TPS là gì? Chi tiết hệ thống xử lý giao dịch trong crypto

Trong crypto thường hay nhắc tới khái niệm TPS là gì để so sánh các mạng blockchain mới với nhau. Thông thường họ hay dùng để so sánh về tốc độ khi một mạng mới ra mắt. Trong bài viết này Tạp chí Crypto sẽ giúp bạn làm rõ khái niệm TPS.

TPS là gì?

TPS là viết tắt của “Transaction per Second” (số giao dịch mỗi giây). Đây là một đơn vị đo lường tốc độ xử lý giao dịch của một mạng blockchain nào đó. TPS càng cao sẽ cho khả năng xử lý giao dịch nhiều và chi phí thường rẻ hơn các blockchain khác.

TPS là một yếu tố quan trọng trong các hệ thống thanh toán, ngân hàng, thương mại điện tử và các mạng blockchain. Đây là yếu tố có sức ảnh hưởng đến thời gian xử lý giao dịch và cả trải nghiệm của người sử dụng.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống TPS

Hệ thống xử lý giao dịch TPS hoạt động dựa trên sự kết hợp hoàn hảo giữa phần cứng và phần mềm thông qua các kiến trúc và thuật toán khác nhau. Tuy nhiên sẽ luôn có một sự ràng buộc giữa tốc độ và khả năng bảo mật, tốc độ cao sẽ có khả năng bảo mật thấp và ngược lại.

Hệ thống TPS sẽ có năm bước để xử lý một giao dịch cụ thể như sau:

• Đầu vào giao dịch: Đầu vào giao dịch bao gồm các yêu cầu chuyển coin/token hoặc các giao dịch khác được thực hiện trên mạng blockchain trong mỗi một giây.
• Xác nhận giao dịch: Sau khi có dữ liệu mạng sẽ tiến hành xử lý và xác thực bằng cách ghi các dữ liệu vào những block trong cuốn sổ cái. Quá trình xác nhận này có thể khác nhau tùy theo loại blockchain và giao thức sử dụng nhưng thường bao gồm quá trình đào hoặc xác nhận từ các validator.
• Xử lý giao dịch: Khi một giao dịch được xác nhận, hệ thống blockchain bắt đầu xử lý giao dịch. Quá trình này bao gồm việc cập nhật dữ liệu giao dịch, kiểm tra tính hợp lệ và tính toàn vẹn của dữ liệu, và cập nhật lên mạng.
• Lưu trữ giao dịch: Dữ liệu về giao dịch được lưu trữ trong các block của blockchain. Các block này sau đó được liên kết với nhau để tạo thành một chuỗi (chain) có tính toàn vẹn. Thông tin giao dịch trong blockchain là công khai, không thể sửa đổi và có thể xem được ở bất kỳ đâu.
• Tốc độ TPS: TPS đo lường số lượng giao dịch được xử lý trong một giây. Tùy thuộc vào loại blockchain và cấu hình mạng. TPS có thể đạt từ vài giao dịch mỗi giây (như Bitcoin) đến hàng ngàn hoặc thậm chí hàng trăm nghìn giao dịch mỗi giây như Solana hoặc Fantom.

Sẽ có hai loại xử lý giao dịch phổ biến khác nhau là xử lý hàng loại (Batch Processing) và xử lý thời gian thực (Real-time Processing). Trong đó, Batch Processing còn được gọi là xử lý theo lô – tất cả giao dịch sẽ được gom lại cho đủ lô và gửi lên blockchain tiến hành xử lý. Với cách này sẽ tiết kiệm khá lớn chi phí giao dịch nhưng thời gian sẽ lâu.

Ngược lại việc xử lý theo thời gian thực các giao dịch sẽ được xử lý ngay lập tức và không phải chờ đợi bất chấp block đó đã có đủ lượng giao dịch chứa tối đa hay chưa. Đây là cách mà hầu hết các mạng blockchain dạng Proof of Work lựa chọn, trong đó có Bitcoin.

Xem thêm:

• Blockchain là gì? Lịch sử phát triển và hình thành
• Proof of Work là gì? Tại sao Bitcoin vẫn trung thành với mô hình này?

Các yếu tố ảnh hưởng đến TPS

TPS càng cao sẽ kích thích một mạng blockchain có nhiều người dùng, các dApp và các ứng dụng DeFi sẽ bùng nổ và phát triển bởi tốc độ và phí rẻ. Tuy nhiên có một sự liên quan giữa tốc độ và bảo mật, khi đó các mạng blockchain sẽ phải đánh đổi hoặc có một chiến lược khác biệt.

Kiến trúc hệ thống

Kiến trúc hệ thống sẽ là những nhân tố khá quan trọng trong việc ảnh hưởng tới TPS của một mạng blockchain. Chúng có thể bao gồm các thành phần như: cơ sở dữ liệu, máy chủ, mạng, và ứng dụng… Do đó hầu hết các mạng blockchain mới về sau đều thừa hưởng và cải tiến các tính năng của các mạng blockchain đi trước để tăng TPS.

Độ trễ và băng thông mạng

Độ trễ là thời gian mà một thông tin có thể di chuyển linh hoạt trên mạng, băng thông là khả năng truyền dữ liệu qua mạng. Độ trễ cao và băng thông hẹp có thể giới hạn TPS bởi thời gian xử lý và truyền dữ liệu mất nhiều thời gian.

Giới hạn phần cứng và khả năng mở rộng

Tài nguyên máy chủ, bộ xử lý, bộ nhớ, và ổ cứng kém hoặc không có khả năng mở rộng sẽ đều gây ra tình trạng nghẽn hoặc TPS rất thấp. Tuy nhiên nếu kết hợp với yếu tố kiến trúc (như yêu cầu về bảo mật cao) như mạng blockchain Bitcoin thì TPS chỉ khoảng 7 giao dịch mỗi giây.

Tối ưu hóa phần mềm

Một điều mà các mạng blockchain có TPS cao nhất hiện nay đã và đang làm là tối ưu hóa mã nguồn ngay từ thời điểm phát triển như Solana, Polygon. Việc quản lý bộ nhớ và tài nguyên một cách tối ưu cũng như cải thiện các thuật toán đã giúp việc xử lý dữ liệu nhanh hơn đáng kể.

TPS trong các ngành khác nhau

Trong crypto TPS là chỉ số đánh giá tốc độ giao dịch của một mạng blockchain nào đó nhằm so sánh về sự thân thiện người dùng và chi phí giao dịch. Tuy nhiên TPS cũng có vai trò rất nhiều trong một số ngành nghề khác nhau như:

Dịch vụ tài chính và ngân hàng

TPS là một yếu tố quan trọng để đảm bảo khả năng xử lý các giao dịch tài chính như chuyển tiền, thanh toán xuyên biên giới. Thông thường bạn có thể thấy các tổ chức tài chính có lượng người dùng đông như Visa, Master, JCB… hay sử dụng để so sánh.

Thương mại điện tử và bán lẻ

Trong lĩnh vực thương mại điện tử và bán lẻ, TPS quyết định khả năng xử lý các giao dịch mua bán trực tuyến. Khi đó các nền tảng thương mại điện tử như Shopee, Lazada cho biết khả năng xử lý thanh toán và giao dịch mua của khách hàng trong cùng một thời điểm.

Chuỗi cung ứng và logistics

Trong lĩnh vực chuỗi cung ứng và logistics, TPS quyết định khả năng xử lý các giao dịch liên quan đến vận chuyển, lưu trữ, quản lý kho và quản lý đơn hàng. TPS càng cao cho thấy chuỗi cung ứng có hệ thống vận hành và quản lý, tối ưu tốt.

Trò chơi và giải trí

Trong ngành trò chơi và giải trí trực tuyến, TPS quan trọng để đáp ứng yêu cầu xử lý giao dịch nhanh chóng trong các trò chơi trực tuyến. Nó có ảnh hưởng sâu sắc tới trải nghiệm của người chơi như việc thanh toán, độ trễ…

Chăm sóc sức khỏe và y tế

TPS quyết định khả năng xử lý các giao dịch liên quan đến lịch hẹn, quản lý hồ sơ bệnh nhân và nhiều các dữ liệu khác nữa.

Những mạng blockchain có TPS tốt nhất

Solana

Solana là một mạng blockchain Layer 1 có khả năng xử lý giao dịch nhanh. Hiện tại, Solana đạt được TPS trên 65.000 giao dịch mỗi giây và được coi là một trong những mạng blockchain lớn có TPS cao nhất hiện nay.

Avalanche

Avalanche là một mạng blockchainđa chuỗi (multichain) với khả năng đạt TPS lên đến 4500 giao dịch mỗi giây. Đây là mạng có hiệu suất và khả năng mở rộng khá lớn, tương đối mới và là đối thủ cạnh tranh của Solana.

Fantom

Theo thông tin từ Fantom Foundation, mạng blockchain Fantom có thể đạt TPS lên tới hàng nghìn giao dịch mỗi giây. Một số nguồn chưa được kiểm chứng cho thấy mạng blokchain này có khả năng xử lý tới 300,000 giao dịch mỗi giây.

Ngoài ra sẽ có nhiều blockchain có tốc độ xử lý thấp hơn như Cosmos, Tron, Polkadot… nơi có hệ sinh thái riêng rất phát triển phù hợp cho mọi nhu cầu sử dụng thường ngày.

Kết luận

TPS là một chỉ số giúp đưa ra đánh giá tổng quan về một mạng blockchain. Tốc độ cao sẽ có chi phi giao dịch rẻ và giảm thời gian chờ giữa các block. Tất cả sẽ đều khuyến khích các dApp phát triển kéo theo lượng người dùng tăng lên.

Một số mạng blockchain có TPS tốt nhất trong lĩnh vực crypto bao gồm Solana, Avalanche, Ripple và Polkadot đã kích thích hệ sinh thái bùng nổ qua các cơn sốt như DeFi, NFT, Metaverse, AI…