Tại sao các mạng Blockchain chọn thiết kế bất đồng bộ: Thỏa hiệp giữa Tốc độ và Tính nhất quán

Khi chúng ta nói về các hệ thống không đồng bộ trong blockchain, chúng ta đang mô tả các mạng mà các hoạt động không phụ thuộc vào một đồng hồ trung tâm hay thời gian phối hợp. Thay vào đó, các nút xử lý giao dịch độc lập và giao tiếp khi cần thiết. Lựa chọn thiết kế cơ bản này hình thành cách toàn bộ mạng hoạt động.

Cách mà các Blockchain Bất Đồng Bộ Thực Sự Hoạt Động

Trong một blockchain bất đồng bộ, các nút không chờ đợi nhau hoặc tín hiệu từ bên ngoài để tiếp tục. Chúng hoạt động độc lập trong một khung mô-đun, nơi mỗi nút có thể xử lý dữ liệu và chuyển tiếp tin nhắn theo tốc độ của riêng nó mà không cần đồng bộ hóa. Sự độc lập này có một lợi thế lớn: thông lượng giao dịch cao hơn, vì mạng không bị kẹt bởi những người tham gia chậm hơn.

Tuy nhiên, tự do này đi kèm với một cái giá. Trong các mạng không đồng bộ hoàn toàn, các nút không nhận được phản hồi theo thời gian thực về trạng thái giao dịch, điều này có thể dẫn đến việc các nút khác nhau giữ những quan điểm khác nhau về trạng thái mạng. Điều này xảy ra vì không có sự đồng thuận toàn cầu về thời gian—một tin nhắn gửi đi bây giờ có thể đến muộn hơn, tạo ra những bất nhất tạm thời.

Thỏa hiệp Bán đồng bộ

Các mạng bán đồng bộ cố gắng cân bằng những căng thẳng này. Chúng được thiết kế để ngăn chặn sự phân tách mạng bằng cách đảm bảo trạng thái toàn cầu vẫn được thống nhất. Nếu mạng bị phân chia, sự đồng thuận tạm thời chậm lại cho đến khi kết nối được khôi phục. Cách tiếp cận này hy sinh một chút tốc độ để đổi lấy độ tin cậy.

Sự lựa chọn giữa bất đồng bộ và bán đồng bộ phụ thuộc vào những gì mạng ưu tiên:

• Ưu tiên khả dụng: Tất cả các giao dịch được thêm vào mà không bị gián đoạn, nhưng các nút có thể tạm thời không đồng ý về trạng thái.
• Ưu tiên tính nhất quán: Một số giao dịch có thể tạm dừng cho đến khi các giao dịch trước đó được xác nhận hoàn toàn, đảm bảo mọi người nhìn thấy cùng một sự thật.

Tolerance Lỗi Byzantine: Giải Pháp Kỹ Thuật

Để xử lý các rủi ro của các mạng không đồng bộ, nhiều thiết kế blockchain triển khai Tolerance Lỗi Byzantine Không Đồng Bộ (aBFT). Phương pháp này đảm bảo một cách toán học rằng sự đồng thuận cuối cùng sẽ đạt được, ngay cả khi kẻ tấn công kiểm soát tới một phần ba mạng lưới.

Sự đổi mới chính: trong ngữ cảnh này, “không đồng bộ” có nghĩa là không có giả định nào được đưa ra về thời gian tin nhắn. Hệ thống hoạt động bất kể tin nhắn đến ngay lập tức hay bị trì hoãn, làm cho nó trở nên vững chắc trước các cuộc tấn công dựa trên thời gian và sự bất thường của mạng. Đây là lý do tại sao aBFT đã trở thành một viên đá góc của kiến trúc blockchain hiện đại.