Giao thức lớp ứng dụng là gì?

Lớp ứng dụng – Application layer là gì?

Lớp ứng dụng là một lớp trừu tượng che giấu các chi tiết kỹ thuật thực tế của một kênh giao tiếp và đóng vai trò như một giao diện người dùng trên mạng. Lớp ứng dụng chịu trách nhiệm trừu tượng hóa (hoặc ẩn) các hoạt động của hệ thống, cho phép sử dụng tối ưu và tăng khả năng tương tác cho người tiêu dùng. Ví dụ: HTTP là giao thức dùng cho web mà chỉ các nhà phát triển mới hiểu, trong khi đó các trang web là lớp ứng dụng mà người dùng có thể dễ dàng tương tác.

Lớp còn để chỉ định tập hợp các giao thức truyền thông trên internet và các mạng máy tính truyền thống khác. Cách tiếp cận tương tự cũng có thể được áp dụng cho các công nghệ sổ cái phi tập trung (DLT – Distributed Ledger Technology) như blockchain. Do đó, việc tìm hiểu công nghệ blockchain đòi hỏi các kiến ​​thức về các lớp khác nhau.

Bài viết này sẽ giải thích một cách dễ dàng và đơn giản về hoạt động bên trong của các giao thức. Ngoài ra sẽ tìm hiểu sự liên quan của chúng với blockchain. Lưu ý rằng trái ngược với các mạng và giao thức kế thừa như HTTP (giao thức truyền siêu văn bản) và TCP/IP (Giao thức điều khiển truyền nhận/Giao thức liên mạng),… các mô hình khái niệm mạng blockchain vẫn chưa được chuẩn hóa. Do đó, đây chỉ là một trong nhiều cách minh họa sự hoạt động các thành phần của mạng blockchain.

Giao thức Blockchain là gì?

Trong thế giới lập trình máy tính, các giao thức là các quy tắc tiêu chuẩn hóa quy định hệ thống nên làm gì hoặc không nên làm gì. Do đó, trong thế giới của blockchain, các giao thức blockchain là một tập hợp các mã hoặc yêu cầu chi phối cách thức hoạt động của một blockchain. Chúng tạo điều kiện thuận lợi cho việc chia sẻ thông tin và ra lệnh cho các quy trình. Ví dụ như xác thực giao dịch, bảo mật hệ thống, sự tương tác của các nút tham gia,…

Định nghĩa này cũng áp dụng cho thế giới máy tính phi tập trung (Decentralized). Đó là nơi nhiều nodes hoặc thiết bị tính toán, giao tiếp qua internet, cung cấp năng lượng cho các nền tảng blockchain khác nhau. Trong không gian blockchain, các giao thức này xác định cách thông tin được lưu trữ mà không yêu cầu bộ điều khiển trung tâm.

Giao thức Thin trong mạng kế thừa

Các mạng kế thừa có cái được gọi là Thin Protocol Fat Application (Tạm dịch: Lớp giao thức thì mỏng, lớp ứng dụng thì dày). Ví dụ: với TCP/IP, phần lớn giá trị được tạo và được ghi lại trong lớp ứng dụng được xây dựng trên nó. Mặc dù giá trị có rất lớn nhưng hầu hết người tiêu dùng không biết về sự tồn tại này. Ví dụ: các ứng dụng như Facebook, Twitter và Google kiếm được hàng tỷ đô la doanh thu mỗi năm. Ngược lại, các nhà phát triển TCP/IP và HTTPS chỉ kiếm được một xu từ mỗi ứng dụng chạy trên mạng mà họ thiết kế.

Các giao thức Fat

Trong công nghệ blockchain có một định đề là Fat Protocol Thin Application (Tạm dịch: Lớp protocol thì dày, lớp ứng dụng thì mỏng). Nếu trước đó các nhà lập trình chỉ có thể kiếm được số tiền ít ỏi từ các ứng dụng chạy trên giao thức thì giờ đây, họ kiếm được tiền một cách trực tiếp từ các giao thức đó thông qua sử dụng token.

Việc này sẽ kích thích các nhà lập trình có động lực để sáng tạo ra nhiều giao thức hiệu quả hơn, mang lại nhiều giá trị hơn cho hệ sinh thái. Thêm vào đó, sự xuất hiện của token như một phần thưởng khuyến khích những người dùng bảo vệ, đóng góp, phát triển giao thức/nền tảng. Đây là điều mà các giao thức truyền thống chưa bao giờ có được trước khi có sự xuất hiện của blockchain.

Tại sao tiền điện tử có giao thức Fat và giao thức Thin?

Như đã nêu ở trên, blockchain đảo ngược mối quan hệ giữa các giao thức Fat và Thin. Hai giao thức hàng đầu được nhắc đến là Bitcoin và Ethereum. Chúng cung cấp một bức tranh về sự tương tác giữa các giao thức Fat và Thin.

Tính đến tháng 4 năm 2021, Bitcoin có vốn hóa thị trường khá lớn trên 1 nghìn tỷ đô la. Trong khi đó doanh thu được tạo ra từ các ứng dụng được xây dựng trên nó hoặc những ứng dụng sử dụng nó (ví dụ như Blockfolio hoặc Bisq) vẫn tương đối nhỏ. Điều này cũng đúng với Ethereum, mặc dù có đến 3.000 ứng dụng phi tập trung (DApps) chạy trên nền tảng hợp đồng thông minh.

Điều thú vị là sự chênh lệch giữa giá trị của một giao thức và ứng dụng tận dụng nó phát triển mạnh. Bởi vì nó là một lớp dữ liệu được chia sẻ tận dụng các đồng tiền gốc, các đồng tiền này có giá biến động thúc đẩy đầu cơ.

Đáng chú ý, lớp dữ liệu này chia sẻ đơn giản hóa việc gia nhập của người dùng mới. Ngoài ra còn hỗ trợ các ứng dụng phức tạp chạy và thực thi các lệnh. Điều này thúc đẩy tạo ra nhiều sản phẩm hơn tạo ra một hệ sinh thái sôi động quanh lớp giao thức. Do đó, thu hút được người dùng mới.

Nghiên cứu Ethereum và Ether

Sau đây ta chứng minh điều này bằng một nghiên cứu điển hình ngắn sử dụng Ethereum và tiền điện tử gốc Ether (ETH). Vòng phản hồi diễn ra như thế này:

1. Giá của ETH tăng lên, điều này thu hút các nhà phát triển, các nhà đầu cơ sớm và các nhà đầu tư.
2. Tất cả họ đều mua một số ETH.
3. Giá của ETH tăng và các nhà đầu tư, nhà đầu cơ và nhà phát triển sớm kiếm được lợi nhuận.
4. Được đầu tư tài chính vào giao thức, các bên liên quan hỗ trợ hoặc đóng góp trực tiếp vào việc xây dựng sản phẩm và dịch vụ cho Ethereum. Biết rằng giá trị đồng tiền của họ sẽ đánh giá cao hơn khi giao thức trở nên thành công.
5. Một số sản phẩm và dịch vụ này sẽ thành công, thu hút người dùng mới đến với Ethereum.
6. Những người dùng mới sẽ trở thành nhà phát triển mới, nhà đầu cơ và nhà đầu tư mới.
7. Rửa sạch, lặp lại.

Giao thức Ethereum cho phép các nhà giao dịch tiền điện tử dễ dàng chuyển đổi giữa các sàn giao dịch phi tập trung (DEX). Ví dụ như Uniswap, SushiSwap hoặc DODO thông qua ví MetaMask. Chúng là những sản phẩm giúp mở rộng chức năng mạng và trực tiếp thúc đẩy giá trị tiền điện tử.

Hiện tượng của vòng phản hồi này tuân theo định luật Metcalfe. Trong đó nói rằng giá trị của một mạng được xác định bởi cơ sở người dùng của nó. Khi càng nhiều người dùng, giá trị tích lũy càng nhiều nhờ hiệu ứng mạng.

Giao thức lớp 1

Giao thức lớp một (lớp thực hiện), đề cập đến một hệ thống được liên kết với cơ sở hoặc kiến ​​trúc chính của mạng blockchain. Giao thức lớp một thiết lập các quy tắc và thông số của toàn bộ mạng. Chẳng hạn như thuật toán đồng thuận, thời gian khối, thông lượng giao dịch, v.v. Ví dụ: giao thức lớp một cho Bitcoin sử dụng thuật toán đồng thuận Proof-of-Work (PoW). Trong khi Ethereum đang tạm thời sử dụng PoW để khởi động hệ thống trước khi chuyển đổi thành mạng Proof-of-Stake (PoS) đầy đủ.

Một số ví dụ

Ethereum chứng minh rằng, trong một số trường hợp, lớp một có thể được đặt trước bằng “lớp 0”. Điều này đặt nền tảng cho các thành phần hỗ trợ một lớp mới ở trên. Như vậy trong Bitcoin lớp 0 bao gồm phần cứng, internet và các thành phần khác. Có các thành phần này nhằm đảm bảo các hoạt động trơn tru của lớp một.

Các ví dụ trên minh họa các lớp khái niệm này có thể có sắc thái như thế nào. Nhắc lại, không gian blockchain vẫn còn non trẻ và chưa được tiêu chuẩn hóa.

Một ví dụ khác về giao thức lớp một là Binance Smart Chain (BSC). Nó giống Ethereum về chức năng nhưng cung cấp chi phí giao dịch thấp và tốc độ giao dịch cao hơn.

Một loạt các mạng phi tập trung mới, bao gồm Mina, Solana và Polkadot. Dường như chúng tập trung vào DApps hướng tới tài chính phi tập trung (DeFi) và các mã thông báo không thể thay thế (NFT). Khi đó, các giao thức lớp một như BTC và XMR đang được áp dụng cho mục đích thanh toán.

Hiện nay chưa có giao thức nào chưa mở rộng đến mức phù hợp với việc sử dụng toàn cầu mà không cần phải thỏa hiệp các thuộc tính blockchain như phân quyền và bảo mật. Đây là lý do tại sao nhiều nhà phát triển đang đề xuất sử dụng các giải pháp lớp hai.

Giao thức lớp 2

Giao thức lớp hai, còn được gọi là giải pháp lớp thứ hai hoặc giao thức off-chain blockchain. Nó là các giao thức nằm trên đầu mạng lớp một. Chức năng: thực hiện một số tải, cung cấp khả năng mở rộng hoặc thậm chí khả năng tương tác,…

Các giao thức lớp hai có thể thay mặt mạng cơ sở xử lý quá trình xử lý giao dịch. Trong hầu hết các trường hợp, các tùy chọn ngoài chuỗi được thiết kế để giải quyết các hạn chế về khả năng mở rộng của nền tảng gốc và những khó khăn trong hoạt động. Chúng ta hãy xem xét một số giải pháp lớp hai hiện có.

Các kênh tiểu bang

Kênh trạng thái là các cơ chế được sử dụng để cho phép người dùng trực tiếp thực hiện các hoạt động với nhau trên một lớp bên ngoài blockchain (off-chain). Họ chỉ báo cáo kết quả cho blockchain khi một kênh đóng lại. Một ví dụ tuyệt vời về giao thức lớp hai sử dụng các kênh trạng thái là Lightning Network.

Lightning Network là một kênh thanh toán lớp hai hoạt động trên blockchain Bitcoin. Nhằm mục đích xử lý nhiều giao dịch nhỏ ngoài chuỗi để thông tắc nghẽn chuỗi chính, giải phóng nó cho các giao dịch lớn hơn.

Plasma

Plasma là một giải pháp mở rộng quy mô cho chuỗi khối Ethereum. Không giống như Lightning Network của Bitcoin, Plasma có một cách tiếp cận khác. Nó cung cấp một khuôn khổ tổng quát hỗ trợ tạo ra các “chuỗi con” (child chains) được cung cấp bởi Ethereum.

Plasma sử dụng Merkle Trees cộng với các hợp đồng thông minh. Điều này tạo ra những gì về cơ bản là các phiên bản rút gọn của Ethereum. Thật không may, mô hình Plasma ban đầu đã không bao giờ được triển khai và Ethereum hiện đang tập trung vào các giải pháp lớp hai khác như Optimistic Rollup.

OPTIMISTIC ROLLUPS (OR)

Optimistic Rollup là một công nghệ ngoài chuỗi. Chúng được xây dựng để nâng cao các hợp đồng thông minh của Ethereum và hệ sinh thái DApp thông qua mở rộng quy mô. Bản tổng hợp lạc quan sẽ cho phép Ethereum mở rộng quy mô lên 100-2.000 giao dịch mỗi giây (tps). Hoàn toàn trái ngược với 10-20 tps hiện tại của nó. Lưu ý rằng OR được coi là sự kế thừa của Plasma.

Ứng cử viên hàng đầu cho OR là Optimism, được tích hợp với Uniswap v3 ngay sau khi ra mắt phiên bản DEX mới. Trong giai đoạn trình diễn, Uniswap đã có thể giảm chi phí gas lên tới 100 lần. Và đặc biệt đã cải thiện trải nghiệm người dùng nhờ tính năng Optimism.

Các giải pháp mở rộng quy mô lớp hai chuẩn bị nền tảng cho sự gia tăng của DApp. Chúng ngăn chặn các hạn chế của giao thức lớp một được chuyển sang nền tảng lớp ba.

Trong trường hợp của Ethereum, các ứng dụng liên tục làm cạn kiệt dung lượng mạng, gây ra tắc nghẽn. Các giải pháp lớp hai nhằm mục đích làm thông suốt mạng để khắc phục tình trạng phí cao và thời gian xác nhận chậm.

Giao thức lớp 3

Giao thức lớp ba (lớp ứng dụng), bao gồm các giao thức cho phép các ứng dụng chạy trên các blockchains cũng như chính các ứng dụng đó. Đây là các giao thức thin đã thảo luận trước đó.

Các giao thức blockchain lớp ba có thể được chia thành hai lớp phụ chính: ứng dụng và thực thi. Hai lớp phụ này tùy thuộc vào trường hợp sử dụng của DApp nhất định. 

Phần ứng dụng xử lý các ứng dụng hướng tới người dùng là chính. Chúng nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho các tương tác của người dùng với một blockchain. Trong đó các thành phần chính là API, giao diện người dùng (UI) và tập lệnh. DApps trong danh mục này tương tác với blockchain cơ sở bằng cách sử dụng các API.

Mặt khác, lớp thực thi xử lý các quy tắc và hợp đồng thông minh. Như vậy, nó chứa phần mềm ứng dụng thực tế, đó là mã. Sự giao nhau giữa hai lớp xuất hiện trong quá trình thực thi.

Ví dụ khi người dùng bắt đầu một giao dịch, quá trình sẽ chuyển từ lớp ứng dụng sang lớp thực thi. Lưu ý rằng các blockchains khác nhau hỗ trợ các ngôn ngữ lập trình khác nhau khi tạo hợp đồng thông minh. Ví dụ: Ethereum sử dụng Solidity, trong khi EOS hỗ trợ C++. Các ngôn ngữ lập trình hàng đầu khác để xây dựng hợp đồng thông minh bao gồm JavaScript (NEO) và Golang (Hyperledger).

Chúng ta hãy xem xét một số giao thức lớp ba, còn được gọi là các ứng dụng phi tập trung. Chúng khác nhau rất nhiều và có các dạng khác biệt.

Uniswap

Uniswap là một trong những DEX lớn nhất trong không gian và được cung cấp bởi Ethereum blockchain. Không giống các nền tảng giao dịch như Binance và Coinbase, Uniswap hoạt động mà không cần sổ đặt hàng. Thay vào đó, nó sử dụng tạo thị trường tự động (AMM) để cung cấp tính thanh khoản. Lần lặp lại đầu tiên của DEX đã bị sao chép từng chút một bởi đối thủ hiện tại. Do đó, nó đã cấp giấy phép nguồn kinh doanh cho phiên bản 3 sắp tới. Việc này sẽ ngăn không cho bất kỳ ai (về mặt thương mại) sử dụng mã của nó trong hai năm.

Yearn.finance

‍Yearn.finance là một bộ DeFi DApps hoạt động trên Ethereum blockchain. Mục đích để giúp người dùng tự động kiếm được lợi cao nhất từ ​​các khoản tiền được gửi trên các nền tảng phi tập trung. Một số sản phẩm trong yearn.finance bao gồm Vaults, Earn, Zap, yInsure và StableCredit.

NBA Top Shot

NBA Top Shot là một nền tảng NFT cung cấp các điểm nổi bật hàng đầu của NBA ở định dạng video. Nền tảng này cho phép người hâm mộ NBA mua và giao dịch các NFT nổi bật. Giá trị của chúng cũng phụ thuộc vào sự ảnh hưởng của người chơi. Ví dụ, một LeBron James NFT thay đổi đến 200.000$ vào đầu năm nay.

Alien Worlds

Alien Worlds là một trò chơi dựa trên NFT sử dụng không gian DeFi. Việc sử dụng này giúp bắt chước sự hợp tác kinh tế và cạnh tranh giữa những người chơi.

Kết luận

Bài viết đã trình bày chi tiết các lớp khác nhau của một mạng phi tập trung và cung cấp một cách tiếp cận để hiểu công nghệ blockchain. Đặc biệt là cách các lớp khác nhau tương tác để mang lại những gì tốt nhất cho một nền tảng phi tập trung. Lưu ý rằng sự thiếu hoặc hiện diện của một lớp ảnh hưởng đến tổng thể của một mạng phân tán. 

 Nội dung được dịch và biên tập lại từ CoinMarketCap. Trong quá trình dịch không tránh được các sai sót khi biên dịch các thuật ngữ chuyên môn. Bạn có thể đọc bài viết gốc tại đây. Cảm ơn các bạn đã ủng hộ tiendientu.com.

Nếu có bất kỳ câu hỏi và chia sẻ, hãy để lại bình luận bên dưới và đừng ngại tham gia X100 Coin Group để được thảo luận, trao đổi cùng các admin và nhiều member khác nhé!

Đừng quên theo dõi thường xuyên trang tiendientu.com – Nơi cung cấp và cập nhật các thông tin chi tiết liên quan về tiền điện tử nhanh nhất.

Nguồn CoinMarketCap.