Con đường mở rộng của Ethereum: Phân tích The Surge
Kể từ tháng 10 năm 2022, đồng sáng lập Ethereum Vitalik Buterin đã công bố một loạt bài viết về sự phát triển trong tương lai của Ethereum, bao gồm sáu giai đoạn chính: The Merge, The Surge, The Scourge, The Verge, The Purge và The Splurge. Bài viết này sẽ tập trung phân tích giai đoạn thứ hai The Surge, khám phá cách Ethereum đạt được khả năng mở rộng và phát triển lâu dài.
Tầm nhìn cốt lõi của Ethereum
Mục tiêu cốt lõi của Ethereum là trở thành cơ sở hạ tầng cho internet phi tập trung. Thông qua hợp đồng thông minh, Ethereum hỗ trợ phát triển các ứng dụng phi tập trung phức tạp, bao gồm DeFi, NFT, v.v. Tuy nhiên, Ethereum đang phải đối mặt với thách thức về khả năng mở rộng, với mạng chính chỉ có thể xử lý từ 15-30 giao dịch mỗi giây, thấp hơn nhiều so với các mạng thanh toán truyền thống. Điều này dẫn đến phí gas cao khi mạng bị tắc nghẽn, hạn chế tiềm năng của Ethereum trở thành cơ sở hạ tầng toàn cầu. The Surge được thiết kế chính để giải quyết vấn đề này.
Mục tiêu chính của The Surge bao gồm:
Đạt được khả năng xử lý hơn 100,000 giao dịch mỗi giây trên Ethereum L1+L2
Giữ cho L1 sự phi tập trung và vững chắc.
Đảm bảo rằng một phần L2 hoàn toàn kế thừa các đặc điểm cốt lõi của Ethereum.
Tối đa hóa khả năng tương tác giữa các L2, tạo ra hệ sinh thái thống nhất
Giải pháp mở rộng dựa trên rollup
Cốt lõi của The Surge là nâng cao khả năng mở rộng thông qua giải pháp L2, trong đó rollup là thành phần quan trọng. Lộ trình tập trung vào rollup đã đề xuất sự phân công rõ ràng: Ethereum L1 tập trung vào việc trở thành lớp cơ sở phi tập trung mạnh mẽ, trong khi L2 đảm nhận nhiệm vụ mở rộng hệ sinh thái.
Rollup sẽ đóng gói giao dịch bên ngoài chuỗi và gửi đến mạng chính, đồng thời nâng cao đáng kể khả năng xử lý mà vẫn giữ được tính bảo mật và phi tập trung. Vitalik cho rằng rollup có thể mở rộng Ethereum lên tới hơn 100.000 giao dịch mỗi giây, điều này sẽ là một sự nâng cấp mang tính cách mạng, cho phép Ethereum hỗ trợ các ứng dụng quy mô toàn cầu mà không hy sinh tính phi tập trung.
Vitalik nhấn mạnh, rollup không chỉ là giải pháp tạm thời, mà còn là giải pháp mở rộng lâu dài. Sau khi The Merge đạt được chuyển đổi PoS, rollup được coi là cột mốc quan trọng tiếp theo. Năm 2023, lộ trình tập trung vào rollup đã đạt được tiến bộ quan trọng: việc ra mắt EIP-4844 blobs đã nâng cao đáng kể băng thông dữ liệu L1, nhiều EVM rollup đã bước vào giai đoạn đầu tiên. Mỗi L2 tồn tại như một phân đoạn độc lập, sự đa dạng trong cách thức thực hiện phân đoạn đã trở thành hiện thực.
Phát triển thêm về mẫu khả năng dữ liệu ( DAS )
Sampling khả năng dữ liệu ( DAS ) là một công nghệ quan trọng khác của The Surge, nhằm giải quyết vấn đề khả năng dữ liệu. Trong mạng phi tập trung, việc tất cả các nút có thể xác minh dữ liệu mà không cần lưu trữ hoặc tải xuống toàn bộ nội dung là rất quan trọng. DAS cho phép các nút xác minh dữ liệu mà không cần truy cập vào tập dữ liệu đầy đủ, từ đó nâng cao khả năng mở rộng và hiệu quả.
Vitalik nhấn mạnh hai hình thức DAS: PeerDAS và 2D DAS. PeerDAS được kỳ vọng sẽ tăng cường tính bảo mật của rollup. 2D DAS không chỉ lấy mẫu ngẫu nhiên trong blob mà còn lấy mẫu ngẫu nhiên giữa các blob. Thông qua DAS, Ethereum có thể xử lý một lượng dữ liệu lớn hơn, đạt được rollup nhanh hơn và chi phí thấp hơn mà không ảnh hưởng đến tính phi tập trung.
Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu để xác định phiên bản lý tưởng và thuộc tính an ninh của 2D DAS. Vitalik đã đề xuất một số con đường dài hạn khả thi:
Thực hiện DAS 2D lý tưởng
Kiên trì sử dụng 1D DAS, hy sinh hiệu suất lấy mẫu để đổi lấy sự đơn giản và độ ổn định
Bỏ DA, hoàn toàn sử dụng Plasma làm kiến trúc L2 chính
Cần lưu ý rằng, ngay cả khi quyết định thực hiện mở rộng trực tiếp trên L1, những lựa chọn này vẫn tồn tại. Bởi vì nếu L1 phải xử lý một lượng giao dịch lớn, các khối sẽ trở nên rất lớn, và các khách hàng cần phương pháp xác minh hiệu quả, buộc phải sử dụng công nghệ giống như rollup.
Plasma và các giải pháp khác
Ngoài Rollup, giải pháp mở rộng chuỗi ngoài được đề xuất sớm là Plasma cũng là một giải pháp L2 quan trọng. Plasma tạo ra các chuỗi con xử lý giao dịch độc lập, định kỳ gửi tóm tắt đến mạng chính. Đối với mỗi khối, nhà điều hành gửi chứng minh nhánh Merkle cho người dùng về sự thay đổi trạng thái tài sản. Người dùng có thể rút tài sản bằng cách cung cấp nhánh Merkle, ngay cả khi có vấn đề về khả năng truy cập dữ liệu.
Mặc dù việc phát triển Plasma chậm hơn so với rollup, nhưng Vitalik vẫn coi nó là một phần quan trọng trong bộ công cụ mở rộng Ethereum. Ngoài ra, việc cải thiện công nghệ nén dữ liệu và chứng minh mã hóa cũng giúp nâng cao hiệu quả của rollup và các giải pháp L2 khác.
Cải tiến khả năng tương tác giữa các L2
Các thách thức chính mà hệ sinh thái L2 hiện đang phải đối mặt là khả năng tương tác giữa các L2 khá yếu. Một số khía cạnh quan trọng để cải thiện khả năng tương tác giữa các L2 bao gồm:
Địa chỉ của chuỗi cụ thể: Địa chỉ phải chứa thông tin chuỗi, đơn giản hóa quy trình gửi qua L2.
Yêu cầu thanh toán của chuỗi cụ thể: Tạo yêu cầu thanh toán xuyên chuỗi một cách chuẩn hóa
Hoán đổi chuỗi chéo và thanh toán Gas: thiết lập giao thức mở tiêu chuẩn hóa để thể hiện các hoạt động chuỗi chéo
Máy khách nhẹ: Người dùng nên có thể xác minh chuỗi tương tác, chứ không chỉ tin tưởng nhà cung cấp RPC.
Cầu token chia sẻ: Tạo cầu nối Rollup đơn giản để duy trì số dư token chia sẻ, thực hiện chuyển khoản L2 với chi phí thấp
Tính đồng bộ kết hợp: cho phép gọi đồng bộ giữa L2 với L1 hoặc nhiều L2, nâng cao hiệu quả DeFi
Những cải tiến này không chỉ là vấn đề kỹ thuật, mà còn cần sự hợp tác xã hội của L2, ví và L1.
Tiếp tục mở rộng Ethereum L1
Vitalik cho rằng, việc mở rộng Ethereum L1 và đảm bảo nó có thể hỗ trợ nhiều trường hợp sử dụng hơn vẫn rất quan trọng. Có ba chiến lược mở rộng L1:
Cải tiến công nghệ để nâng cao hiệu quả xác minh L1, sau đó tăng giới hạn Gas
Giảm chi phí cho các hoạt động cụ thể, nâng cao công suất trung bình mà không tăng rủi ro.
Rollups gốc, tức là tạo ra nhiều bản sao song song của EVM
Các chiến lược này đều có sự đánh đổi, cần được lựa chọn dựa trên tình huống cụ thể.
Phi tập trung và an ninh
Sự cân bằng giữa khả năng mở rộng và phi tập trung là chủ đề mà Vitalik thường nhấn mạnh. Nhiều blockchain hy sinh tính phi tập trung để đổi lấy khả năng thông lượng cao, nhưng Vitalik kiên định rằng Ethereum phải duy trì tính phi tập trung trong khi mở rộng. Rollup và DAS được coi là các phương pháp để tăng cường dung lượng trong khi vẫn giữ tính phi tập trung.
Khi Ethereum hướng tới tương lai tập trung vào rollup, việc đảm bảo tính không tin cậy của các hệ thống này là vô cùng quan trọng. Mặc dù rollup đã được chứng minh là hiệu quả, nhưng vẫn còn tồn tại rủi ro, cần phải kiểm tra và lặp lại một cách nghiêm ngặt.
Triển vọng của The Surge
Sau Surge, Vitalik tưởng tượng rằng Ethereum không chỉ có thể mở rộng, mà còn duy trì hoàn toàn phi tập trung, an toàn và bền vững. Tầm nhìn này bao gồm việc mở rộng L1 thông qua rollup và DAS, xây dựng thuật toán đồng thuận hiệu quả hơn, cải thiện công cụ phát triển, và nuôi dưỡng hệ sinh thái dApp.
Lộ trình của Ethereum đối mặt với nhiều thách thức, như triển khai rollup quy mô lớn, đảm bảo an toàn cho L2, chuẩn bị cho kỷ nguyên lượng tử, v.v. Nhưng nếu vượt qua những trở ngại này thành công, Ethereum sẽ củng cố vị trí của mình như là trung tâm của Web3.
Trong lĩnh vực blockchain đang phát triển nhanh chóng, Ethereum tập trung vào khả năng mở rộng mà không hy sinh sự phi tập trung, điều này khiến nó nổi bật. Nếu The Surge thành công, nó có thể thay đổi lại bối cảnh công nghệ blockchain trong vài năm tới.
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
Phân tích giai đoạn The Surge của Ethereum: Con đường mở rộng khả năng đạt 100.000 TPS
Con đường mở rộng của Ethereum: Phân tích The Surge
Kể từ tháng 10 năm 2022, đồng sáng lập Ethereum Vitalik Buterin đã công bố một loạt bài viết về sự phát triển trong tương lai của Ethereum, bao gồm sáu giai đoạn chính: The Merge, The Surge, The Scourge, The Verge, The Purge và The Splurge. Bài viết này sẽ tập trung phân tích giai đoạn thứ hai The Surge, khám phá cách Ethereum đạt được khả năng mở rộng và phát triển lâu dài.
Tầm nhìn cốt lõi của Ethereum
Mục tiêu cốt lõi của Ethereum là trở thành cơ sở hạ tầng cho internet phi tập trung. Thông qua hợp đồng thông minh, Ethereum hỗ trợ phát triển các ứng dụng phi tập trung phức tạp, bao gồm DeFi, NFT, v.v. Tuy nhiên, Ethereum đang phải đối mặt với thách thức về khả năng mở rộng, với mạng chính chỉ có thể xử lý từ 15-30 giao dịch mỗi giây, thấp hơn nhiều so với các mạng thanh toán truyền thống. Điều này dẫn đến phí gas cao khi mạng bị tắc nghẽn, hạn chế tiềm năng của Ethereum trở thành cơ sở hạ tầng toàn cầu. The Surge được thiết kế chính để giải quyết vấn đề này.
Mục tiêu chính của The Surge bao gồm:
Giải pháp mở rộng dựa trên rollup
Cốt lõi của The Surge là nâng cao khả năng mở rộng thông qua giải pháp L2, trong đó rollup là thành phần quan trọng. Lộ trình tập trung vào rollup đã đề xuất sự phân công rõ ràng: Ethereum L1 tập trung vào việc trở thành lớp cơ sở phi tập trung mạnh mẽ, trong khi L2 đảm nhận nhiệm vụ mở rộng hệ sinh thái.
Rollup sẽ đóng gói giao dịch bên ngoài chuỗi và gửi đến mạng chính, đồng thời nâng cao đáng kể khả năng xử lý mà vẫn giữ được tính bảo mật và phi tập trung. Vitalik cho rằng rollup có thể mở rộng Ethereum lên tới hơn 100.000 giao dịch mỗi giây, điều này sẽ là một sự nâng cấp mang tính cách mạng, cho phép Ethereum hỗ trợ các ứng dụng quy mô toàn cầu mà không hy sinh tính phi tập trung.
Vitalik nhấn mạnh, rollup không chỉ là giải pháp tạm thời, mà còn là giải pháp mở rộng lâu dài. Sau khi The Merge đạt được chuyển đổi PoS, rollup được coi là cột mốc quan trọng tiếp theo. Năm 2023, lộ trình tập trung vào rollup đã đạt được tiến bộ quan trọng: việc ra mắt EIP-4844 blobs đã nâng cao đáng kể băng thông dữ liệu L1, nhiều EVM rollup đã bước vào giai đoạn đầu tiên. Mỗi L2 tồn tại như một phân đoạn độc lập, sự đa dạng trong cách thức thực hiện phân đoạn đã trở thành hiện thực.
Phát triển thêm về mẫu khả năng dữ liệu ( DAS )
Sampling khả năng dữ liệu ( DAS ) là một công nghệ quan trọng khác của The Surge, nhằm giải quyết vấn đề khả năng dữ liệu. Trong mạng phi tập trung, việc tất cả các nút có thể xác minh dữ liệu mà không cần lưu trữ hoặc tải xuống toàn bộ nội dung là rất quan trọng. DAS cho phép các nút xác minh dữ liệu mà không cần truy cập vào tập dữ liệu đầy đủ, từ đó nâng cao khả năng mở rộng và hiệu quả.
Vitalik nhấn mạnh hai hình thức DAS: PeerDAS và 2D DAS. PeerDAS được kỳ vọng sẽ tăng cường tính bảo mật của rollup. 2D DAS không chỉ lấy mẫu ngẫu nhiên trong blob mà còn lấy mẫu ngẫu nhiên giữa các blob. Thông qua DAS, Ethereum có thể xử lý một lượng dữ liệu lớn hơn, đạt được rollup nhanh hơn và chi phí thấp hơn mà không ảnh hưởng đến tính phi tập trung.
Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu để xác định phiên bản lý tưởng và thuộc tính an ninh của 2D DAS. Vitalik đã đề xuất một số con đường dài hạn khả thi:
Cần lưu ý rằng, ngay cả khi quyết định thực hiện mở rộng trực tiếp trên L1, những lựa chọn này vẫn tồn tại. Bởi vì nếu L1 phải xử lý một lượng giao dịch lớn, các khối sẽ trở nên rất lớn, và các khách hàng cần phương pháp xác minh hiệu quả, buộc phải sử dụng công nghệ giống như rollup.
Plasma và các giải pháp khác
Ngoài Rollup, giải pháp mở rộng chuỗi ngoài được đề xuất sớm là Plasma cũng là một giải pháp L2 quan trọng. Plasma tạo ra các chuỗi con xử lý giao dịch độc lập, định kỳ gửi tóm tắt đến mạng chính. Đối với mỗi khối, nhà điều hành gửi chứng minh nhánh Merkle cho người dùng về sự thay đổi trạng thái tài sản. Người dùng có thể rút tài sản bằng cách cung cấp nhánh Merkle, ngay cả khi có vấn đề về khả năng truy cập dữ liệu.
Mặc dù việc phát triển Plasma chậm hơn so với rollup, nhưng Vitalik vẫn coi nó là một phần quan trọng trong bộ công cụ mở rộng Ethereum. Ngoài ra, việc cải thiện công nghệ nén dữ liệu và chứng minh mã hóa cũng giúp nâng cao hiệu quả của rollup và các giải pháp L2 khác.
Cải tiến khả năng tương tác giữa các L2
Các thách thức chính mà hệ sinh thái L2 hiện đang phải đối mặt là khả năng tương tác giữa các L2 khá yếu. Một số khía cạnh quan trọng để cải thiện khả năng tương tác giữa các L2 bao gồm:
Những cải tiến này không chỉ là vấn đề kỹ thuật, mà còn cần sự hợp tác xã hội của L2, ví và L1.
Tiếp tục mở rộng Ethereum L1
Vitalik cho rằng, việc mở rộng Ethereum L1 và đảm bảo nó có thể hỗ trợ nhiều trường hợp sử dụng hơn vẫn rất quan trọng. Có ba chiến lược mở rộng L1:
Các chiến lược này đều có sự đánh đổi, cần được lựa chọn dựa trên tình huống cụ thể.
Phi tập trung và an ninh
Sự cân bằng giữa khả năng mở rộng và phi tập trung là chủ đề mà Vitalik thường nhấn mạnh. Nhiều blockchain hy sinh tính phi tập trung để đổi lấy khả năng thông lượng cao, nhưng Vitalik kiên định rằng Ethereum phải duy trì tính phi tập trung trong khi mở rộng. Rollup và DAS được coi là các phương pháp để tăng cường dung lượng trong khi vẫn giữ tính phi tập trung.
Khi Ethereum hướng tới tương lai tập trung vào rollup, việc đảm bảo tính không tin cậy của các hệ thống này là vô cùng quan trọng. Mặc dù rollup đã được chứng minh là hiệu quả, nhưng vẫn còn tồn tại rủi ro, cần phải kiểm tra và lặp lại một cách nghiêm ngặt.
Triển vọng của The Surge
Sau Surge, Vitalik tưởng tượng rằng Ethereum không chỉ có thể mở rộng, mà còn duy trì hoàn toàn phi tập trung, an toàn và bền vững. Tầm nhìn này bao gồm việc mở rộng L1 thông qua rollup và DAS, xây dựng thuật toán đồng thuận hiệu quả hơn, cải thiện công cụ phát triển, và nuôi dưỡng hệ sinh thái dApp.
Lộ trình của Ethereum đối mặt với nhiều thách thức, như triển khai rollup quy mô lớn, đảm bảo an toàn cho L2, chuẩn bị cho kỷ nguyên lượng tử, v.v. Nhưng nếu vượt qua những trở ngại này thành công, Ethereum sẽ củng cố vị trí của mình như là trung tâm của Web3.
Trong lĩnh vực blockchain đang phát triển nhanh chóng, Ethereum tập trung vào khả năng mở rộng mà không hy sinh sự phi tập trung, điều này khiến nó nổi bật. Nếu The Surge thành công, nó có thể thay đổi lại bối cảnh công nghệ blockchain trong vài năm tới.