Starstream là đơn vị hỗ trợ các dApp có khả năng mở rộng trên Cardano
Ngày 8 tháng 05 năm 2025
Khi các ứng dụng phi tập trung phát triển và thu hút nhiều người dùng hơn, hệ sinh thái Blockchain buộc phải đối mặt với những hạn chế của cơ sở hạ tầng cơ bản, đặc biệt là khi nói đến khả năng mở rộng. Các chuỗi truyền thống phải vật lộn để duy trì hiệu suất khi tải nặng và ngay cả các nền tảng hợp đồng thông minh hiện đại cũng phải đối mặt với sự đánh đổi giữa tốc độ, tính phi tập trung và tính bảo mật. Các giải pháp như Layer 2 rollup và công cụ thực thi off-chain đã xuất hiện để ứng phó với những thách thức này, đặc biệt là trong mô hình dựa trên tài khoản của Ethereum. Tuy nhiên, mô hình UTXO mở rộng được Cardano sử dụng mở ra cánh cửa cho các chiến lược thay thế được cho là tuyệt vời và có thể mở rộng hơn.
Starstream là một giải pháp như vậy, cung cấp máy ảo không kiến thức dựa trên coroutine cho phép các ứng dụng mở rộng quy mô trong khi vẫn duy trì mô hình tin cậy của lớp thứ nhất. Thay vì cố gắng mở rộng quy mô bằng cách giới thiệu cơ chế đồng thuận hiệu suất cao hơn, Starstream thực hiện một điều cơ bản hơn: chuyển việc thực thi hợp đồng thông minh ra khỏi chuỗi, biến nó thành một luồng chuyển đổi trạng thái có thể xác minh và cung cấp bảo đảm mật mã rằng mỗi bước đều hợp lệ—tất cả trong khi vẫn dựa vào Cardano Layer 1 để đảm bảo tính hoàn tất.
Kiến trúc Coroutine và Mô hình thực thi
Về bản chất, Starstream là một VM dựa trên WASM, trong đó các hợp đồng được viết dưới dạng các coroutine có thể tiếp tục. Các coroutine này có thể tạm dừng và tiếp tục thực thi trên các giao dịch, và điều này khiến chúng đặc biệt phù hợp để mô hình hóa các quy trình làm việc nhiều bước, chạy lâu dài, như trò chơi, đấu giá, quy trình cho vay hoặc thị trường. Khi hợp đồng tạo ra, trạng thái thực thi được lưu và sau đó có thể được tiếp tục bằng một giao dịch mới. Điều này làm cho logic có trạng thái trở nên tự nhiên và mạch lạc, không giống như thiết kế phân mảnh bắt buộc trong trình xác thực Plutus truyền thống.
Nhưng chìa khóa mở rộng quy mô của Starstream không chỉ là sự tao nhã về mặt kiến trúc mà còn là bằng chứng không kiến thức. Mỗi khi một hợp đồng thực hiện một bước, nó sẽ tạo ra một bằng chứng nhỏ cho thấy quá trình chuyển đổi từ trạng thái này sang trạng thái tiếp theo tuân theo chính xác mã hợp đồng. Những bằng chứng này không được xác minh ngay lập tức bởi mọi node Blockchain. Thay vào đó, chúng được tích lũy và biên soạn thành một bằng chứng duy nhất, sử dụng SNARK đệ quy hoặc các lược đồ gấp, chứng thực tính hợp lệ của toàn bộ chuỗi hoạt động.
Thực hiện off-chain và xác minh on-chain
Cách tiếp cận này cho phép thực hiện off-chain cực kỳ hiệu quả. Thay vì chạy logic on-chain, người dùng gửi giao dịch off-chain đến Starstream VM. Hợp đồng tiếp tục, thực hiện một bước, tạo ra và phát ra một micro-proof. Quá trình này tiếp tục khi người dùng tương tác với ứng dụng. Sau đó, tại một thời điểm sau, tất cả các bằng chứng này có thể được đưa vào một bằng chứng cuối cùng—về cơ bản là một biên lai mật mã nêu rõ, ""tất cả các tương tác này đều hợp lệ và tuân theo logic hợp đồng"". Bằng chứng cuối cùng này được gửi đến Cardano Layer 1 cùng với trạng thái được cập nhật (được biểu thị dưới dạng UTXO) và Blockchain xác thực bằng chứng trong một phần giây.
Không giống như các Blockchain truyền thống, nơi mọi node thực hiện lại tất cả các hợp đồng thông minh, Starstream cho phép các hợp đồng được thực hiện một lần (off-chain) và được xác minh một lần (on-chain). Kết quả là giảm đáng kể gánh nặng tính toán trên mạng. Hàng nghìn bước hợp đồng có thể được nén thành một giao dịch on-chain. Ví dụ, nếu mỗi lô đại diện cho 1.000 lần hoán đổi trong một sàn giao dịch phi tập trung và bằng chứng được xác minh trong vài mili giây, thông lượng hiệu quả của hệ thống có thể mở rộng lên hàng nghìn hoặc hàng chục nghìn giao dịch mỗi giây.
Tính song song của UTXO và vai trò giống như Layer 2 của Starstream
Không giống như các rollup theo phong cách Ethereum, thường dựa vào các mô hình dựa trên tài khoản và trạng thái có thể thay đổi được chia sẻ, Starstream được hưởng lợi từ kiến trúc eUTXO của Cardano. Mỗi phiên bản hợp đồng tồn tại dưới dạng một UTXO riêng biệt, khiến đồng thời trở thành một tính năng gốc. Nhiều người dùng có thể tương tác với cùng một logic hợp đồng thông minh mà không cần chạm vào cùng một trạng thái, tránh tình trạng chạy đua và cho phép mở rộng theo chiều ngang.
Vậy, Starstream có phải là Layer 2 không? Nó hoạt động giống như một Layer 2 ở chỗ nó chạy logic hợp đồng off-chain và gửi bằng chứng đến Cardano để xác thực. Nhưng nó không thêm lớp đồng thuận mới hoặc yêu cầu trình xác thực đáng tin cậy. Nó không tạo ra độ trễ của các bản Optimistic Rollups hoặc sự phức tạp của các bằng chứng gian lận. Thay vào đó, nó hoạt động như một lớp zkVM có thể lập trình—một công cụ thực thi dành riêng cho ứng dụng mở rộng khả năng của Cardano mà không làm thay đổi mô hình tin cậy cốt lõi của nó.
Trong thiết kế hiện tại, Starstream có thể đóng vai trò là công cụ thực thi cho một dApps duy nhất, chẳng hạn như trò chơi, thị trường dự đoán hoặc giao thức DeFi. Nó cũng có thể cung cấp năng lượng cho một lớp ứng dụng đa năng hơn, hỗ trợ nhiều dApps chia sẻ cùng một máy ảo và đường ống chứng minh. Và nếu được ứng dụng đủ rộng rãi, Starstream thậm chí có thể được tích hợp vào chính node Cardano, biến mô hình coroutine và hệ thống chứng minh của nó thành một phần gốc của giao thức.
Thông lượng lý thuyết và giới hạn hiệu suất
Giới hạn hiệu suất lý thuyết của Starstream phụ thuộc vào hai yếu tố: tốc độ tạo ra bằng chứng off-chain và số lượng bằng chứng mà Cardano có thể xác thực on-chain. Yếu tố đầu tiên bị ảnh hưởng bởi sự lựa chọn lược đồ chứng minh Zero-knowledge và phần cứng được sử dụng để chạy Starstream VM. Yếu tố sau được xác định bởi kích thước khối, đơn vị thực thi tập lệnh và chi phí xác minh của mỗi SNARK hoặc STARK.
Với việc gấp và xử lý hàng loạt hiệu quả, một giao dịch duy nhất trên Cardano có thể đại diện cho hàng nghìn lần thực hiện hợp đồng. Ngay cả mức sử dụng khiêm tốn—ví dụ, 10 giao dịch mang bằng chứng mỗi giây—cũng có thể chuyển thành hàng chục nghìn lần chuyển đổi trạng thái mỗi giây ở cấp độ ứng dụng. Với những cải tiến về phần cứng và cơ sở hạ tầng chứng minh song song, những con số này có thể tăng lên đáng kể, mở khóa các trường hợp sử dụng thông lượng cao như chơi game, phương tiện truyền thông xã hội và thị trường tài chính thời gian thực.
Đảm bảo bảo mật và Phi tập trung
Một biểu đạt quan trọng trong mô hình bảo mật của Starstream là, trong khi nó cung cấp các bảo đảm mật mã khi thanh toán, vẫn có một khoảng thời gian ngắn trong quá trình thực hiện khi vẫn cần sự tin tưởng vào nhà điều hành. Khi người dùng tương tác với ứng dụng do Starstream cung cấp, yêu cầu của họ được xử lý off-chain bởi Starstream VM, xử lý đầu vào, tiếp tục coroutine và tính toán trạng thái tiếp theo cùng với bằng chứng không kiến thức. Bằng chứng này không được gửi ngay lập tức đến Blockchain—thay vào đó, nó có thể được gấp lại thành một bằng chứng lớn hơn bao gồm nhiều tương tác.
Trong khoảng thời gian tạm thời này, trước khi bằng chứng được xác minh trên Cardano, người dùng phải cho rằng người vận hành đang hành xử trung thực. Nếu người vận hành đi chệch khỏi logic hợp đồng—bằng cách đưa vào trạng thái chuyển đổi gian lận, bỏ qua bước bắt buộc hoặc thao túng trạng thái hợp đồng—hành vi độc hại đó không thể nhìn thấy ngay lập tức. Chỉ sau khi bằng chứng Zero-knowledge được gửi và xác minh on-chain thì mới có sự đảm bảo bằng mật mã rằng toàn bộ dấu vết thực thi là hợp lệ.
Điều này có nghĩa là khi không có xác thực on-chain, người dùng sẽ phải chịu một giả định tin cậy trong thời gian ngắn. Tuy nhiên, sau khi bằng chứng được xác nhận bởi trình xác thực của Cardano, quá trình chuyển đổi trạng thái trở nên bất biến và có thể xác minh được. Hệ thống trở lại mô hình hoàn toàn không cần tin cậy, trong đó tính chính xác được thực thi bằng toán học, không phải bằng sự tin cậy của tổ chức.
Để giảm thiểu cửa sổ tin cậy này, các ứng dụng dựa trên Starstream có thể phơi bày các mạch Zero-knowledge và đầu vào công khai để cho phép người dùng tự xác minh bằng chứng. Trong các triển khai nâng cao hơn, nhiều nhà điều hành có thể tạo và xác thực chéo bằng chứng hoặc quy trình chứng minh có thể được phân phối trên các thiết bị của khách hàng. Những cải tiến như vậy sẽ giảm hoặc thậm chí loại bỏ sự phụ thuộc vào cơ sở hạ tầng tập trung trong giai đoạn thực hiện.
Theo cách này, Starstream cân bằng khả năng sử dụng và khả năng mở rộng trong thế giới thực với sự nghiêm ngặt về mật mã cần thiết cho các hệ thống phi tập trung, an toàn. Ngay cả khi chạy trên cơ sở hạ tầng tập trung, Starstream vẫn đảm bảo thực hiện trung thực khi bằng chứng Zero-knowledge được chấp nhận on-chain. Nó cung cấp một sự tiến hóa có ý nghĩa từ tối thiểu hóa sự tin cậy sang không tin cậy, đồng thời giữ nền tảng phi tập trung của Cardano ở cốt lõi.
Và quan trọng là Starstream thực hiện và những thứ tương tự mà không làm ảnh hưởng đến tính phi tập trung hoặc tính không tin cậy. Việc thanh toán cuối cùng và tính khả dụng của dữ liệu vẫn nằm trên Cardano. Mỗi giao dịch vẫn tuân theo cơ chế đồng thuận và quản trị của Cardano. Bằng chứng Zero-knowledge đảm bảo rằng việc thực hiện là chính xác. Vì vậy người dùng không cần phải tin tưởng vào nhà điều hành Starstream. Ngay cả khi Starstream chạy trên các máy chủ tập trung, bằng chứng vẫn đảm bảo tính trung thực. Đó là việc thực hiện không cần tin cậy, được thực thi về mặt toán học.
Mô hình này bảo toàn tính phi tập trung của lớp cơ sở trong khi mở rộng quy mô tính toán theo cấp số nhân. Không giống như các Layer 2 khác yêu cầu bằng chứng gian lận, điều kiện cắt giảm hoặc giả định xác thực trung thực, Starstream chỉ dựa vào toán học.
Lời kết
Bằng cách suy nghĩ lại về cách thức thực hiện, xác minh và lưu trữ hợp đồng, Starstream cho phép một loại khả năng mở rộng mới: một loại phù hợp với tinh thần của Cardano trong khi loại bỏ các nút thắt của logic on-chain. Nó không phân mảnh mạng, tập trung thực hiện hoặc dựa vào các trò chơi kinh tế. Nó chỉ đơn giản chứng minh những gì đã xảy ra—và cho phép Blockchain xác minh điều đó.
Trong một thế giới ngày càng tập trung vào thông lượng, Starstream nhắc nhở rằng khả năng mở rộng không phải là làm nhiều hơn mà là làm ít hơn và chứng minh nhiều hơn. Đó là tương lai của điện toán phi tập trung.
Nguồn bài viết tại đây
Chia sẻ bài viết này trên Twitter | Facebook | Telegram
Đọc thêm các bài viết liên quan tại thẻ Tags bên dưới