Tìm hiểu về công nghệ và những đặc điểm nổi bật của Arbitrum. So sánh Arbitrum với các mạng lưới Layer 2 Optimism và Polygon để cùng xem đâu là mạng Layer 2 tốt nhất hiện nay.
1. Giới thiệu về mạng lưới Arbitrum
1.1. Arbitrum là gì?
Arbitrum là một trong những nền tảng layer 2 hàng đầu trên mạng Ethereum. Nhiệm vụ của Arbitrum là đẩy nhanh tốc độ giao dịch và cắt giảm chi phí.
Arbitrum được tích hợp hoàn toàn với Ethereum, tương thích với các hợp đồng thông minh và DApp hiện có của mạng. Arbitrum One và Arbitrum Nova là hai blockchain riêng biệt của mạng lưới Arbitrum, được phát triển với công nghệ khác nhau và sử dụng với mục đích khác nhau.
Mục tiêu chính của Arbitrum là giải quyết các hạn chế của hợp đồng thông minh Ethereum, bao gồm hiệu suất kém và chi phí thực hiện cao, vốn là những yếu tố tác động tiêu cực đến trải nghiệm người dùng Ethereum.
Nền tảng này tận dụng Optimistic Rollups, một phương pháp gộp các giao dịch, gửi chúng lên mạng chính Ethereum theo đợt. Cách tiếp cận này không chỉ cắt giảm phí mà còn tăng tốc độ giao dịch, nâng cao trải nghiệm Ethereum tổng thể cho người dùng. Đối với những người không tham gia, “rollup” là một giải pháp mở rộng quy mô được thiết kế để tăng số lượng giao dịch mà mạng có thể xử lý. Nó đạt được mục tiêu của mình bằng cách thực hiện hầu hết các tính toán giao dịch off-chain trong khi vẫn đảm bảo xác minh được dữ liệu on-chain.
1.2. Điều gì khiến Arbitrum trở nên độc đáo?
Arbitrum được thiết kế để cung cấp một nền tảng cho phép các nhà phát triển sử dụng để khởi chạy các hợp đồng thông minh tương thích với Ethereum một cách hiệu quả và có khả năng mở rộng.
Nhưng đây không phải là nền tảng đầu tiên tìm cách khắc phục những hạn chế của Ethereum, có rất nhiều giải pháp khác đang tìm cách cung cấp chức năng tương tự. Vậy điều gì khiến Arbitrum khác biệt với những giải pháp còn lại?
Khả năng tương thích EVM cao
Arbitrum được coi là một trong những giải pháp rollup tương thích EVM nhất. Nó tương thích với EVM ở cấp độ bytecode và bất kỳ ngôn ngữ nào có thể biên dịch sang EVM đều hoạt động tốt — chẳng hạn như Solidity và Vyper.
Điều này cho phép các nhà phát triển xây dự các ứng dụng trên Arbitrum một cách dễ dàng mà không cần phải nắm bắt được ngôn ngữ mới.
Công cụ dành cho nhà phát triển mạnh mẽ
Đội ngũ phát triển Arbitrum cung cấp những công cụ mạnh mẽ để giảm thiểu các rào cản gia nhập khi xây dựng giải pháp layer 2 của họ. Do đó, họ đã tạo ra tài liệu toàn diện dành cho nhà phát triển Arbitrum, cho phép nhà phát triển sử dụng công cụ hiện có cho Ethereum. Nhà phát triển không cần phải tải xuống bất kỳ thứ gì cụ thể khi bắt đầu xây dựng các ứng dụng trên Arbitrum, chẳng hạn như plugin hoặc trình biên dịch như Hardhat hoặc Truffle.
Phí thấp
Là một giải pháp mở rộng quy mô layer 2 cho Ethereum, Arbitrum không chỉ được thiết kế để tăng thông lượng giao dịch của Ethereum mà còn đồng thời giảm thiểu phí giao dịch.
Nhờ công nghệ rollup cực kỳ hiệu quả, Arbitrum có thể cắt giảm phí xuống chỉ bằng một phần rất nhỏ so với trên Ethereum, trong khi vẫn cung cấp đủ lợi ích cho người xác thực (validator).
Hệ sinh thái phát triển
Arbitrum hiện đang làm việc với nhiều dự án cơ sở hạ tầng và DApp Ethereum, bao gồm Uniswap, DODO, Sushi và các dự án khác. Hiện nay, Arbitrum đã trở thành một trong những mạng lưới layer 2 hàng đầu với tổng giá trị bị khoá (TVL) đạt 10.68 tỷ USD, tăng 5.55% trong 7 ngày qua.
Theo Báo cáo dành cho nhà phát triển năm 2023 của Arbitrum, chuỗi Arbitrum là một trong những giải pháp Layer 2 phát triển nhanh nhất, với số lượng nhà phát triển tăng trưởng hơn 50% so với cùng kỳ năm ngoái.
2. So sánh Arbitrum và các mạng lưới layer 2 khác
Các giải pháp layer 2 được thiết kế để giảm bớt các vấn đề về khả năng mở rộng Ethereum bằng cách tạo các lớp thứ cấp hoặc môi trường off-chain, nơi xử lý một phần đáng kể các giao dịch và công việc tính toán. Các lớp này hoạt động độc lập nhưng được neo vào mạng chính Ethereum để đảm bảo tính bảo mật và phi tập trung của toàn bộ mạng.
Arbitrum và Optimism đều thuộc danh mục Layer-2 rollup. Công nghệ rollup đạt được mục tiêu mở rộng quy mô bằng cách tổng hợp nhiều giao dịch thành một giao dịch duy nhất, sau đó giao dịch này sẽ được thêm vào blockchain chính.
Bằng cách này, chúng cho phép chuyển ETH hoặc ERC-20 token với thông lượng từ khoảng 2,000 đến 4,000 giao dịch mỗi giây (TPS), đồng thời phát sinh phí gas thấp hơn đáng kể so với mạng chính Ethereum. Cách tiếp cận này giúp giảm đáng kể tải tính toán trên mạng chính trong khi vẫn duy trì tính toàn vẹn của các giao dịch và dữ liệu, đảm bảo rằng người dùng Layer 2 có thể tương tác với blockchain một cách an toàn và phi tập trung.
2.1. So sánh Arbitrum và Optimism
Mặc dù Arbitrum và Optimism đều sử dụng công nghệ optimistic rollup và tập trung vào việc tìm kiếm các khối bị lỗi nhưng chúng triển khai công nghệ hơi khác một chút. Optimistic rollup chủ yếu phụ thuộc vào Ethereum để bảo mật trong khi Arbitrum có chuỗi riêng. Arbitrum cũng có Máy ảo riêng, trong khi Optimism sử dụng một phần Máy ảo của Ethereum.
2.1.1. Cơ chế chống gian lận (Fraud-proof)
Về cơ bản, Optimism và Arbitrum khác nhau ở cách tiếp cận các cơ chế chống gian lận. Các giao thức Optimistic Rollup sử dụng cơ chế chống gian lận một vòng (Single-round fraud proofs) để xác minh tính hợp lệ của giao dịch trên mạng chính của Ethereum. Cách tiếp cận này cho phép thực hiện giao dịch nhanh chóng, đảm bảo người dùng trải nghiệm thời gian xác nhận nhanh hơn. Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là phương pháp này có thể dẫn đến phí gas cao hơn một chút vì mạng lưới cần phải thực hiện tính toán on-chain.
Mặt khác, Arbitrum đi theo một con đường khác bằng cách sử dụng cơ chế chống gian lận nhiều vòng (Multi-round fraud proofs), cho phép mạng lưới thực hiện nhiều vòng để xác minh tính hợp lệ của giao dịch. Cách tiếp cận này, mặc dù có khiến thời gian xác nhận lâu hơn, nhưng lại mang lại tính bảo mật nâng cao và tiết kiệm chi phí. Arbitrum làm được điều đó bằng cách giảm tải tính toán on-chain và các phí liên quan, từ đó cung cấp một giải pháp thay thế hấp dẫn cho người dùng và nhà phát triển.
Nói một cách đơn giản hơn, Optimism nhanh hơn nhưng có thể tốn kém hơn vì nó xác minh tính hợp lệ của giao dịch trên mạng chính của Ethereum (Layer 1). Arbitrum mất nhiều thời gian hơn một chút nhưng là sự lựa chọn kinh tế hơn.
2.1.2. Ngôn ngữ lập trình
Optimism và Arbitrum hỗ trợ ngôn ngữ lập trình khác nhau, mang lại những lợi thế riêng biệt cho các nhà phát triển. Optimism sử dụng Máy ảo Ethereum (EVM) trong khi Arbitrum sử dụng Máy ảo Arbitrum (AVM) độc quyền. Việc sử dụng Máy ảo Ethereum (EVM) có nghĩa là các tùy chọn ngôn ngữ lập trình của Optimism phần nào bị giới hạn ở Solidity, ngôn ngữ lập trình gốc của Ethereum.
Ngược lại, Arbitrum hỗ trợ tất cả các ngôn ngữ lập trình Máy ảo Ethereum (EVM), mở rộng sức hấp dẫn và dễ dàng áp dụng cho các nhà phát triển có chuyên môn và sở thích ngôn ngữ đa dạng.
Ví dụ: Arbitrum giới thiệu một tính năng linh hoạt có tên là Stylus, cho phép các nhà phát triển triển khai các chương trình được viết bằng các ngôn ngữ phổ biến như Rust, C, C++, v.v. Hỗ trợ ngôn ngữ mở rộng này giúp tăng cường tính linh hoạt và khả năng tương tác, cho phép các nhà phát triển khai thác các codebase hiện có và tích hợp liền mạch nhiều loại công nghệ trong hệ sinh thái Arbitrum.
2.1.3. Khả năng tương tác
Arbitrum và Optimism đều có cầu nối (bridge) để tương tác với các blockchain khác. Arbitrum cung cấp một cầu nối để cho phép tất cả token đều có thể truy cập được, trong khi Optimism tạo ra những cầu nối cụ thể dựa trên nhu cầu thị trường.
Nói theo một cách khác, Arbitrum và Optimism giống như hai thành phố, mỗi thành phố có cây cầu riêng. Cả Arbitrum và Optimism đều có cầu nối để kết nối với các thành phố khác (các blockchain khác). Nhưng trong khi Arbitrum có một cây cầu lớn dành cho tất cả các phương tiện thì Optimism lại xây dựng những cây cầu cụ thể dựa trên nhu cầu giao thông.
2.1.4. Hệ sinh thái
Một số liệu quan trọng cần xem xét là Tổng giá trị bị khóa (TVL), thước đo tổng giá trị tài sản bị khóa trong một nền tảng. Theo Defillama, Arbitrum có TVL là 1.69 tỷ USD, lớn hơn nhiều so với TVL của Optimism là 600 triệu USD. Khoảng cách đáng kể này cho thấy rằng nhiều vốn và tài sản hơn đang được triển khai và sử dụng trên nền tảng Arbitrum.
Về số lượng giao thức được hỗ trợ, có hơn 500 giao thức đang hoạt động trên Arbitrum, vượt xa đáng kể so với 208 của Optimism. Điều này cho thấy rằng có nhiều lựa chọn hơn cho các nhà phát triển và người dùng trên mạng Arbitrum.
Khi so sánh với Optimism, Arbitrum cũng vượt trội về số lượng địa chỉ hoạt động hàng ngày và giao dịch hàng ngày, cho thấy mức độ tham gia của người dùng và hoạt động tổng thể của mạng cao hơn.
2.1.5. Arbitrum và Optimism: Giải pháp layer 2 nào tốt hơn?
Cả Optimism và Arbitrum đều nổi lên như những giải pháp đầy hứa hẹn cho những thách thức về khả năng mở rộng của Ethereum. Các phương pháp tiếp cận độc đáo của hai giải pháp này phục vụ nhiều đối tượng người dùng và nhà phát triển khác nhau, cho phép cải thiện trải nghiệm người dùng trên mạng Ethereum.
Khi bối cảnh blockchain đang ngày càng phát triển, các giải pháp Layer 2 này đóng vai trò then chốt trong việc định hình tương lai của các ứng dụng phi tập trung và tài sản kỹ thuật số. Tuy nhiên, việc lựa chọn giữa Optimism và Arbitrum tùy thuộc vào các trường hợp sử dụng cụ thể, sở thích của nhà phát triển và nhu cầu ngày càng tăng của hệ sinh thái Ethereum.
2.2. So sánh Arbitrum và Polygon
2.2.1. Công nghệ
Sự khác biệt chính giữa Arbitrum và Polygon là cách chúng xử lý các giao dịch. Để mở rộng mạng lưới, Polygon sử dụng cả giải pháp mở rộng là ZK rollups và sidechain. Cấu trúc của Polygon bao gồm ba lớp và được kết nối với nhiều sidechain. Mỗi sidechain xử lý các giao dịch riêng của mình, từ đó tăng thông lượng và giảm phí, đồng thời tăng tốc độ giao dịch cho Ethereum.
Các sidechain sử dụng thuật toán đồng thuận của riêng chúng và hoạt động độc lập nhưng song song với mạng chính. Polygon vừa là giải pháp layer 2 vừa là sidechain vì nó sử dụng cơ chế đồng thuận riêng nhưng cũng sử dụng layer 1 Ethereum cho một số tính năng trong cơ chế đồng thuận để cải thiện tính bảo mật.
Trong khi đó, Arbitrum sử dụng công nghệ optimistic rollup, được thiết kế để nâng cao khả năng mở rộng của Ethereum bằng cách tương tác với chuỗi chính. Arbitrum thực hiện điều này bằng cách tổng hợp và xử lý các giao dịch off-chain, giúp chuyển công việc tính toán cần thiết để thực hiện hợp đồng thông minh hoặc dApp ra khỏi blockchain Ethereum sang một mạng riêng.
Tuy nhiên, Arbitrum kế thừa các tính năng bảo mật và cơ chế đồng thuận của Ethereum, không giống như Polygon sử dụng cơ chế đồng thuận của riêng mình. Ưu điểm chính của Arbitrum là công nghệ optimistic rollup, cho phép các nhà phát triển sử dụng công cụ Ethereum hiện có, giúp họ xây dựng ứng dụng một cách dễ dàng hơn.
2.2.2. Bảo mật
Trong khi Arbitrum được bảo mật bởi base layer của Ethereum thì Polygon sử dụng cơ chế đồng thuận Proof of Stake để xác thực các giao dịch.
Vào tháng 03/2023, Polygon đã ra mắt mạng chính của mình cho giải pháp zkEVM, bao gồm hàng triệu giao dịch, xử lý và xác thực off-chain với lượng thông tin tối thiểu trong khi vẫn giữ kín các chi tiết. Sau đó, giải pháp này sẽ gửi một bản tóm tắt nén tới mạng chính Ethereum, giúp tăng cường khả năng mở rộng và bảo mật.
Ngược lại, mạng Arbitrum không thực hiện quy trình này mà giả định rằng các nhà tổng hợp và nhà sản xuất khối trong hệ sinh thái hoạt động mà không gian lận. Arbitrum sử dụng cơ chế bảo mật chống gian lận fraud proof, nghĩa là các giao dịch sẽ coi là hợp lệ nếu nó không bị chứng minh là gian lận. Nếu trường hợp như vậy được phát hiện, các giao dịch gian lận sẽ bị đảo ngược và kẻ lừa đảo sẽ bị loại ra khỏi mạng.
Nhiều chuyên gia cho rằng Arbitrum là một mạng lưới phi tập trung hơn vì nó được bảo mật bởi mạng lưới bao gồm hơn 500,000 validator của Ethereum trong khi Polygon được bảo mật thông qua MATIC, có nguồn vốn nhỏ hơn nhiều.
2.2.3. Cơ chế đồng thuận
Điểm khác biệt chính giữa Arbitrum và Polygon là cơ chế bảo mật. Arbitrum được bảo mật bởi lớp cơ sở Ethereum và không có token. Polygon được bảo mật bằng cơ chế đồng thuận Proof of Stake, trong đó người dùng stake MATIC để nhận phần thưởng cho việc xác thực các giao dịch.
2.2.4. Native token
Cả Polygon và Abritrum đều có native token nhưng cả hai đều được sử dụng cho các chức năng khác nhau. MATIC, native token của hệ sinh thái Polygon được sử dụng để quản lý và bảo mật mạng Polygon. Trong khi đó, ARB, native token của Arbitrum, chỉ được sử dụng để tham gia quản trị Tổ chức tự trị phi tập trung Arbitrum (DAO).
2.2.5. Arbitrum và Polygon: Giải pháp layer 2 nào tốt hơn?
Cả hai mạng lưới Polygon và Arbitrum đều có những ưu điểm và những trường hợp sử dụng riêng. Nhờ kế thừa các tính năng bảo mật và cơ chế đồng thuận của Ethereum, Arbitrum chiếm lợi thế hơn về tính bảo mật, phi tập trung và có mức phí rẻ hơn so với Polygon. Tuy nhiên, Polygon lại chiếm ưu thế hơn về mặt tốc độ giao dịch, mạng lưới này có khả năng xử lý 65,000 giao dịch mỗi giây, trong khi tốc độ giao dịch của Arbitrum là 40,000 giao dịch mỗi giây.
Polygon và Arbitrum giải quyết các thách thức về khả năng mở rộng và bảo mật trên mạng Ethereum theo cách riêng của chúng, nhưng cả hai đều phổ biến. Trong khi Arbitrum có hơn 300 dự án thì Polygon có hơn 19,000 dApp. Về khả năng mở rộng và xây dựng các giải pháp phức tạp, Polygon là lựa chọn hợp lý hơn. Ngược lại, khi nói đến vấn đề bảo mật, Arbitrum lại được yêu thích hơn.
2.3. So sánh giữa Polygon, Optimism và Arbitrum
Nhìn chung, Polygon, Optimism và Arbitrum đều là những giải pháp mở rộng Layer 2 mạnh mẽ cho Ethereum, mang lại những cải tiến đáng kể về tốc độ giao dịch và phí gas. Mỗi nền tảng có các tính năng và khả năng riêng biệt, đồng thời việc lựa chọn mạng lưới phù hợp cho dự án sẽ phụ thuộc vào các yêu cầu và ưu tiên cụ thể của nhà phát triển ứng dụng.
3. Tiềm năng của Arbitrum
Các Layer 1 ban đầu như Ethereum và Bitcoin coi trọng tính phi tập trung và bảo mật hơn khả năng mở rộng, thể hiện qua phí gas cao trên cả hai nền tảng. Arbitrum được thiết kế nhằm mục đích giải quyết cả ba vấn đề này của blockchain bằng cách triển khai Optimistic Rollup đáp ứng cả ba yếu tố này.
Tuy nhiên, cộng đồng Ethereum tin rằng giải pháp toàn diện lâu dài hơn liên quan đến việc triển khai zk-Rollup. Là nền tảng Layer 2 tiên tiến nhất, Arbitrum được kỳ vọng sẽ tiếp tục phát triển các công nghệ hiện tại để mở rộng nền tảng và thúc đẩy việc áp dụng mạng lưới.
