng trong việc đánh giá khả năng mở rộng của blockchain, vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng quản lý khối lượng giao dịch lớn một cách hiệu quả của mạng. Các mạng có TPS cao hơn có thể hỗ trợ nhiều người dùng và giao dịch hơn mà không bị tắc nghẽn, điều này có thể dẫn đến thời gian giao dịch chậm hơn và phí xử lý cao hơn.
Do đó, cải thiện TPS là trọng tâm chính trong phát triển blockchain, liên quan đến việc tối ưu hóa kiến trúc mạng, thuật toán đồng thuận và các cải tiến công nghệ khác như giải pháp sharding hoặc Layer 2. Những tiến bộ này nhằm mục đích hợp lý hóa quá trình xử lý giao dịch, giảm độ trễ và cuối cùng mang lại trải nghiệm blockchain mượt mà hơn, nhanh hơn.
Khả năng mở rộng là một vấn đề từng là rào cản khi áp dụng hàng loạt công nghệ blockchain. So với các hệ thống xử lý giao dịch truyền thống, mạng blockchain tương đối chậm hơn. Chẳng hạn, thông lượng của Bitcoin có thể lên tới 5-10 TPS. Trong trường hợp của Ethereum, nó nằm trong khoảng 20-30 TPS. Ngay cả những mạng gần đây hơn cũng xử lý trung bình 400 TPS. Trong khi đó, các mạng thanh toán và ứng dụng xã hội đã được thiết lập như Visa và Meta (Facebook) có thể xử lý trung bình 4000 TPS.
Các yếu tố ảnh hưởng đến giao dịch mỗi giây
1. Giới hạn khối tự áp đặt
TPS của mạng blockchain phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau. Một trong những điều quan trọng nhất là kích thước khối. Kích thước khối lớn hơn có nghĩa là mạng có thể xử lý nhiều giao dịch hơn mỗi giây. Thứ hai, thời gian xác thực ngắn hơn trong mạng blockchain cũng có thể đảm bảo thông lượng cao hơn. Nhưng điều đó phải trả giá bằng sự phân cấp hoặc bảo mật.
Ví dụ: Bitcoin có kích thước khối nhỏ hơn và thời gian sản xuất khối dài hơn do nỗi ám ảnh chính đáng về tính bảo mật của nó. Các mạng gần đây hơn đã điều chỉnh kiến trúc của họ để đạt được khả năng mở rộng cao trong khi vẫn giới hạn giới hạn nhằm ngăn chặn các vectơ tấn công độc hại. Hãy nhớ rằng, sau cuộc khủng hoảng tài chính năm 2008, Bitcoin và các mạng blockchain ban đầu khác nổi lên như một phương tiện để giảm thiểu tác động bất lợi của các tổ chức tập trung truyền thống, như ngân hàng và công nghệ lớn, liên tục tận dụng sức mạnh của chúng để gây tổn thất trên diện rộng cho công chúng. . Do đó, các mạng blockchain bắt đầu phát triển các giao thức tập trung vào phân cấp và bảo mật bằng cách hạn chế về cơ bản tiềm năng mở rộng của chúng.
2. Chia tỷ lệ theo chiều dọc
Việc hạn chế TPS cuối cùng sẽ dẫn đến tắc nghẽn mạng. Để giảm tắc nghẽn và tăng khả năng mở rộng, nhiều mạng đã chọn mở rộng quy mô theo chiều dọc tương tự như các hệ thống truyền thống. Mở rộng quy mô theo chiều dọc bao gồm tăng đáng kể CPU, RAM và dung lượng lưu trữ của các máy chủ hiện có.
Tại thời điểm đó, chỉ những người dùng hạn chế mới có đủ khả năng để chạy một nút. Khi tắc nghẽn mạng dẫn đến chi phí vận hành nút cao hơn cùng với nhu cầu cao về không gian khối hạn chế, các nút bắt đầu ưu tiên và xử lý giao dịch theo thứ tự mức phí cao nhất mà người dùng cuối phải trả thay vì xử lý giao dịch theo thứ tự nhận được, dẫn đến phí tăng cao thị trường.
Và vì các Blockchain công khai ghi lại các giao dịch trong sổ cái công khai được mở cho bất kỳ ai, nên những hậu quả không mong muốn mới bắt đầu xảy ra – chạy trước và MEV. Bất cứ khi nào blockchain có nhu cầu cao hơn, việc mở rộng quy mô theo chiều dọc sẽ khiến giao dịch mỗi giây (TPS) đạt mức trần, hạn chế thông lượng hơn nữa và gây ra tình trạng ngừng hoạt động cũng như phí giao dịch tăng đột biến.
3. Cơ chế đồng thuận
Hãy nhớ rằng, các Blockchain công khai, không cần cấp phép dựa vào những người tham gia công khai (các nút sử dụng máy chủ máy tính) để đạt được sự đồng thuận về thứ tự và tính hợp lệ của các giao dịch.
Vì vậy, TPS của blockchain phụ thuộc trực tiếp vào cơ chế đồng thuận được sử dụng cũng như mức độ nhanh chóng và hiệu quả của các giao dịch được xác thực và thêm vào mạng. Các cơ chế như Proof of Work (PoW), được Bitcoin sử dụng, có thể chậm hơn và tốn nhiều tài nguyên hơn, làm giảm thông lượng và khả năng mở rộng của nó.
Các yếu tố cải thiện giao dịch mỗi giây
Các bên liên quan trong ngành đang liên tục phát triển các giải pháp mới để giải quyết những thách thức đang diễn ra về thông lượng và khả năng mở rộng. Khi công nghệ blockchain phát triển theo hướng áp dụng phổ biến, những giải pháp này sẽ có ý nghĩa cực kỳ quan trọng.
1. Giải pháp Layer 2
Giải pháp Layer 2 là các giao thức được xây dựng trên các mạng Layer 1 như Ethereum. Chúng giúp tăng TPS bằng cách giảm tải việc xử lý giao dịch từ blockchain chính (Layer 1) sang các lớp phụ. Các giải pháp này xử lý các giao dịch một cách độc lập và sau đó gộp hoặc tổng hợp kết quả vào chuỗi chính, giảm tắc nghẽn và cho phép Blockchain chính xác thực các giao dịch hiệu quả hơn. Điều này làm tăng đáng kể thông lượng giao dịch tổng thể.
2.Sharding
Sharding giúp tăng TPS bằng cách chia mạng blockchain thành các phân đoạn song song nhỏ hơn được gọi là phân đoạn ở lớp chính. Mỗi phân đoạn xử lý các giao dịch riêng và hợp đồng thông minh một cách độc lập, cho phép xử lý nhiều giao dịch cùng lúc. Sự song song này làm giảm tải tổng thể trên mạng, nâng cao đáng kể thông lượng giao dịch và khả năng mở rộng của mạng.
3. Cơ chế đồng thuận hiệu quả
Các cơ chế như Proof of Stake (PoS) và giao thức Gossip nâng cao TPS bằng cách hợp lý hóa việc xác thực giao dịch và giao tiếp mạng. PoS chọn trình xác thực dựa trên mã thông báo đã đặt cọc của họ, giảm đáng kể nỗ lực tính toán và thời gian cần thiết để tạo và xác thực các khối so với PoW.
Mặt khác, các công nghệ như giao thức Gossip cho phép phổ biến thông tin giao dịch và chặn trên mạng nhanh chóng và hiệu quả, đảm bảo sự đồng thuận nhanh hơn. Cùng với nhau, các cơ chế này cải thiện hiệu quả và tốc độ của mạng blockchain, dẫn đến sự gia tăng đáng kể về số lượng giao dịch mỗi giây.
4. Kiến trúc Blockless
Kiến trúc Blockless tăng cường đáng kể TPS trong mạng blockchain bằng cách loại bỏ cấu trúc dựa trên khối truyền thống. Trong các hệ thống Blockless, chẳng hạn như các hệ thống sử dụng Directed Acyclic Graph (DAG), các giao dịch được liên kết trực tiếp với nhau thay vì được nhóm thành các khối. Điều này cho phép xử lý song song các giao dịch, vì mỗi giao dịch mới sẽ xác thực một hoặc nhiều giao dịch trước đó, dẫn đến giảm thời gian xác nhận và tăng thông lượng.
Việc loại bỏ các khối giúp giảm bớt tắc nghẽn liên quan đến việc sản xuất và truyền bá khối, cho phép mạng mở rộng quy mô hiệu quả hơn và xử lý khối lượng giao dịch mỗi giây cao hơn.
5. Thực thi giao dịch song song
Như đã đề xuất trong các phần trước, việc thực hiện giao dịch song song tăng cường đáng kể các giao dịch mỗi giây (TPS) trong blockchain bằng cách cho phép nhiều giao dịch được xử lý đồng thời, thay vì tuần tự. Cách tiếp cận này tăng cường việc sử dụng các tài nguyên tính toán như CPU và bộ nhớ một cách đồng đều hơn trên các nút mạng, từ đó tăng thông lượng và cải thiện hiệu quả tổng thể. Do đó, các Blockchain thực hiện xử lý song song có thể xử lý khối lượng giao dịch cao hơn đáng kể, cải thiện khả năng mở rộng mạng tổng thể.
6. Khả năng mở rộng tuyến tính hoặc ngang
Lý tưởng nhất là tốc độ mạng xử lý các giao dịch phải tỷ lệ thuận với số lượng nút trong mạng. Tăng thông lượng có nghĩa là tăng số lượng nút (tỷ lệ theo chiều ngang) trái ngược với tỷ lệ theo chiều dọc. Cách tiếp cận này phân phối tải giao dịch trên nhiều nút xử lý đồng thời các giao dịch, nâng cao đáng kể năng lực của mạng.
Khả năng mở rộng theo chiều ngang là cực kỳ khó đạt được trong lĩnh vực công nghệ sổ cái phân tán phi tập trung vì không có một giải pháp nào mà mạng có thể sử dụng để đạt được điều này. Nó yêu cầu các mạng phải triển khai kiến trúc và cơ chế đồng thuận tối ưu, kết hợp các nút xác thực nhẹ và áp dụng các kỹ thuật nâng cao như phân mảnh và tự động mở rộng quy mô.
Nhưng khi mạng đạt được khả năng mở rộng tuyến tính, khả năng xử lý giao dịch của hệ thống sẽ tăng tỷ lệ thuận với số lượng nút, từ đó duy trì và nâng cao tốc độ giao dịch một cách lý tưởng khi mạng phát triển.
Tổng kết
Tóm lại, khả năng xử lý tốc độ giao dịch mỗi giây (TPS) cao của blockchain là rất quan trọng để áp dụng nó trong các ứng dụng trong thế giới thực, đặc biệt là trong các ngành như trò chơi, chuỗi cung ứng, trao đổi, truyền thông xã hội, viễn thông và các ngành khác. Khi TPS tăng lên, nó ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng mở rộng của blockchain, khiến nó phù hợp để sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành khác nhau.
Do đó, tăng cường TPS không chỉ là một thành tựu kỹ thuật mà còn là một bước cần thiết để đạt được việc áp dụng đại trà, vì nó đảm bảo mạng có thể hỗ trợ nhu cầu của các ứng dụng thực tế, quy mô lớn một cách hiệu quả và đáng tin cậy theo cách phi tập trung – một thuộc tính truyền thống toàn diện. Thiếu hệ thống Web2, điều này thúc đẩy nhu cầu phân cấp ngay từ đầu!
Câu hỏi thường gặp (FAQ)
TPS có phải là yếu tố duy nhất quyết định hiệu quả của mạng blockchain không?
Không, TPS (giao dịch mỗi giây) là thước đo quan trọng về hiệu suất của blockchain, nhưng nó không phải là yếu tố duy nhất quyết định hiệu quả của mạng. Các khía cạnh quan trọng khác bao gồm độ trễ, ảnh hưởng đến tốc độ xác nhận giao dịch và trải nghiệm tổng thể của người dùng; khả năng mở rộng, giải quyết khả năng phát triển và quản lý nhu cầu gia tăng của mạng thông qua nhiều nút hơn hoặc các lớp bổ sung; và bảo mật, đảm bảo tính toàn vẹn và độ tin cậy của mạng trước các cuộc tấn công và gian lận. Cùng với nhau, những yếu tố này góp phần mang lại hiệu quả và độ tin cậy toàn diện của nền tảng blockchain.
Cảm ơn sự theo dõi và đón đọc của các bạn. Đừng quên, mọi thắc mắc về thị trường tiền kỹ thuật số, vui lòng liên hệ đội ngũ Support của Fiahub 24/7.
Freelancer Marketing và Content Creator với gần 10 năm kinh nghiệm; trong đó có khoảng hơn 3 năm làm việc trong mảng Blockchain với vai trò Dịch Thuật và Copywriter.
Với kiến thức sâu rộng cùng khả năng diễn giải để những thuật ngữ công nghệ khó hiểu trở nên gần gũi hơn với người đọc. Lê Hoàng đảm nhiệm những bài viết trong chuyên mục "Từ Điển Crypto" và "Hướng Dẫn Người Mới" tại Fiahub Blog
