Từ Web2 đến Web3: Cách để developer nâng cao kỹ năng và xây dựng với blockchain

Ra mắt vào cuối năm 2022, có thể khó mà đánh giá vị trí của công nghệ Web3 vào năm 2023.

Bitcoin đã tăng lên 47.000 đô và giảm xuống còn 16.000 đô. Khối lượng giao dịch NFT đạt đỉnh là 17 tỷ đô vào tháng 1 năm 2022 và một năm sau đó đã giảm xuống chỉ còn 143 triệu đô.

“Chuỗi khối”(blockchain) và “tiền số” (digital currencies) đã trở thành thuật ngữ hàng ngày trên các phương tiện truyền thông chính thống. Chúng ta đã chứng kiến sự sụp đổ của FTX và tất cả các hậu quả kéo dài của nó.

Đó là một năm đầy biến động trong thế giới web3—đầy rẫy suy đoán, sự cố và bê bối. Nhưng điều này có nghĩa là web3 đã chết và các công nghệ cơ bản đã lỗi thời? Khó mà nói được.

Mặc dù làn sóng nhiệt tình đối với NFT và tiền điện tử đã giảm, nhưng cộng đồng vẫn còn rất nhiều và tích cực đầu tư không chỉ vào công nghệ mà còn để đảm bảo những lời hứa về một mạng internet phi tập trung được hiện thực hóa.

Thế giới nói chung đang thất vọng với các hoạt động thu thập dữ liệu của các đối thủ nặng ký trong ngành công nghệ.

Phạm vi tiếp cận toàn cầu của Thương mại điện tử cần các hệ thống thanh toán đáng tin cậy có thể hoạt động trên toàn thế giới.

Trong khi phần lớn các cuộc thảo luận xung quanh bộ sưu tập NFT tập trung vào các vụ mua lại và thua lỗ nổi tiếng, thì bản thân các NFT mới chỉ vạch ra bề nổi của những gì có thể xảy ra.

Web3 vẫn ở đấy

Chúng ta vẫn đang trong những ngày đầu của blockchain. Hãy nhớ rằng chúng ta đã sử dụng thuật ngữ “web 2.0” từ năm 1999 (24 năm trước!) nhưng blockchain đã lặng lẽ gia nhập thị trường như một công nghệ nền tảng cho Bitcoin vào năm 2008 (15 năm trước). Khoảng cách 9 năm đó nghe có vẻ nhỏ, nhưng hãy nhớ rằng chín năm trước, hầu hết các công ty lớn mới bắt đầu chuyển sang đám mây.

Ngày nay, các công nghệ chuỗi khối mang đến nhiều sức mạnh hơn các giao dịch tiền điện tử cơ bản. Các ứng dụng tài chính ngân hàng hỗ trợ thanh toán xuyên biên giới chỉ trong vài giây chứ không phải vài ngày. Các giao dịch đa chuỗi và liên chuỗi thông qua các ứng dụng DeFi cho phép tăng tính thanh khoản của tiền điện tử và cải thiện trao đổi với các loại tiền tệ.

Các nhà phát triển chuỗi khối có thể xây dựng các sidechains (chuỗi bên) tùy chỉnh của riêng họ để hỗ trợ tích hợp với các giao dịch thời gian thực, chi phí thấp trong trò chơi điện tử và các trường hợp sử dụng khác. SDK (Software Development Kit, bộ công cụ phát triển phần mềm) có sẵn ở hầu hết mọi ngôn ngữ phổ biến, giúp các nhà phát triển web2 ngày nay dễ dàng sử dụng các khả năng viết mã hiện có của họ và nắm bắt công nghệ phi tập trung.

Các ứng dụng mới nổi của blockchain và tiền điện tử bao gồm:

• Thanh toán xuyên biên giới
• Theo dõi thời gian thực hàng hóa trong chuỗi cung ứng và logistics
• Lưu trữ hồ sơ sức khỏe điện tử
• Theo dõi giao dịch cung ứng năng lượng, bao gồm chứng chỉ năng lượng tái tạo
• Quyền công dân và theo dõi thông tin xác thực xuyên biên giới
• Tài liệu hóa các thỏa thuận pháp lý, chẳng hạn như bất động sản và tín dụng carbon

Bất chấp mọi thứ đã được báo cáo trong tin tức về tiền điện tử và chuỗi khối trong năm qua, tiềm năng của chúng phần lớn vẫn chưa được khai thác. Những tiến bộ của chuỗi khối đang mang lại tiện ích kinh tế và kỹ thuật cho cả người dùng và nhà phát triển. Nó thực sự là một công nghệ mới nổi với cơ hội dường như vô tận.

Công nghệ đằng sau các tiêu đề

Công nghệ bao gồm một chuỗi khối khá phức tạp. Theo nghĩa đơn giản nhất, blockchain là một cơ sở dữ liệu: nó lưu trữ dữ liệu theo thứ tự.

Tuy nhiên, một chuỗi khối không hoạt động như một cơ sở dữ liệu đơn giản với tất cả dữ liệu trên một máy chủ, mà giống như một sổ cái phân tán: nhiều máy tính trên khắp thế giới lưu trữ các bản sao dự phòng của tất cả dữ liệu trong chuỗi khối và chia sẻ công việc xác nhận giao dịch, mà không cần một cơ quan trung ương hoặc trung gian.

Trong một chuỗi khối, mỗi nút (node) có một bản sao của sổ cái chuỗi khối và tham gia vào quá trình xác thực giao dịch. Các giao dịch mới được phát lên mạng và các nút làm việc cùng nhau để xác minh dữ liệu giao dịch và thêm nó vào chuỗi khối.

Quá trình này được gọi là sự đồng thuận và nó đảm bảo rằng tất cả các nút trên mạng đồng ý về trạng thái của chuỗi khối và nó vẫn an toàn và chống giả mạo.

Mặc dù một số chuỗi khối được tập trung và quản lý bởi một tổ chức duy nhất, nhưng hầu hết đều là nguồn mở và phi tập trung, nghĩa là chúng được quản lý và duy trì bởi một cộng đồng các nhà phát triển.

Ví dụ: Sổ cái XRP là một chuỗi khối công khai, không cần được cho phép (permissionless), nghĩa là bất kỳ ai trên internet đều có thể thiết lập trình xác thực và tham gia mạng. Việc triển khai tham chiếu của giao thức là nguồn mở và bất kỳ nhà phát triển nào cũng có thể đề xuất sửa đổi phần mềm này.

Do tính chất phi tập trung của Sổ cái XRP, không có cơ quan đơn lẻ nào có thể đưa ra quyết định cho mạng. Thay vào đó, các thay đổi của mạng được xác định bởi một nhóm nhỏ các trình xác thực cụ thể, những người bỏ phiếu thay mặt cho lợi ích tốt nhất của Sổ cái XRP.

Nói như vậy, để các sửa đổi được thông qua, ít nhất 80% cộng đồng người xác thực phải bỏ phiếu “đồng ý” và ngưỡng tối thiểu đó phải được duy trì trong ít nhất hai tuần. Nếu cả hai điều kiện đó được đáp ứng, thì các đề xuất sửa đổi có thể được thông qua.

Các giao thức đồng thuận chạy các chức năng mã hóa để đảm bảo tính toàn vẹn của mạng và sổ cái của nó. Chúng thường bao gồm:

• Chức năng băm (Hash function): Tạo dấu vân tay kỹ thuật số duy nhất của mỗi giao dịch trên chuỗi khối. Chúng là các hàm một chiều nhận đầu vào (ví dụ: giao dịch) và tạo ra đầu ra duy nhất, có độ dài cố định dựa trên đầu vào đó (SHA-256 là một ví dụ về hàm băm). Các hàm băm đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu vì bất kỳ lỗi nào trong quá trình truyền hoặc thay đổi khác đều dẫn đến một giá trị băm hoàn toàn khác. Nếu bạn nhận được cùng một đầu ra từ hàm băm, bạn biết rằng bạn có cùng một dữ liệu đầu vào.
• Mật mã khóa công khai (public-key cryptography): Được sử dụng để cho phép liên lạc an toàn giữa các nút trên mạng. Mỗi nút trên chuỗi khối có một khóa chung và một khóa riêng. Khóa công khai có thể được chia sẻ với bất kỳ ai, trong khi khóa riêng được giữ bí mật. Chữ ký số là để đảm bảo tính xác thực và tính toàn vẹn của các giao dịch trên chuỗi khối. Mỗi giao dịch trên chuỗi khối được ký bằng khóa riêng của người gửi, tạo chữ ký số có thể được xác minh bằng khóa chung của người gửi.

Các nút trình xác nhận thực thi giao thức đồng thuận và thường có thể chạy trên phần cứng bán sẵn (tùy thuộc vào yêu cầu năng lượng và tính toán cho chuỗi khối cụ thể). Các chuỗi khối khác nhau sử dụng các giao thức đồng thuận khác nhau để tính toán trạng thái cuối cùng của giao dịch trên sổ cái.

Vì Sổ cái XRP là mã nguồn mở nên bất kỳ ai cũng có thể tìm hiểu cách thức hoạt động của nó, đóng góp vào cơ sở mã và báo cáo sự cố. Hoặc họ có thể chỉ cần viết và sử dụng ứng dụng; đúc, quản lý và tương tác với NFT; và nhiều hơn nữa.

Thuật toán đồng thuận, mức tiêu thụ năng lượng và thời gian giao dịch

Hai thuật toán đồng thuận phổ biến nhất từ lâu đã là Proof of Work (PoW) và Proof of Stake (PoS).

Trong thuật toán PoW, mọi nút trên mạng cạnh tranh để giải quyết các vấn đề về mật mã nhằm xác thực giao dịch.

Điều đó tốt cho các mạng nhỏ gồm vài chục máy tính, nhưng nhân chi phí tính toán này lên hơn 100.000 nút và nó tăng lên rất nhanh. Điều này được kết hợp bởi thực tế là các nút nhanh nhất để xác thực các giao dịch thường nhận được phần thưởng tài chính, do đó, một cuộc chạy đua vũ trang cạnh tranh để triển khai hàng nghìn GPU mạnh mẽ, ngốn điện để giải các câu đố mã hóa này nhanh hơn các nút khác trong mạng.

Các phương pháp PoW là nguyên nhân khiến Trung Quốc cấm khai thác tiền điện tử hoàn toàn, Nhà Trắng đưa ra thông cáo báo chí về những lo ngại về năng lượng và cộng đồng Ethereum thúc đẩy và chuyển sang phương pháp PoS tiết kiệm năng lượng hơn vào năm 2022.

Trong các thuật toán PoS, thay vì giải một câu đố mật mã trên mọi nút, các nút nắm giữ cổ phần (stake) lớn hơn trong mạng (tức là số lượng mã thông báo – token càng nhiều, cổ phần trong chuỗi khối càng lớn) là những nút xác thực giao dịch.

Chúng vẫn thực hiện quy trình xác thực mật mã, nhưng đó chỉ là một phần nhỏ trong số các nút trên mạng có cổ phần lớn nhất. Các thuật toán cũng không kém phần phức tạp và các cơ chế xác thực tương tự như PoW, đó là lý do tại sao các giao dịch PoS cũng có thể mất vài phút hoặc vài giờ để được xác thực.

Ethereum chuyển sang PoS “vì nó an toàn hơn, ít tốn năng lượng hơn và tốt hơn để triển khai các giải pháp mở rộng quy mô mới so với kiến trúc bằng chứng công việc trước đây.”

Đó là một sự thay đổi to lớn trong cách vận hành của chuỗi đó và giúp giảm hơn 99,9% lượng điện tiêu thụ. Trên thực tế, to lớn đến mức họ gọi nó là Sự hợp nhất (The Merge).

Theo CoinTelegraph, Ethereum trên PoW đã sử dụng 112 TWh mỗi năm và trên PoS hiện đang sử dụng 0,01 TWh mỗi năm. Để tham khảo, Bitcoin vẫn đang sử dụng năng lượng khổng lồ—nhiều hơn nhiều quốc gia trên trái đất.

Có nhiều lựa chọn thay thế cho các thuật toán PoS và PoW, với nhiều sự đánh đổi khác nhau về tốc độ, mức độ tập trung và hiệu quả.

Các chuỗi như Sổ cái XRP và Stellar sử dụng thuật toán “đồng thuận liên kết” (federated consensus) hoặc “bằng chứng liên kết” (proof of association) trong đó một tập hợp con các nút cùng nhau xây dựng và đồng ý về khối giao dịch tiếp theo.

Các chuỗi khác, chẳng hạn như Ignite, sử dụng các hệ thống kết hợp kết hợp các yếu tố của liên kết và PoS. Các hệ thống này hiệu quả hơn nhiều so với PoW và nhanh hơn cả PoW và PoS vì chúng tránh được công việc cạnh tranh lãng phí để giải các câu đố về mật mã. Ví dụ: các giao dịch trên XRPL mất 3-5 giây để được xác thực, thay vì vài phút hoặc vài giờ.

Ngoài ra, cả PoW và PoS thường cho phép trình xác thực chiến thắng xây dựng một khối theo ý muốn của chúng—điều này dẫn đến việc các công cụ khai thác và trình xác thực đánh lừa hệ thống để nhận được giá trị có thể trích xuất tối đa (MEV) từ mỗi khối. Các thuật toán đồng thuận liên kết thường ít gặp phải những vấn đề này vì chúng luôn sắp xếp từng khối giao dịch theo thứ tự chuẩn.

Giúp cho cuộc sống của các developer trở nên dễ dàng hơn bằng sự trừu tượng hóa, dApps và hợp đồng thông minh

Web2 mang đến cho chúng ta những trải nghiệm ứng dụng phong phú, điện toán đám mây, giao tiếp không đồng bộ và nhiều tính năng tập trung.

Trên thực tế, không thể phát triển ứng dụng web2 mà không trả tiền cho các công ty và tuân theo chính sách quyền riêng tư, điều khoản và điều kiện cũng như trách nhiệm ủy thác của họ.

Web3 cung cấp cho các nhà phát triển khả năng viết và chạy các ứng dụng hoàn toàn độc lập, phổ biến rộng rãi và phi tập trung. Không có giới hạn và không có sự phụ thuộc của công ty.

Để biến điều này thành hiện thực, hầu hết các chuỗi khối lớn đang nỗ lực để thu hút và đưa các nhà phát triển vào nền tảng của họ bằng SDK (Software Development Kit, bộ công cụ phát triển phần mềm) dễ sử dụng và tài liệu chất lượng cao (ví dụ: Solana, Cardano, XRPL).

Chuỗi khối nguồn mở được phổ biến rộng rãi và cung cấp mảnh đất màu mỡ cho sự đổi mới. Mỗi loại đều có hỗ trợ tích hợp cho các giao dịch tài chính bằng cách sử dụng mã thông báo gốc của chúng (ví dụ: SOL, ADA, XRP), đảm bảo rằng mọi người có thể thanh toán và được thanh toán.

Nhiều chuỗi hỗ trợ phát triển dApps—các ứng dụng phi tập trung. Chúng có thể được viết bằng nhiều ngôn ngữ lập trình, tùy thuộc vào những gì chuỗi hỗ trợ.

Nói chung, cộng đồng nhà phát triển của một chuỗi nhất định càng lớn thì chuỗi đó hỗ trợ càng nhiều ngôn ngữ. Ví dụ: Ethereum hỗ trợ .NET, Go, Java, JavaScript, Python, Ruby, Rust, Dart và Delphi. XRPL hỗ trợ Python, JavaScript/TypeScript, C++, Java, React.js và Ruby.

Một số ứng dụng blockchain được hỗ trợ bởi hoặc được viết dưới dạng hợp đồng thông minh (smart contracts). Hợp đồng thông minh là các đoạn mã bất biến, chống giả mạo tồn tại trên chuỗi khối và tạo điều kiện thuận lợi cho các tương tác hoặc thỏa thuận giữa ứng dụng, người dùng và chuỗi.

Các chuỗi khối cung cấp các bản tóm tắt và SDK đơn giản để các nhà phát triển có thể thiết lập và chạy nhanh chóng với quá trình phát triển ứng dụng.

Ví dụ: Ethereum cung cấp nhiều công cụ phát triển ứng dụng để giúp mọi người thử nghiệm, xây dựng giao diện người dùng và thử nghiệm triển khai hợp đồng thông minh và dApps của họ.

Nhược điểm của hợp đồng thông minh là vì chúng không thay đổi và được chia sẻ trực tuyến, nếu bất kỳ ai tìm thấy lỗi trong mã của hợp đồng, họ có thể khai thác nó để làm lợi thế cho mình và nhà phát triển không thể dễ dàng vá lỗ hổng đó. Điều này làm cho việc phát triển các hợp đồng thông minh trở thành một nhiệm vụ tế nhị với số tiền đặt cược cao hơn so với nhiều dự án khác.

Sổ cái XRP hỗ trợ khả năng lập trình thông qua một số giao thức và tiêu chuẩn. Nó bao gồm các giao dịch viên gốc cung cấp các chức năng vượt trội đã được thử nghiệm và tiêu chuẩn hóa. Đề xuất Hooks sẽ tiếp tục mở rộng khả năng lập trình trên sổ cái. Hooks là những đoạn mã nhỏ, hiệu quả cho phép thực hiện logic nhanh chóng và dễ dàng trước và sau một giao dịch — tất cả đều có nguồn gốc từ Sổ Cái.

Điều này rất quan trọng vì các hợp đồng thông minh tiêu chuẩn có thể phức tạp và khó điều hướng, đặc biệt đối với các nhà phát triển mới sử dụng web3.

Không giống như các giao thức khác, XRPL cũng có hỗ trợ riêng cho NFT, có nghĩa là các nhà phát triển không cần xây dựng hoặc duy trì hợp đồng thông minh để đưa các dự án NFT của họ vào cuộc sống.

Điều này làm giảm rào cản gia nhập cho các nhà phát triển, người sáng tạo và bất kỳ ai khác muốn tương tác với NFT trên XRPL. Ngoài ra, tiền bản quyền tự động được thực thi ở cấp giao thức giúp đảm bảo giá trị tối đa cho người sáng tạo và nhà phát triển. Các hoạt động cốt lõi như đúc và ghi có nguồn gốc từ Sổ cái để thúc đẩy tính dễ sử dụng bất kể cấp độ kinh nghiệm.

Một sửa đổi sắp tới, XLS-30d, đề xuất một Nhà tạo lập thị trường tự động (AMM, Automated Market Maker) gốc trên XRPL. Đề xuất sẽ bao gồm các tính năng đặt giá thầu và bỏ phiếu, cho phép hoán đổi mã thông báo đơn giản và sẽ tạo ra tính thanh khoản cao giữa mã thông báo và các cặp tiền tệ. Chức năng của AMM cho phép các nhà phát triển ứng dụng tạo giao diện cho các nhà giao dịch và nhà cung cấp thanh khoản (LP) đồng thời giới thiệu một cơ chế đấu giá mới khuyến khích các nhà kinh doanh chênh lệch giá đồng thời giảm tác động của tổn thất tạm thời mà LP phải đối mặt.

Các nhà phát triển làm cho chuỗi tốt hơn—cho mọi người

Cộng đồng XRPL hiện cũng đang thử nghiệm sidechains (chuỗi bên).

Chuỗi bên cho phép các nhà phát triển xây dựng và thử nghiệm các tính năng tùy chỉnh trong môi trường giống như hộp cát (sandbox) —được kết nối với, nhưng khác biệt với mạng chính—cho phép đổi mới mà không làm gián đoạn hoặc ảnh hưởng đến mạng chính.

Các tính năng của Sidechain cuối cùng có thể được đề xuất dưới dạng sửa đổi và được hợp nhất vào mạng chính nếu được cộng đồng bình chọn.

Ngoài ra còn có sự phát triển và thử nghiệm liên tục của chuỗi bên Ethereum Virtual Machine (EVM) để đưa các hợp đồng thông minh dựa trên Solidity gốc của Ethereum vào hệ sinh thái XRPL.

Khi các nhà phát triển làm nhiều việc hơn trên các chuỗi khối, chắc chắn chúng ta sẽ thấy những cải tiến về tiện ích, bảo mật, khả năng mở rộng, chi phí và tính bền vững.

Càng nhiều người sử dụng, càng có nhiều cải tiến và càng có nhiều khả năng nhiều nhà phát triển (và người dùng) sẽ tiếp tục áp dụng công nghệ này. Hiệu ứng mạng và danh sách các tính năng sáng tạo đang phát triển nhanh chóng đã hấp dẫn các nhà phát triển muốn chuyển từ các quy ước web2.

Cách các developer có thể nâng cao kỹ năng và bắt đầu xây dựng

Những đổi mới được củng cố bởi blockchain và những lợi thế so với web2 đang trở nên khó có thể bỏ qua. Các giao thức Web3 đang giúp việc xây dựng trên các công nghệ phi tập trung trở nên dễ dàng hơn bao giờ hết.

Công nghệ Web3 không chỉ là “một bản nâng cấp” hay “một bước tiến” từ web2—nó là một mô hình hoàn toàn mới để làm việc trên các ứng dụng. Chúng phi tập trung, không cần cấp phép, có thể mở rộng và ổn định.

Các nhà phát triển có thể sử dụng những gì họ đã biết và nâng cao kỹ năng cho các công nghệ web3. Lần đầu tiên, họ có thể tham gia trò chơi với toàn quyền sở hữu tài sản và tài sản trí tuệ của mình.

Bằng cách sử dụng các ngôn ngữ lập trình mà họ đã biết, họ có thể nâng cao kiến thức chuyên môn về lĩnh vực của mình và tận dụng lợi thế của tính phi tập trung.

Khi chọn một chuỗi để bắt đầu, các nhà phát triển nên xem xét:

• Sự chấp nhận: Bạn có muốn xây dựng một chuỗi thời gian chính với nhiều người dùng, một chuỗi đang phát triển với cơ sở người dùng ngày càng tăng hay tham gia sớm vào một thứ gì đó hoàn toàn mới không?
• Dễ phát triển: Có đầy đủ tài liệu, SDK được hỗ trợ và đầy đủ tính năng, hệ sinh thái của các ứng dụng dApp hiện có để khám phá và quá trình tích hợp ma sát thấp không?
• Chức năng sổ cái và thời gian giao dịch: Sự đồng thuận hoạt động như thế nào? Có hiệu quả và nhanh chóng không?
• Tác động môi trường: Tiêu thụ năng lượng và tính bền vững có phải ưu tiên cho chuỗi khối không?
• Thời gian để dApp đầu tiên: Mất bao lâu để xây dựng một ứng dụng? Phút? Giờ? Tuần?
• Cộng đồng: Có cơ sở người dùng và nhà phát triển sống động, sôi nổi không? Họ có đam mê về chuỗi, sự phát triển của nó và web3 không?

Chuỗi khối và tiền điện tử có khả năng tạo ra một tương lai tốt đẹp hơn và có một cộng đồng các nhà phát triển sôi nổi đang xây dựng, thử nghiệm và lặp lại trên công nghệ để giúp khám phá các trường hợp sử dụng và ứng dụng trong tương lai.

Có một số chương trình như trợ cấp và tiền thưởng để giúp các nhà phát triển ở mọi cấp độ bắt đầu với kinh phí và tài nguyên họ cần để đưa các dự án và ứng dụng web3 của họ vào cuộc sống.

Sổ cái XRP gần đây cũng đã ra mắt một cổng thông tin học tập trực tuyến, nơi các nhà phát triển có thể tìm hiểu thêm về kiến thức cơ bản về tiền điện tử và chuỗi khối hoặc đi thẳng vào mã hóa trên XRPL với các khóa học bằng các ngôn ngữ như React.js (hiện đang ở giai đoạn thử nghiệm).

GAMBA Team. Tham khảo: StackOverflow