Solana đã thu hút được sự chú ý đáng kể với tư cách là một blockchain thế hệ tiếp theo, có khả năng mở rộng cao, phần lớn là nhờ khả năng hiệu suất vượt trội có thể xử lý hàng nghìn giao dịch mỗi giây mà hầu như không mất phí. Một trong những yếu tố chính của công nghệ tiên tiến của Solana là môi trường thực thi của nó, SVM, bao gồm công cụ song song hóa Sealevel.
Bài viết này đề cập đến Solana Virtual Machine (SVM) và cách cơ sở hạ tầng đổi mới này cho phép blockchain Solana mang lại hiệu suất nâng cao so với các blockchain EVM truyền thống như Ethereum. Mặc dù EVM từ lâu đã trở thành tiêu chuẩn máy ảo thống trị trong lĩnh vực tiền điện tử nhưng chúng ta cũng sẽ khám phá cách SVM đang dần mở rộng thông qua các giải pháp rollup như Nitro và Eclipse.
Thế nào Solana Virtual Machine, viết tắt là SVM, là môi trường thực thi xử lý các giao dịch và hợp đồng/chương trình thông minh trên mạng Solana. Để hiểu rõ hơn về SVM, trước tiên chúng ta cần hiểu cách máy ảo hoạt động trong mạng mật mã.
Trong bối cảnh của blockchain, Virtual Machine (VM) là một phần mềm chạy các chương trình, thường được gọi là môi trường thời gian chạy để thực thi các hợp đồng thông minh cho mạng tiền điện tử. Khi một giao dịch được gửi, máy ảo của mạng chịu trách nhiệm xử lý giao dịch đó và quản lý trạng thái của blockchain (trạng thái hiện tại của toàn bộ mạng) bị ảnh hưởng bởi việc thực hiện giao dịch này. Các quy tắc cụ thể để thay đổi trạng thái của mạng được xác định bởi VM.
Khi xử lý giao dịch, VM chuyển đổi mã hợp đồng thông minh thành định dạng có thể được thực hiện bởi phần cứng của người xác thực. Trên Solana, các ngôn ngữ chính để viết hợp đồng thông minh là Rust, C và C++, được Solana Virtual Machine (SVM) biên dịch thành mã byte BPF, cho phép các giao dịch được thực hiện hiệu quả bởi các nút của mạng (trình xác thực).
Các nút của mạng Solana, được gọi là trình xác nhận, mỗi nút chạy môi trường riêng biệt của Solana Virtual Machine (SVM) để duy trì sự đồng thuận trên blockchain. Khi một hợp đồng thông minh được triển khai (sửa đổi trạng thái của mạng), nó sẽ thông báo những thay đổi trạng thái cần thiết trong thời gian chạy.
Sau đó, thời gian chạy Solana chuyển tiếp những thay đổi trạng thái này sang các phiên bản SVM hoạt động trong hệ thống của mỗi trình xác thực, trong đó tất cả các nút của trình xác thực đều nhận được một bản sao và dịch nó, cập nhật blockchain.
Việc phân phối các phiên bản SVM này trên các trình xác thực sẽ tạo ra một mạng lưới phi tập trung, giảm nguy cơ bị tấn công hoặc ngừng hoạt động DDoS. Hơn nữa, sự cô lập này đảm bảo rằng các lỗi hoặc lỗ hổng tiềm ẩn trong hợp đồng thông minh không ảnh hưởng đến tính bảo mật hoặc tính ổn định của toàn bộ mạng Solana.
Tóm lại, những phiên bản SVM này có thể được xem như những “máy tính mini” thực hiện các hoạt động cần thiết để cập nhật trạng thái của mạng Solana dựa trên các hướng dẫn được cung cấp bởi các giao dịch. Trong khi nhiều blockchain ngày nay dựa vào Ethereum Virtual Machine (EVM), Solana đã phát triển VM của riêng mình, có các khả năng độc đáo giúp cải thiện hiệu suất.
Thành phần chính của SVM là Sealevel. Công cụ này cho phép mở rộng quy mô theo chiều ngang trong môi trường thực thi Solana bằng cách cho phép nhiều hợp đồng thông minh chạy đồng thời mà không ảnh hưởng đến hiệu suất của nhau, một khái niệm được gọi là xử lý song song.
Điều này có thể thực hiện được nhờ các hợp đồng thông minh Solana mô tả dữ liệu (trạng thái) nào sẽ được đọc hoặc ghi trong khi thực thi trong thời gian chạy. Điều này cho phép các giao dịch không có xung đột được chạy cùng lúc cũng như những giao dịch chỉ đọc cùng một thông tin. Do đó, Sealevel giúp SVM có thể xử lý đồng thời hàng chục nghìn giao dịch, trái ngược với việc xử lý từng giao dịch như Ethereum Virtual Machine (EVM).
Nội dung bài viết
SVM so với EVM (Ethereum Virtual Machine)
Mặc dù cả EVM và SVM đều thực hiện các chức năng tương tự nhau nhưng Solana VM hiệu quả hơn và nhanh hơn nhiều. Trên EVM, khi hợp đồng thông minh chuyển một đô la từ số dư của người dùng, giao dịch này sẽ được lưu trữ trong bộ lưu trữ của hợp đồng cụ thể.
Thiết kế này tạo ra các vấn đề tiềm ẩn nếu Ethereum Virtual Machine cố gắng xử lý song song nhiều giao dịch. Ví dụ: hai hợp đồng thông minh khác nhau có thể đồng thời cố gắng chi tiêu số dư của người dùng hoặc hợp đồng khác có thể đọc số dư của cùng một người dùng này trong khi nó đang trong quá trình cập nhật, dẫn đến sự không nhất quán và xung đột.
Ngược lại, mô hình tài khoản Solana tách dữ liệu, chẳng hạn như số dư của người dùng, để tổ chức và đạt hiệu quả tốt hơn. Các giao dịch trên Solana cũng yêu cầu đặc tả rõ ràng về dữ liệu mà chúng sẽ đọc và sửa đổi trước khi thực thi trong SVM. Như đã nói trước đó, điều này cho phép các chương trình không tương tác với cùng một dữ liệu chạy đồng thời, giúp giảm bớt tắc nghẽn và giảm phí cao. Ví dụ: Solana VM có thể xử lý Toly gửi 1 USD cho Raj đồng thời với việc Armani gửi 3 USD cho Chase.
Lý do EVM gặp khó khăn trong việc xử lý nhiều giao dịch cùng lúc một phần là do đây là môi trường thời gian chạy “đơn luồng”, chỉ có thể xử lý một hợp đồng tại một thời điểm. Do đó, thiết kế EVM không tận dụng được phần cứng đa lõi, có nghĩa là chỉ có một lõi phần cứng của trình xác thực đang tích cực xử lý các giao dịch, trong khi các lõi khác vẫn chưa được sử dụng đúng mức. Điều này thường dẫn đến tắc nghẽn mạng và phí giao dịch cao hơn. Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là các yếu tố khác ngoài thời gian chạy đa luồng của nó cũng góp phần gây ra những hạn chế của EVM, chẳng hạn như mong muốn duy trì yêu cầu phần cứng thấp để chạy các nút.
Mặt khác, Sealevel tối ưu hóa hiệu suất của thời gian chạy Solana bằng cách cho phép sử dụng hiệu quả các tài nguyên phần cứng sẵn có. SVM là môi trường thời gian chạy đa luồng, được thiết kế để xử lý song song nhiều giao dịch bằng cách sử dụng tất cả các lõi có sẵn của máy xác thực. Điều này giúp Solana có thể mở rộng quy mô hiệu quả hơn khi phần cứng của trình xác thực được cải thiện theo thời gian.
Solana Virtual Machine cũng có thể quản lý phí giao dịch theo cách tốt hơn nhờ kiến trúc của nó. Điều này đã dẫn đến sự phát triển của thị trường phí địa phương, cho phép ấn định phí cho mỗi hợp đồng thông minh. Ngược lại, chuỗi EVM dựa vào thị trường phí toàn cầu, có nghĩa là việc đúc NFT có thể ảnh hưởng đến giao dịch swap hoặc DeFi, mặc dù các giao dịch này không liên quan.
Vì tất cả những lý do này, khả năng xử lý song song của SVM cho phép Solana đạt được TPS cao hơn đáng kể, dẫn đến tốc độ giao dịch nhanh hơn và với mức phí gần như vô hình so với kiến trúc EVM. Điều này định vị SVM là môi trường blockchain thế hệ tiếp theo, hiệu quả và hiệu quả hơn nhiều. Khi nhiều nhà phát triển nhận ra điều này hơn, chúng tôi bắt đầu thấy việc áp dụng SVM nhiều hơn như một môi trường thực thi cho các hợp đồng thông minh, với một hệ sinh thái mới nổi gồm các bản rollup SVM đang hình thành.
Hệ sinh thái mới nổi của các bản rollup SVM
Rollup là một loại giải pháp mở rộng quy mô blockchain xử lý các giao dịch bên ngoài blockchain Layer 1 (ví dụ: Solana) và sau đó đăng dữ liệu lên Layer 1 trước đó. Rollup nhằm mục đích giảm tắc nghẽn mạng và phí giao dịch bằng cách gộp nhiều giao dịch lại với nhau thành một “proof” duy nhất sau đó được gửi đến chuỗi chính.
Ưu điểm lớn nhất của việc xây dựng một danh sách rollup là khả năng tùy chỉnh hoàn toàn chuỗi. Tùy chỉnh này cho phép thực hiện nhiều trường hợp sử dụng khác nhau, chẳng hạn như sổ đặt hàng phù hợp, bộ nhớ được mã hóa để giảm thiểu MEV (Miner Extractable Value) hoặc các ứng dụng được cấp phép được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu cụ thể.
Máy ảo cũng có thể được sử dụng để đơn giản hóa quy trình triển khai cho các nhà phát triển trên các chuỗi khác sử dụng cùng VM. Hiệu ứng mạng này đã mang lại lợi ích rất lớn cho Ethereum và máy ảo của nó, vì đây là môi trường thời gian chạy đầu tiên cho các hợp đồng thông minh tiền điện tử.
Do đó, EVM đã trở thành môi trường thực thi chính được sử dụng để xây dựng blockchain tổng hợp. Trong số 02 loại rollup, Optimistic và Zk, các Optimistic Rollup như Arbitrum là phổ biến nhất. Gần đây, SVM đã chứng kiến nhiều tiến bộ nhằm mang lại công nghệ rollup cho các nhà phát triển Solana. Các dự án chính xây dựng bản rollup cho Solana là Nitro và Eclipse.
Nitro là một giải pháp Optimistic Rollup, tương tự như Arbitrum hoặc Optimism, sử dụng Solana Virtual Machine (SVM) để cho phép các nhà phát triển Solana chuyển dApp của họ sang các hệ sinh thái khác nhau. Nitro có kế hoạch ra mắt trên Sei trước tiên, một chuỗi giao dịch dành riêng cho từng ngành được xây dựng trên Cosmos, trước khi mở rộng sang các chuỗi khác.
Nó sử dụng SVM để thực hiện các giao dịch song song, có nghĩa là người dùng sẽ có thể thực hiện như trên Solana, trong khi Nitro sử dụng Sei để giải quyết và đồng thuận. Hơn nữa, với việc Sei là một phần của hệ sinh thái Cosmos, các dự án của Nitro và người dùng của nó sẽ có thể được hưởng lợi từ công nghệ tương tác IBC, truy cập vào tài sản và tính thanh khoản của Cosmos.
Một giải pháp tổng hợp SVM khác đang được phát triển là Eclipse, nhằm mục đích tạo điều kiện thuận lợi cho việc triển khai các bản tổng hợp có thể tùy chỉnh. Các bản Optimistic Rollup của Eclipse cho phép các dự án tạo chuỗi ứng dụng riêng biệt đồng thời hưởng lợi từ tính bảo mật của các mạng đã thiết lập (ví dụ: chuỗi ứng dụng Cosmos, Polygon, Ethereum) và tận dụng Solana Virtual Machine (SVM).
SVM đóng vai trò là môi trường thực thi, với khả năng giải quyết xử lý Eclipse cũng như sự đồng thuận và tính khả dụng của dữ liệu (DA) được quản lý bởi mạng Layer 1 đã chọn của nhà phát triển. Hiện tại, Eclipse cung cấp các giải pháp Optimistic Rollup nhưng cũng đang nỗ lực khởi chạy các ZK Rollup.
Eclipse đã công bố hai giải pháp rollup được xây dựng dựa trên SVM:
- Polygon SVM: Với bản cập nhật này, bất kỳ dự án nào được xây dựng trên Solana đều có thể dễ dàng triển khai trên mạng Đa giác;
- Cascade: Được giới thiệu bởi Injective và Eclipse, Cascade là một bản rollup SVM được tối ưu hóa cho hệ sinh thái IBC. Nó sẽ cho phép các dự án Solana dễ dàng triển khai lên Cascade và truy cập vào tài sản cũng như tính thanh khoản của chuỗi ứng dụng Cosmos. Hơn nữa, các dự án trên Injective giờ đây có thể sử dụng SVM song song của Cascade.
Tất cả những giải pháp đó đang đơn giản hóa việc sử dụng Solana VM và mở rộng phạm vi tiếp cận của nó. Người dùng từ các chuỗi khác cũng sẽ có thể “nếm thử” trải nghiệm song song hóa Solana mà không gặp trở ngại, điều này có thể dẫn đến nhận thức rõ hơn về tính ưu việt của SVM và do đó sẽ có nhiều dự án chuyển dApps của họ sang Solana để hưởng lợi từ kiến trúc của nó và thu hút nhiều người dùng hơn.
SVM là môi trường blockchain thế hệ tiếp theo dành cho nhà phát triển
Mặc dù chỉ mới ba tuổi, Solana đã thể hiện hiệu suất ấn tượng và việc phát triển các giải pháp mở rộng quy mô như Nitro và Eclipse trên máy ảo đã nêu bật sự thành công của kiến trúc thực thi đổi mới của nó. Solana đã có thể học hỏi từ những thách thức mà các mạng cũ hơn như Bitcoin và Ethereum phải đối mặt. Bitcoin không được thiết kế cho các hợp đồng thông minh, điều này dẫn đến sự xuất hiện của Ethereum.
Tương tự, Ethereum chưa được chuẩn bị cho việc áp dụng đại trà và giao dịch tốc độ cao, mở đường cho Solana và xử lý song song. Hơn nữa, việc truy cập vào môi trường SVM đang trở nên dễ dàng hơn đối với các nhà phát triển, với việc Neon Labs mang đến khả năng tương thích Solidity với thời gian chạy Solana, cũng như bản nâng cấp Runtime v2 sắp tới, cho phép các nhà phát triển xây dựng các ứng dụng dApp tương thích với SVM bằng nhiều ngôn ngữ lập trình chẳng hạn như Di chuyển.
Rõ ràng là Solana Virtual Machine cung cấp một môi trường tiên tiến hơn để xây dựng các ứng dụng thế hệ tiếp theo. Việc xử lý song song các giao dịch cho phép thông lượng cao hơn, tương tự như những gì có thể có trong tài chính truyền thống, cho phép các nhà phát triển xây dựng bất kỳ loại sản phẩm nào mà không phải lo lắng về giới hạn tốc độ hoặc phí. Xây dựng trên một chuỗi có TPS cao tới 15 sẽ không giúp tiền điện tử được áp dụng rộng rãi.
Nhờ SVM và Sealevel, Solana có thể (đã) xử lý hàng nghìn giao dịch mà không bị tắc nghẽn cũng như không phải trả phí gas đáng chú ý, khiến đây trở thành môi trường hoàn hảo để xây dựng các ứng dụng mới đó. Và khi phần cứng của trình xác thực được cải thiện, thời gian chạy Sealevel của Solana sẽ có thể xử lý song song nhiều giao dịch hơn, mở rộng khoảng cách giữa SVM và EVM trong khi thu hút nhiều người dùng hơn.
Các nhóm sẽ hỗ trợ mở rộng Solana Virtual Machine (SVM) và mang chức năng đa chữ ký (multisig) cho toàn bộ hệ sinh thái SVM, cho phép mọi người sử dụng môi trường thực thi blockchain tốt nhất với trải nghiệm tự lưu ký tốt nhất để quản lý tài sản trên chuỗi.
Cảm ơn sự theo dõi của các bạn. Hy vọng bài viết đã cho mọi người hiểu hơn về khái niệm Solana Virtual Machine (SVM). 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
