Kiến trúc của Web3: Blockchain-Edge-Client (BEC)

So với trước năm 2020, kiến ​​trúc đa chuỗi trên blockchain ngày nay đang ngày càng trở nên rõ ràng hơn. Hiện có hơn 10 public chain với giá trị thị trường hơn 10 tỷ USD. Số lượng người dùng và TVL do các chuỗi này mang lại là rất đáng kể. Tuy nhiên, trong số rất nhiều public chain thì chỉ có Ethereum của Vitalik là ưu tiên censorship resistance (kháng cự lại sự kiểm duyệt) và phi tập trung trong bộ ba bất khả thi của thiết kế blockchain. Các blockchain khác mặc dù nhanh hơn và có trải nghiệm tốt hơn, nhưng lại bỏ qua tính phi tập chung của public chain.

Trước năm 2015, khi Bitcoin chiếm ưu thế trên thị trường. Tất cả các ví Bitcoin được thiết kế để bảo vệ quyền riêng tư, theo dõi giao dịch của một địa chỉ và thay thế ngẫu nhiên node liên kết để bảo mật. Tuy nhiên sau năm 2015, với lượng dữ liệu ngày càng tăng trên blockchain thì người dùng của vòng tròn tiền tệ ngày càng tách biệt với người dùng cốt lõi của tiền mã hóa, cộng thêm sự bùng nổ ICO đã khiến một lượng lớn người dùng rời bỏ sàn giao dịch tập trung và chuyển sang ví điện tử. Thiết kế cơ sở hạ tầng blockchain ngày càng nghiêng về quy mô phi tập trung, vì những thiết kế như vậy dễ dàng cải thiện trải nghiệm người dùng. 

Thiết kế cơ sở hạ tầng blockchain đã trải qua những thay đổi trên con đường dần dần tập trung hóa. Cụ thể, từ xác minh PoW sang xác minh DPOS và một số lượng lớn các nhà cung cấp dịch vụ node xuất hiện. Những thay đổi này làm tăng trải nghiệm người dùng, đáp ứng nhu cầu của dữ liệu blockchain và mở rộng quy mô người dùng.

Kiến ​​trúc của Web3 trong tương lai không nên ở thái cực phi tập trung hay tập trung hoàn toàn, mà là bắt đầu từ phía người dùng và trao quyền cho người dùng, tùy theo nhu cầu của dữ liệu và viễn cảnh sau này mà nó có thể mở rộng thành một blockchain phi tập trung hoàn toàn thông qua các layer để tạo thành kiến ​​trúc mạng phân cấp. Hình thức triển khai cụ thể là điện toán biên, từ các nút biên (edge node) riêng lẻ đến các edge node đa cấp và đa vùng, sau đó liên kết với một blockchain phi tập trung hoàn toàn. Người dùng và Dapp có thể chọn cấp độ edge node để đạt được mức độ phi tập trung nhất định.

Đặc điểm chung của kiến ​​trúc kiến ​​trúc máy tính qua các giai đoạn từ năm 1950 trở đi là là dữ liệu được lưu trữ tập trung trong cơ sở dữ liệu lớn ở server room (trung tâm dữ liệu), cung cấp dịch vụ lưu trữ và truy cập dữ liệu cho các thiết bị máy tính.

Đặc điểm điển hình của quá trình phát triển Web2 lên Web3 bao gồm: Nâng cao hiệu quả chuyển sang kiểm soát giá trị cá nhân; từ loại bỏ bất cân xứng thông tin thành trao đổi giá trị. Cốt lõi của cơ sở hạ tầng của Web3 dựa trên tiền đề là quyền kiểm soát cá nhân đối với tài sản kỹ thuật số và ứng dụng dành cho người dùng được hỗ trợ bởi tần suất cao và trao đổi giá trị khổng lồ như các protocol truyền thông. Việc triển khai kiến ​​trúc cốt lõi này là kiến ​​trúc Blockchain-Edge-Client (BEC).

Các yêu cầu cơ bản của Web3 bao gồm:

1. Decentralized Identifier Document (DID)

Tiền đề của phi tập trung là xác định danh tính cá nhân (IDM). Nhận diện truyền thống được đại diện và kiểm soát bởi các cơ quan chính phủ và tài khoản của người dùng sử dụng trang web. Nếu Internet chuyển đổi giá trị trong tương lai, quyền riêng tư của người dùng và bảo vệ tài sản kỹ thuật số sẽ trở thành ưu tiên hàng đầu và thiết kế kiến ​​trúc máy tính cũng cần chuyển từ hiệu quả sang tính bảo mật và bảo vệ quyền riêng tư.

Ngày nay, IDM trong ngành công nghiệp blockchain giống như Internet trước khi có Facebook, sử dụng các địa chỉ public key hoặc NFT APE làm đại diện nhận dạng và ẩn danh là tính năng duy nhất. Nếu ứng dụng của blockchain thực sự xâm nhập vào nền kinh tế xã hội, DID cần phải bước vào giai đoạn sử dụng tên thật và nó cần hỗ trợ cấp quyền (Authorization), xác thực (Authentication) và sổ địa chỉ phi tập trung (Decentralized Contact Book). Điều này yêu cầu một hệ thống protocol DID mới và ví điện tử mạnh mẽ hơn. Vì máy client của người dùng (điện thoại di động) thường bị ràng buộc với các đặc điểm nhận dạng thực nên rất khó để cung cấp bảo vệ quyền riêng tư cho người dùng, vì vậy edge node cá nhân sẽ nâng cao đáng kể khả năng quản lý danh tính của người dùng.

2. Decentralized Credit Score

Credit score hay điểm tín dụng là một thành phần cơ bản của trao đổi giá trị, các trao đổi không có tín dụng chỉ có thể là hàng đổi hàng và cho vay thế chấp quá mức. 

Sự phát triển trong tương lai sẽ dựa trên dữ liệu đa nguồn (bao gồm dữ liệu giao dịch trên blockchain và dữ liệu off-chain), điểm tín dụng cá nhân thu được từ các thuật toán ZKP chạy trên các edge node.

Điểm tín dụng cá nhân sẽ được sử dụng trong airdrop, cho vay tín chấp, quản trị DAO và thậm chí là staking trong POS.

3. Decentralized Contact Book (DCB)

DCB là cơ sở để ủy quyền và xác thực người dùng, chẳng hạn như cho phép một số người dùng truy cập vào ảnh của chính họ; cho phép các ứng dụng nhất định truy cập vào dữ liệu riêng tư của họ. Thiết kế DCB có thể được thực hiện bằng cách tham khảo các bản ghi chuyển giao blockchain hoặc web-of-trust (WOT) và có thể cung cấp các chức năng mapping và tìm kiếm địa chỉ người dùng thông qua protocol DCB.

4. Decentralized Instant Messaging (DIM)

Vì ứng dụng trò chuyện của người dùng không thể trực tuyến 24/7, nên tất cả phần mềm trò chuyện ngày nay bao gồm Telegram, Discord, Whatapp không thể tránh khỏi việc được hỗ trợ bởi các máy chủ tập trung cung cấp các chức năng lưu trữ, chuyển tiếp hoặc bắt tay.

Một phần mềm trò chuyện hoàn toàn phi tập trung chắc chắn cần phải dựa vào các edge node riêng lẻ để hỗ trợ các chức năng push message (đẩy tin nhắn) và online liên tục.

5. Capitalization of personal data

Ứng dụng rộng rãi của điện thoại di động và việc nâng cao các chức năng đã cho phép người dùng tích lũy một lượng lớn dữ liệu cá nhân. Trong thời đại Web 2.0, những dữ liệu này đã trở thành mỏ vàng cho những gã khổng lồ Internet, tạo thành một mô hình kinh doanh chủ đạo cho người dùng bán quyền riêng tư cá nhân để có được các dịch vụ miễn phí. Và cách duy nhất để phá vỡ mô hình này là người dùng phải trả tiền để sử dụng sản phẩm và tự lưu dữ liệu của riêng họ. 

Cụ thể, người dùng cần trả phí gas mỗi khi họ chạy smart contract Ethereum. Dữ liệu người dùng được tạo tương ứng cũng cần được người dùng lưu trữ trong các edge node của chính họ. Nếu bên thứ ba cần truy cập và sử dụng những dữ liệu này, bên thứ ba cần được người dùng cho phép, thông qua mã hóa đồng hình hoặc tải thuật toán xuống edge node và chỉ chia sẻ kết quả tính toán để sử dụng dữ liệu người dùng với một khoản phí.

6. Dapp store cho các edge node

Hiện tại, các app tập trung khác nhau trên điện thoại di động được cung cấp cho người dùng dưới dạng môi trường hộp đen và người dùng không thể kiểm soát trạng thái hoạt động đáng tin cậy của tài nguyên và ứng dụng của riêng họ. Đồng thời, môi trường này thường có các vấn đề dẫn đến mất dữ liệu người dùng và ứng dụng hoạt động không bình thường.

Có một Dapp store cho edge node và các Dapp khác nhau cho các blockchain khác nhau có thể được cài đặt vào edge node của người dùng. Vì dữ liệu của các edge node được người dùng kiểm soát. Mặc dù những dữ liệu này được phân phối, nhưng vẫn có thể thực hiện đồng bộ hóa thông tin. Những nhà phát triển Dapp cũng có thể sử dụng các thiết bị edge node như là tài nguyên cơ bản với các chức năng khác nhau dựa trên sức mạnh tính toán, lưu trữ, mạng và các tài nguyên khác.

7. Mạng trao đổi tài sản kỹ thuật số dựa trên giao dịch theo chiều dọc

Trước khi xuất hiện Web 3.0, thu nhập của tất cả các mô hình kinh doanh trên Internet đều bắt nguồn từ việc đáp ứng nhu cầu giải trí, mua sắm và nâng cao hiệu của công việc (SaaS) của người dùng. Là một nguồn thu nhập từ hoạt động kinh doanh trên, doanh thu từ quảng cáo trở thành nguồn thu nhập chính của hầu hết các công ty Internet, bao gồm các công ty cung cấp công cụ tìm kiếm (Google, Baidu) và các công ty mạng xã hội (Meta, Twitter).

Bản chất của mô hình doanh thu từ quảng cáo là trao đổi dữ liệu cá nhân của người dùng để đổi lấy các dịch vụ miễn phí. Cốt lõi của Web 3.0 là người dùng kiểm soát tài sản kỹ thuật số của họ và trả phí gas khi sử dụng dịch vụ.

Giống như DeFi ngày nay, người dùng cần ủy quyền cho mỗi hợp đồng và quy trình yêu cầu chữ ký mỗi khi một chức năng được call không hỗ trợ việc sử dụng các sản phẩm phức tạp. Hơn nữa, 500 sàn giao dịch được đưa vào Coinmarketcap, 20.000 loại crypto, và có hàng trăm public chain. Sẽ rất phức tạp nếu người dùng cần thực hiện các hoạt động chuỗi chéo và trao đổi giữa các token khác nhau.

Để hỗ trợ mọi tình huống ứng dụng Web 3.0 có ý nghĩa, kiến ​​trúc điện toán Internet trong tương lai phải dựa trên một mạng lưới trao đổi giá trị tần số cao. Việc trao đổi call và thanh toán phí của một hợp đồng public chain này sang hợp đồng public chain khác phải hoàn toàn tự động ở tốc độ cao và không yêu cầu sự công nhận và tham gia tích cực của người dùng. Và gọi nó là mạng trao đổi giá trị tự động tần số và tốc độ cao. Nếu một mạng như vậy được triển khai, các edge node đại diện cho người dùng do người dùng kiểm soát là nền tảng bởi:

Web 3.0 yêu cầu khả năng liên kết trực tuyến của các edge node

Các thiết bị của người dùng không thể và không cần thiết phải luôn trực tuyến, nhưng kịch bản ứng dụng của Web3.0 lại yêu cầu tài sản kỹ thuật số của khách hàng phải trực tuyến nên dẫn đến mâu thuẫn và mâu thuẫn này cần được giải quyết bởi các edge node do người dùng kiểm soát. 

Khả năng lưu trữ của các edge node Web 3.0

Do sự phân quyền và yêu cầu dữ liệu kiểm soát cá nhân của Web 3.0, người dùng cần không gian lưu trữ mà họ có thể kiểm soát. Hiện tại, có hai vấn đề lớn trong các dự án lưu trữ blockchain là quyền truy cập tức thì không đáp ứng nhu cầu của bất kỳ ứng dụng nào và chi phí sử dụng blockchain để lưu trữ dữ liệu cao hơn nhiều so với các giải pháp lưu trữ tập trung.

Một giải pháp tốt hơn cả là lưu trữ dữ liệu theo tầng. Cũng giống như thiết kế trong kiến ​​trúc của máy tính hiện đại, lưu trữ và tính toán được phân lớp thành lưu trữ tính toán lâu dài toàn cầu, tính toán từng phần và lưu vào bộ nhớ đệm tạm thời. Kiến ​​trúc điện toán mạng cũng được phân lớp. 

Blockchain sẽ đóng vai trò là lớp lưu trữ dài hạn và tính toán toàn cầu của toàn bộ mạng lưới. Edge ở giữa sẽ hoạt động như một dịch vụ tính toán cục bộ và bộ nhớ đệm tạm thời. Các node người dùng chỉ lưu trữ dữ liệu để bảo vệ quyền riêng tư của người dùng và cải thiện trải nghiệm người dùng. 

Thiết bị đầu cuối di động chỉ được sử dụng để thu thập dữ liệu, xác minh bảo mật người dùng, quản lý và trải nghiệm người dùng.  Edge ở giữa của kiến ​​trúc có thể được chia thành nhiều lớp edge hơn, edge hướng tới người dùng sẽ đảm nhận chức năng lưu trữ dữ liệu riêng tư của người dùng và các edge còn lại sẽ đảm nhận chức năng chia sẻ dữ liệu cache. 

Web 3.0 yêu cầu khả năng tính toán của các edge node

Người dùng kiểm soát nội dung dữ liệu của riêng họ nên bất kỳ phép tính nào dựa trên dữ liệu người dùng cần phải chạy trong không gian lưu trữ do người dùng kiểm soát. Như vậy, thuận toán chỉ có thể chia sẻ kết quả tính toán mà không chia sẻ dữ liệu riêng tư.

ByteTrade Community