Ethereum 2.0 The Surge: Xây dựng hệ sinh thái Phi tập trung triệu TPS

Triển vọng nâng cấp công nghệ Ethereum: The Surge

Các đồng sáng lập Ethereum Vitalik Buterin gần đây đã phát hành một loạt bài viết thảo luận về sự phát triển trong tương lai của Ethereum. Những bài viết này xoay quanh sáu giai đoạn của lộ trình Ethereum: The Merge, The Surge, The Cleansing, The Verification, The Purification và The Leap. Bài viết này sẽ tập trung giải thích giai đoạn The Surge, giai đoạn này chủ yếu tập trung vào khả năng mở rộng và phát triển dài hạn của Ethereum.

Ethereum giao thức nâng cấp kỹ thuật triển vọng phân tích (2): The Surge

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 việc thực thi tự động của hợp đồng thông minh, Ethereum hỗ trợ phát triển các ứng dụng phi tập trung phức tạp, sự linh hoạt này khiến nó trở thành nền tảng ưu tiên cho các nhà phát triển xây dựng các ứng dụng DeFi, NFT và hơn thế nữa.

Tuy nhiên, Ethereum vẫn có những hạn chế về khả năng mở rộng. Hiện tại, Ethereum chỉ có thể xử lý 15-30 giao dịch mỗi giây, thấp hơn nhiều so với các mạng thanh toán truyền thống. Điều này dẫn đến việc phí gas cao khi mạng bị tắc nghẽn, hạn chế khả năng của Ethereum trở thành cơ sở hạ tầng toàn cầu. The Surge được thiết kế để giải quyết vấn đề này.

Các 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 có tính phi tập trung và độ ổn định
  • Đảm bảo một phần L2 hoàn toàn kế thừa các thuộc tính cốt lõi của Ethereum
  • Tối đa hóa khả năng tương tác giữa các L2, biến Ethereum thành một hệ sinh thái thống nhất

Chiến lược mở rộng dựa trên rollup

Cốt lõi của The Surge là cải thiện khả năng mở rộng đáng kể thông qua giải pháp L2, trong đó rollup là phần chính. Chiến lược này xác định rõ sự phân công: Ethereum L1 tập trung vào việc trở thành một lớp nền tảng mạnh mẽ và phi tập trung, trong khi L2 đảm nhận nhiệm vụ mở rộng hệ sinh thái.

Rollup đóng gói giao dịch ngoài chuỗi, sau đó gửi kết quả trở lại mạng chính, tăng đáng kể khả năng thông qua trong khi vẫn giữ an toàn và phi tập trung. Vitalik cho biết, rollup có thể nâng cao khả năng xử lý của Ethereum lên hơn 100.000 giao dịch mỗi giây. Đây sẽ là một bước tiến mang tính cách mạng, cho phép Ethereum hỗ trợ các ứng dụng quy mô toàn cầu mà không làm tổn hại đến tính phi tập trung.

Vitalik nhấn mạnh, rollup không chỉ là giải pháp tạm thời, mà còn là giải pháp mở rộng lâu dài. Ethereum 2.0 đã chuyển từ bằng chứng công việc sang bằng chứng cổ phần thông qua The Merge, giảm tiêu thụ năng lượng, trong khi rollup được coi là cột mốc quan trọng tiếp theo.

Năm nay, lộ trình lấy rollup làm trung tâm đã đạt được những bước tiến quan trọng: với sự ra mắt của các blob EIP-4844, băng thông dữ liệu của Ethereum L1 đã tăng đáng kể, nhiều rollup máy ảo Ethereum đã bước vào giai đoạn đầu tiên. Mỗi L2 tồn tại như một phân đoạn có quy tắc và logic riêng, sự đa dạng trong cách thực hiện phân đoạn giờ đây đã trở thành hiện thực.

Ethereum giao thức công nghệ nâng cấp triển vọng phân tích (2): The Surge

Phát triển thêm về Sampling tính khả dụng dữ liệu ( DAS )

Sampling khả năng truy cập dữ liệu ( DAS ) là một khía cạnh quan trọng khác của The Surge, nhằm giải quyết vấn đề khả năng truy cập 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 cải thiện khả năng mở rộng và hiệu suất.

Vitalik đã nhấn mạnh hai hình thức của DAS: PeerDAS và 2D DAS. PeerDAS được kỳ vọng sẽ tăng cường giả định tin cậy của rollup, nâng cao tính an toàn. 2D DAS không chỉ thực hiện lấy mẫu ngẫu nhiên bên trong blob mà còn lấy mẫu ngẫu nhiên giữa các blob. Bằng cách sử dụng thuộc tính tuyến tính của KZG cam kết, mở rộng tập hợp blob trong khối thông qua một tập hợp các blob ảo mới, các blob ảo này sẽ mã hóa cùng một thông tin dư thừa.

Với DAS, Ethereum có thể xử lý một lượng dữ liệu lớn hơn, thực hiện rollup nhanh hơn và tiết kiệm hơn, đồng thời không làm tổn hại đến tính phi tập trung.

Trong tương lai, cần nhiều công việc hơn để xác định phiên bản lý tưởng của 2D DAS và chứng minh các thuộc tính an toàn của nó.

Đường đi dài hạn mà Vitalik cho là cần đạt được là:

  1. Thực hiện DAS 2D lý tưởng
  2. Kiên trì sử dụng 1D DAS, hy sinh hiệu quả băng thông mẫu, chấp nhận giới hạn dữ liệu thấp hơn vì tính đơn giản và tính toàn vẹn.
  3. Từ bỏ DA, hoàn toàn chấp nhận Plasma như kiến trúc Layer2 chính

Cần lưu ý rằng, ngay cả khi quyết định mở rộng thực thi trực tiếp trên lớp L1, những lựa chọn này vẫn tồn tại. Bởi vì nếu L1 phải xử lý một lượng lớn giao dịch, các khối L1 sẽ trở nên rất lớn, và khách hàng sẽ cần xác minh hiệu quả tính chính xác của nó, do đó không thể không sử dụng công nghệ giống như rollup( như ZK-EVM và DAS) trên lớp L1.

Plasma và các giải pháp khác

Ngoài Rollup, giải pháp mở rộng chuỗi ngoài được đề xuất từ sớm là Plasma cũng là một giải pháp L2 khác.

Plasma tạo ra các chuỗi con, các chuỗi con này độc lập xử lý giao dịch so với chuỗi chính Ethereum, định kỳ gửi tóm tắt về mạng chính. Đối với mỗi khối, nhà điều hành gửi một nhánh Merkle cho mỗi người dùng để chứng minh sự thay đổi trạng thái tài sản của người dùng đó. Người dùng có thể rút tài sản bằng cách cung cấp nhánh Merkle. Quan trọng là, nhánh này không nhất thiết phải lấy trạng thái mới nhất làm gốc.

Do đó, ngay cả khi có vấn đề về khả năng truy cập dữ liệu, người dùng vẫn có thể phục hồi tài sản bằng cách trích xuất trạng thái mới nhất có sẵn. Nếu người dùng gửi nhánh không hợp lệ, có thể xác định quyền sở hữu tài sản thông qua cơ chế thách thức trên chuỗi.

Mặc dù việc phát triển Plasma ở một mức độ nào đó đã chậm hơn so với rollup, nhưng Vitalik vẫn coi nó là một phần của bộ công cụ khả năng mở rộng rộng rãi hơn của Ethereum.

Ngoài ra, Vitalik còn thảo luận về việc cải tiến công nghệ nén dữ liệu và chứng minh mật mã, nhằm nâng cao hiệu suất cho rollup và các giải pháp L2 khác. Ý tưởng là nén dữ liệu càng nhiều càng tốt trong khi đảm bảo tất cả thông tin cần thiết vẫn có thể được các nút Ethereum xác minh. Những cải tiến kỹ thuật này rất có thể đóng vai trò then chốt trong quá trình Ethereum đạt được lưu lượng cao hơn.

Các phiên bản Plasma sớm chỉ có thể xử lý các trường hợp thanh toán, khó có thể mở rộng hơn nữa. Nhưng nếu yêu cầu mỗi root được xác thực bằng SNARK, Plasma sẽ trở nên mạnh mẽ hơn. Quy trình này có thể được đơn giản hóa đáng kể, vì đã loại bỏ hầu hết các khả năng gian lận của nhà điều hành. Đồng thời, cũng mở ra những con đường mới, tức là khi nhà điều hành không gian lận, người dùng có thể rút tiền ngay lập tức mà không cần chờ đợi thời gian thách thức.

Hiệu suất của Plasma khá tốt, đây cũng là lý do chính mà mọi người thiết kế cấu trúc kỹ thuật để khắc phục những thiếu sót về an ninh của nó.

Cải tiến khả năng tương tác giữa các L2

Những thách thức chính mà hệ sinh thái L2 hiện nay đang đối mặt là khả năng tương tác giữa các L2 còn yếu, làm thế nào để việc sử dụng hệ sinh thái L2 cảm giác như sử dụng một hệ sinh thái Ethereum thống nhất là một vấn đề cần được cải thiện.

Cải tiến khả năng tương tác giữa các L2 có nhiều loại. Về lý thuyết, Ethereum tập trung vào Rollup tương tự như L1 phân mảnh thực thi. Hệ sinh thái L2 hiện tại của Ethereum vẫn còn những vấn đề sau đây trong thực tế so với trạng thái lý tưởng:

Địa chỉ của chuỗi cụ thể: Địa chỉ nên chứa thông tin chuỗi (L1, Optimism, Arbitrum, v.v. ). Khi được thực hiện, có thể dễ dàng thực hiện gửi qua L2 bằng cách đơn giản đưa địa chỉ vào trường gửi, ví sẽ tự động xử lý phương thức gửi ( bao gồm việc sử dụng giao thức xuyên chuỗi ).

Yêu cầu thanh toán trên chuỗi cụ thể: Cần phải dễ dàng và tiêu chuẩn hóa việc tạo ra thông điệp "Gửi cho tôi X loại token Y trên chuỗi Z". Chủ yếu được áp dụng cho thanh toán giữa người với người, thanh toán giữa người với dịch vụ thương mại, cũng như yêu cầu tài trợ từ dApp.

Trao đổi chuỗi chéo và thanh toán Gas: Cần có một giao thức mở tiêu chuẩn hóa để thể hiện các hoạt động chuỗi chéo. ERC-7683 và RIP-7755 đã có những nỗ lực trong lĩnh vực này, mặc dù phạm vi ứng dụng của cả hai đều rộng hơn.

Khách hàng nhẹ: Người dùng nên có khả năng xác thực chuỗi mà họ tương tác, chứ không chỉ tin tưởng vào nhà cung cấp RPC. Ví dụ, Helios của a16z crypto có thể làm điều này ( đối với Ethereum ), nhưng sự phi tín nhiệm này cần được mở rộng đến L2. ERC-3668(CCIP-read) là một chiến lược để đạt được mục tiêu này.

Ý tưởng cầu nối token chia sẻ: Trong trường hợp tất cả L2 đều là rollup chứng minh tính hợp lệ và mỗi slot đều được gửi đến Ethereum, việc chuyển một tài sản từ L2 này sang L2 khác trong trạng thái gốc vẫn cần rút tiền và gửi tiền, điều này yêu cầu phải trả một lượng lớn phí Gas L1.

Một phương pháp để giải quyết vấn đề này là: tạo ra một Rollup tối giản chia sẻ, có chức năng duy nhất là duy trì thông tin về mỗi loại token do L2 nào sở hữu và số dư của từng loại, đồng thời cho phép những số dư này được cập nhật hàng loạt thông qua các hoạt động chuyển giao giữa các L2 được khởi xướng từ bất kỳ L2 nào. Điều này sẽ cho phép chuyển tiền giữa các L2 mà không cần trả phí gas L1 mỗi lần, cũng như không cần sử dụng các công nghệ dựa trên nhà cung cấp thanh khoản như ERC-7683.

Tính đồng bộ tổ hợp: Cho phép thực hiện các cuộc gọi đồng bộ giữa một L2 cụ thể và L1 hoặc giữa nhiều L2. Điều này giúp cải thiện hiệu quả tài chính của các giao thức DeFi. Cái trước có thể thực hiện mà không cần phối hợp giữa các L2; cái sau cần có sự chia sẻ thứ tự. Công nghệ dựa trên rollup tự động áp dụng cho tất cả các công nghệ này.

Nhiều ví dụ ở trên đều phải đối mặt với tình huống khi nào nên tiêu chuẩn hóa và tiêu chuẩn hóa những lớp nào. Nếu tiêu chuẩn hóa quá sớm, có thể khiến các giải pháp kém trở nên ăn sâu. Nếu tiêu chuẩn hóa quá muộn, có thể gây ra sự phân mảnh không cần thiết.

Một sự đồng thuận hiện tại là: trong một số trường hợp, có những giải pháp ngắn hạn với các thuộc tính yếu hơn nhưng dễ thực hiện hơn, và cũng có những giải pháp dài hạn "đúng đắn cuối cùng" nhưng cần nhiều năm để thực hiện. Những nhiệm vụ này không chỉ là vấn đề kỹ thuật, mà còn là ( thậm chí có thể chủ yếu là ) vấn đề xã hội, cần có sự hợp tác giữa L2, ví và L1.

Ethereum giao thức công nghệ nâng cấp triển vọng phân tích (2): The Surge

Tiếp tục mở rộng Ethereum L1

Vitalik cho rằng, mở rộng Ethereum L1 chính nó và đảm bảo nó có thể chứa ngày càng nhiều trường hợp sử dụng là rất có giá trị.

L1 mở rộng có ba chiến lược, có thể thực hiện riêng lẻ hoặc song song:

  1. Cải tiến công nghệ ( như mã khách hàng, khách hàng không trạng thái, hết hạn lịch sử ) để giúp L1 dễ xác minh hơn, sau đó tăng giới hạn Gas.
  2. Giảm chi phí hoạt động cụ thể, tăng cường năng lực trung bình mà không làm tăng rủi ro tình huống tồi tệ nhất.
  3. Rollups gốc ( tức là tạo ra N bản sao song song của EVM )

Các công nghệ này có những thỏa hiệp khác nhau. Ví dụ, rollups bản địa có những điểm yếu tương tự như rollups thông thường về khả năng kết hợp: không thể gửi một giao dịch đơn lẻ để thực hiện các thao tác đồng bộ qua nhiều rollup. Việc tăng giới hạn Gas sẽ làm suy yếu các lợi ích khác có thể đạt được thông qua việc đơn giản hóa xác minh L1, chẳng hạn như tăng tỷ lệ người dùng chạy nút xác minh và số lượng người đặt cược solo. Tùy thuộc vào cách thực hiện, việc làm cho các thao tác cụ thể trong EVM rẻ hơn có thể làm tăng độ phức tạp tổng thể của EVM.

Phi tập trung và an ninh

Cân bằng giữa khả năng mở rộng và phi tập trung là chủ đề mà Vitalik nhấn mạnh nhiều lần. Nhiều dự án blockchain chọn hy sinh tính phi tập trung để đổi lấy thông lượng cao hơn. Ví dụ, một nền tảng giao dịch có thể xử lý hàng ngàn giao dịch mỗi giây, nhưng cần phần cứng mạnh mẽ để vận hành nút, làm cho mạng trở nên tập trung. Vitalik kiên quyết cho rằng, ngay cả khi Ethereum liên tục mở rộng, cũng phải duy trì cam kết đối với tính phi tập trung.

Rollup và DAS được coi là những phương pháp để tăng cường dung lượng Ethereum trong khi vẫn giữ được tính phi tập trung của nó. Khác với một số chuỗi khối hiệu suất cao, chiến lược mở rộng của Ethereum đảm bảo rằng bất kỳ ai cũng có thể chạy nút, để bảo vệ mạng lưới theo cách thực sự phi tập trung. Điều này rất quan trọng đối với tầm nhìn của Ethereum, đó là xây dựng một chuỗi khối hỗ trợ hệ thống tài chính toàn cầu không cần sự cho phép.

Khả năng mở rộng càng cao, trách nhiệm về mặt an ninh càng lớn. Khi Ethereum tiến tới tương lai tập trung vào rollup, việc đảm bảo tính không tin cậy của các hệ thống này trở nên vô cùng quan trọng. Rollup dựa vào chứng minh mật mã để đảm bảo các giao dịch ngoài chuỗi là hợp pháp khi được nộp trở lại Ethereum. Mặc dù những hệ thống này đã được chứng minh là hiệu quả, nhưng không phải không có rủi ro. Vitalik thừa nhận rằng sự trưởng thành của các công nghệ này cần phải được thử nghiệm và lặp lại nghiêm ngặt, đặc biệt là khi chúng được áp dụng rộng rãi hơn.

Triển vọng của The Surge

Sau The Surge, Vitalik tưởng tượng rằng Ethereum không chỉ có thể mở rộng mà còn giữ được tính phi tập trung, an toàn và bền vững hoàn toàn. Tầm nhìn này không chỉ bao gồm việc mở rộng lớp 1 thông qua rollup và DAS, mà còn bao gồm việc xây dựng các thuật toán đồng thuận hiệu quả hơn, cải thiện công cụ cho nhà phát triển và nuôi dưỡng hệ sinh thái dApp phát triển mạnh mẽ.

Lộ trình của Ethereum là lạc quan, đồng thời cũng tồn tại nhiều thách thức. Triển khai quy mô lớn rollup, đảm bảo tính an toàn của các giải pháp L2 và chuẩn bị cho tương lai lượng tử đều là những nhiệm vụ phức tạp. Tuy nhiên, nếu Ethereum có thể thành công vượt qua những trở ngại này, nó sẽ củng cố vị trí của mình như là trung tâm của Web3.

ETH1.17%
Xem bản gốc
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.
  • Phần thưởng
  • 7
  • Chia sẻ
Bình luận
0/400
PumpBeforeRugvip
· 07-11 17:07
gas cao thì cao, đừng nói những điều vô ích.
Xem bản gốcTrả lời0
TokenSleuthvip
· 07-10 21:54
v chú thắng nhiều quá
Xem bản gốcTrả lời0
LadderToolGuyvip
· 07-10 13:19
Thật sự muốn đạt tới tps cấp triệu? Không thể nào.
Xem bản gốcTrả lời0
ZKSherlockvip
· 07-10 13:06
thực ra vấn đề mở rộng quy mô cần tích hợp zk-snark để nói thật...
Xem bản gốcTrả lời0
PancakeFlippavip
· 07-10 13:06
Chiến đấu, tăng lên, làm chết đối thủ
Xem bản gốcTrả lời0
NeverPresentvip
· 07-10 13:01
Lại đang vẽ BTC rồi.
Xem bản gốcTrả lời0
PrivacyMaximalistvip
· 07-10 12:56
Chạy ETH lâu như vậy còn chê chậm?
Xem bản gốcTrả lời0
  • Ghim
Giao dịch tiền điện tử mọi lúc mọi nơi
qrCode
Quét để tải xuống ứng dụng Gate
Cộng đồng
Tiếng Việt
  • 简体中文
  • English
  • Tiếng Việt
  • 繁體中文
  • Español
  • Русский
  • Français (Afrique)
  • Português (Portugal)
  • Bahasa Indonesia
  • 日本語
  • بالعربية
  • Українська
  • Português (Brasil)