Phân tích triển vọng nâng cấp công nghệ giao thức Ethereum: The Surge
Kể từ tháng 10 năm nay, đồng sáng lập Ethereum đã phát hành một loạt bài viết về sự phát triển trong tương lai của giao thức Ethereum, nội dung bao gồm sáu phần chính của lộ trình phát triển Ethereum. Bài viết này sẽ tập trung vào việc giải thích phần thứ hai của lộ trình The Surge, khám phá khả năng mở rộng và chiến lược phát triển lâu dài của Ethereum.
Tầm nhìn cốt lõi của Ethereum
Mục tiêu cơ bản của Ethereum là trở thành cơ sở hạ tầng cho internet phi tập trung. Thông qua hợp đồng thông minh hỗ trợ các ứng dụng phi tập trung phức tạp, Ethereum cung cấp cho các nhà phát triển một nền tảng lý tưởng để xây dựng các ứng dụng DeFi, NFT và nhiều hơn nữa. Tuy nhiên, Ethereum đang phải đối mặt với thách thức về khả năng mở rộng, chỉ xử lý được 15-30 giao dịch mỗi giây, thấp hơn nhiều so với khả năng xử lý của các mạng thanh toán truyền thống. Điều này dẫn đến phí gas cao khi mạng bị tắc nghẽn, hạn chế tiềm năng của Ethereum như một cơ sở hạ tầng toàn cầu. The Surge được thiết kế chính để giải quyết vấn đề này.
Các mục tiêu chính của The Surge bao gồm:
Đạt khả năng xử lý giao dịch trên Ethereum L1+L2 hơn 100.000 giao dịch mỗi giây
Duy trì sự phi tập trung và độ ổn định của L1
Đảm bảo một phần L2 hoàn toàn kế thừa các đặc điểm cốt lõi của Ethereum
Tối đa hóa khả năng tương tác giữa các L2, biến Ethereum thành một hệ sinh thái thống nhất
Tương lai tập trung vào rollup
Kế hoạch Surge nhằm nâng cao khả năng mở rộng của Ethereum thông qua giải pháp L2, rollup là chìa khóa trong chiến lược này. Lộ trình tập trung vào rollup đã đưa ra phân công rõ ràng: Ethereum L1 tập trung vào việc trở thành lớp nền 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 chúng trở lại mạng chính Ethereum, đồng thời giữ nguyên tính bảo mật và phi tập trung, đồng thời tăng đáng kể khả năng xử lý. Theo ước tính, rollup có thể nâng cao khả năng xử lý của Ethereum lên hơn 100.000 giao dịch mỗi giây. Đột phá lớn này sẽ cho phép Ether hỗ trợ các ứng dụng quy mô toàn cầu mà không hy sinh tính phi tập trung.
Cần lưu ý rằng rollup không chỉ là giải pháp tạm thời, mà còn là chiến lược mở rộng lâu dài. Khi Ethereum hoàn thành việc chuyển đổi từ PoW sang PoS đã giảm thiểu tiêu thụ năng lượng, rollup được coi là cột mốc quan trọng tiếp theo.
Năm nay, lộ trình tập trung vào rollup đã đạt được những tiến bộ quan trọng: Sự ra mắt của EIP-4844 blobs đã nâng cao đáng kể băng thông dữ liệu của Ethereum L1, nhiều rollup máy ảo Ethereum đã bước vào giai đoạn khởi đầu. Mỗi L2 tồn tại như một phân đoạn với các quy tắc và logic độc lập, sự đa dạng trong cách thức triển khai phân đoạn giờ đây đã trở thành hiện thực.
Sampling tính khả dụng dữ liệu ( DAS ) phát triển hơn nữa
Một khía cạnh quan trọng khác của The Surge là công nghệ lấy mẫu khả năng dữ liệu (DAS), được thiết kế để giải quyết vấn đề khả năng dữ liệu. Trong mạng phi tập trung, việc tất cả các nút có thể xác thực 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, do đó nâng cao khả năng mở rộng và hiệu quả. Hai hình thức chính của DAS bao gồm PeerDAS và 2D DAS. PeerDAS được kỳ vọng sẽ tăng cường tính bảo mật của rollup, trong khi 2D DAS không chỉ thực hiện lấy mẫu ngẫu nhiên trong blob mà còn giữa các blob.
Nhờ có DAS, Ethereum có thể xử lý một lượng lớn dữ liệu hơn, đạt được rollup nhanh hơn và tiết kiệm hơn, đồng thời không làm tổn hại đến sự phi tập trung. Trong tương lai, cần nghiên cứu thêm về phiên bản tốt nhất của 2D DAS và chứng minh các thuộc tính an toàn của nó.
Đường đi phát triển lâu dài có thể bao gồm:
Thực hiện DAS 2D lý tưởng
Kiên trì sử dụng 1D DAS, hy sinh hiệu suất băng thông mẫu, đổi lấy sự đơn giản và tính toàn vẹn
Bỏ DA, hoàn toàn áp dụng Plasma làm kiến trúc Layer2 chính
Cần lưu ý rằng ngay cả khi quyết định mở rộng thực hiện trực tiếp trên lớp L1, những lựa chọn này vẫn tồn tại. Bởi vì nếu L1 phải xử lý một lượng lớn giao dịch, khối sẽ trở nên rất lớn, và khách hàng cần xác minh tính chính xác của nó một cách hiệu quả, vì vậy phải sử dụng cùng một công nghệ với rollup.
Plasma và các giải pháp khác
Ngoài Rollup, Plasma như một giải pháp mở rộng off-chain được đề xuất từ sớm cũng là một loại giải pháp L2 khác. Plasma tạo ra các chuỗi con xử lý giao dịch độc lập với chuỗi chính Ethereum, định kỳ gửi tóm tắt đến mạng chính. Các nhà điều hành sẽ gửi nhánh Merkle cho người dùng để chứng minh 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 đã tụt lại so với rollup ở một mức độ nào đó, nhưng nó vẫn được coi là một phần của bộ công cụ mở rộng quy mô rộng hơn của Ethereum. Ngoài ra, các công nghệ nén dữ liệu cải tiến và chứng minh mật mã cũng đang được thảo luận để nâng cao hiệu suất của rollup và các giải pháp L2 khác.
Các phiên bản Plasma đầu tiên chủ yếu được sử dụng cho các trường hợp thanh toán. Tuy nhiên, nếu yêu cầu mỗi gốc được xác minh bằng SNARK, chức năng của Plasma sẽ được cải thiện đáng kể. Điều này không chỉ đơn giản hóa quy trình mà còn cung cấp cho người dùng một cách mới để rút tiền ngay lập tức mà không cần chờ đợi thời gian thách thức.
Cải tiến khả năng tương tác giữa các L2
Các thách thức chính mà hệ sinh thái L2 hiện tại đang đối mặt là khả năng tương tác giữa các L2 còn yếu. Cải thiện khả năng tương tác giữa các L2 liên quan đến nhiều khía cạnh:
Địa chỉ của chuỗi cụ thể: Địa chỉ nên chứa thông tin chuỗi, đơn giản hóa quy trình gửi giữa các L2.
Yêu cầu thanh toán trên chuỗi cụ thể: nên có khả năng tạo ra yêu cầu thanh toán xuyên chuỗi theo tiêu chuẩn một cách dễ dàng.
Giao thức trao đổi đa chuỗi và thanh toán Gas: cần có một giao thức mở chuẩn hóa để thể hiện các thao tác đa chuỗi.
Khách hàng nhẹ: Người dùng nên có khả năng xác thực chuỗi mà họ tương tác, thay vì chỉ phụ thuộc vào nhà cung cấp RPC.
Cầu token chia sẻ: Tạo Rollup cực kỳ đơn giản chia sẻ, duy trì số dư token giữa các L2, thực hiện chuyển tiền giữa L2 với chi phí thấp.
Tính đồng bộ kết hợp: cho phép gọi đồng bộ giữa L2 và L1 hoặc giữa nhiều L2, nâng cao hiệu quả của giao thức DeFi.
Những cải tiến này đối mặt với khó khăn về thời điểm và phạm vi tiêu chuẩn hóa. Tiêu chuẩn hóa quá sớm có thể dẫn đến những giải pháp kém tối ưu trở thành cố hữu, trong khi tiêu chuẩn hóa quá muộn có thể gây ra sự phân mảnh không cần thiết. Trong một số trường hợp có những giải pháp ngắn hạn và dài hạn, cần có sự hợp tác giữa các bên L2, ví và L1 để thúc đẩy.
Tiếp tục mở rộng Ethereum L1
Mở rộng Ethereum L1 và làm cho nó phù hợp với nhiều trường hợp sử dụng hơn vẫn rất quan trọng. Có ba chiến lược mở rộng L1:
Cải tiến công nghệ để đơn giản hóa 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 làm tăng rủi ro trường hợp xấu nhất.
Triển khai Rollups gốc, tạo ra nhiều bản sao song song của EVM
Các chiến lược này đều có sự đánh đổi. Ví dụ, rollups gốc có những hạn chế tương tự như rollups thông thường về tính kết hợp. Tăng giới hạn Gas có thể làm suy yếu các lợi ích tiềm năng khác. Tùy thuộc vào cách thực hiện cụ thể, việc giảm chi phí của các thao tác cụ thể trong EVM có thể làm tăng độ phức tạp tổng thể.
Phi tập trung và an ninh
Giữ được tính phân quyền trong khi theo đuổi khả năng mở rộng là một chủ đề cốt lõi. Nhiều dự án blockchain đã hy sinh tính phân quyền để tăng thông lượng, nhưng Ethereum cam kết duy trì tính phân quyền trong quá trình mở rộng. Rollup và DAS được coi là phương pháp giữ được tính phân quyền trong khi tăng cường công suất.
Với sự phát triển của Ethereum theo hướng tập trung vào rollup, việc đảm bảo tính không cần tin cậy của những hệ thống này trở nên cực kỳ quan trọng. Mặc dù cơ chế chứng minh mật mã của rollup đã được chứng minh là hiệu quả, nhưng không phải là không có rủi ro. Sự trưởng thành của những công nghệ này cần có sự kiểm tra và lặp lại nghiêm ngặt, đặc biệt là khi được áp dụng rộng rãi.
Triển vọng của The Surge
Sau khi hoàn thành Surge, Ethereum hy vọng sẽ đạt được sự cân bằng giữa khả năng mở rộng, phi tập trung, an toàn và bền vững. Tầm nhìn này không chỉ bao gồm việc mở rộng L1 thông qua rollup và DAS, mà còn phát triển các thuật toán đồng thuận hiệu quả hơn, cải thiện công cụ phát triển và nuôi dưỡng hệ sinh thái dApp phát triển mạnh mẽ.
Mặc dù đối mặt với nhiều thách thức như triển khai rollup quy mô lớn, đảm bảo an ninh L2 và chuẩn bị cho kỷ nguyên lượng tử, nhưng nếu vượt qua những trở ngại này thành công, Ethereum sẽ củng cố vị thế của mình như là cốt lõi của Web3. Trong lĩnh vực blockchain đang phát triển nhanh chóng, Ethereum tập trung vào việc đạt được khả năng mở rộng mà không hy sinh tính phi tập trung, đây là điểm độc đáo của nó. Sự thành công của The Surge có thể thay đổi cấu trúc công nghệ blockchain một lần nữa trong những 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.
Ethereum The Surge: Phân tích chiến lược mở rộng tập trung vào rollup
Phân tích triển vọng nâng cấp công nghệ giao thức Ethereum: The Surge
Kể từ tháng 10 năm nay, đồng sáng lập Ethereum đã phát hành một loạt bài viết về sự phát triển trong tương lai của giao thức Ethereum, nội dung bao gồm sáu phần chính của lộ trình phát triển Ethereum. Bài viết này sẽ tập trung vào việc giải thích phần thứ hai của lộ trình The Surge, khám phá khả năng mở rộng và chiến lược phát triển lâu dài của Ethereum.
Tầm nhìn cốt lõi của Ethereum
Mục tiêu cơ bản của Ethereum là trở thành cơ sở hạ tầng cho internet phi tập trung. Thông qua hợp đồng thông minh hỗ trợ các ứng dụng phi tập trung phức tạp, Ethereum cung cấp cho các nhà phát triển một nền tảng lý tưởng để xây dựng các ứng dụng DeFi, NFT và nhiều hơn nữa. Tuy nhiên, Ethereum đang phải đối mặt với thách thức về khả năng mở rộng, chỉ xử lý được 15-30 giao dịch mỗi giây, thấp hơn nhiều so với khả năng xử lý của các mạng thanh toán truyền thống. Điều này dẫn đến phí gas cao khi mạng bị tắc nghẽn, hạn chế tiềm năng của Ethereum như một cơ sở hạ tầng toàn cầu. The Surge được thiết kế chính để giải quyết vấn đề này.
Các mục tiêu chính của The Surge bao gồm:
Tương lai tập trung vào rollup
Kế hoạch Surge nhằm nâng cao khả năng mở rộng của Ethereum thông qua giải pháp L2, rollup là chìa khóa trong chiến lược này. Lộ trình tập trung vào rollup đã đưa ra phân công rõ ràng: Ethereum L1 tập trung vào việc trở thành lớp nền 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 chúng trở lại mạng chính Ethereum, đồng thời giữ nguyên tính bảo mật và phi tập trung, đồng thời tăng đáng kể khả năng xử lý. Theo ước tính, rollup có thể nâng cao khả năng xử lý của Ethereum lên hơn 100.000 giao dịch mỗi giây. Đột phá lớn này sẽ cho phép Ether hỗ trợ các ứng dụng quy mô toàn cầu mà không hy sinh tính phi tập trung.
Cần lưu ý rằng rollup không chỉ là giải pháp tạm thời, mà còn là chiến lược mở rộng lâu dài. Khi Ethereum hoàn thành việc chuyển đổi từ PoW sang PoS đã giảm thiểu tiêu thụ năng lượng, rollup được coi là cột mốc quan trọng tiếp theo.
Năm nay, lộ trình tập trung vào rollup đã đạt được những tiến bộ quan trọng: Sự ra mắt của EIP-4844 blobs đã nâng cao đáng kể băng thông dữ liệu của Ethereum L1, nhiều rollup máy ảo Ethereum đã bước vào giai đoạn khởi đầu. Mỗi L2 tồn tại như một phân đoạn với các quy tắc và logic độc lập, sự đa dạng trong cách thức triển khai phân đoạn giờ đây đã trở thành hiện thực.
Sampling tính khả dụng dữ liệu ( DAS ) phát triển hơn nữa
Một khía cạnh quan trọng khác của The Surge là công nghệ lấy mẫu khả năng dữ liệu (DAS), được thiết kế để giải quyết vấn đề khả năng dữ liệu. Trong mạng phi tập trung, việc tất cả các nút có thể xác thực 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, do đó nâng cao khả năng mở rộng và hiệu quả. Hai hình thức chính của DAS bao gồm PeerDAS và 2D DAS. PeerDAS được kỳ vọng sẽ tăng cường tính bảo mật của rollup, trong khi 2D DAS không chỉ thực hiện lấy mẫu ngẫu nhiên trong blob mà còn giữa các blob.
Nhờ có DAS, Ethereum có thể xử lý một lượng lớn dữ liệu hơn, đạt được rollup nhanh hơn và tiết kiệm hơn, đồng thời không làm tổn hại đến sự phi tập trung. Trong tương lai, cần nghiên cứu thêm về phiên bản tốt nhất của 2D DAS và chứng minh các thuộc tính an toàn của nó.
Đường đi phát triển lâu dài có thể bao gồm:
Cần lưu ý rằng ngay cả khi quyết định mở rộng thực hiện trực tiếp trên lớp L1, những lựa chọn này vẫn tồn tại. Bởi vì nếu L1 phải xử lý một lượng lớn giao dịch, khối sẽ trở nên rất lớn, và khách hàng cần xác minh tính chính xác của nó một cách hiệu quả, vì vậy phải sử dụng cùng một công nghệ với rollup.
Plasma và các giải pháp khác
Ngoài Rollup, Plasma như một giải pháp mở rộng off-chain được đề xuất từ sớm cũng là một loại giải pháp L2 khác. Plasma tạo ra các chuỗi con xử lý giao dịch độc lập với chuỗi chính Ethereum, định kỳ gửi tóm tắt đến mạng chính. Các nhà điều hành sẽ gửi nhánh Merkle cho người dùng để chứng minh 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 đã tụt lại so với rollup ở một mức độ nào đó, nhưng nó vẫn được coi là một phần của bộ công cụ mở rộng quy mô rộng hơn của Ethereum. Ngoài ra, các công nghệ nén dữ liệu cải tiến và chứng minh mật mã cũng đang được thảo luận để nâng cao hiệu suất của rollup và các giải pháp L2 khác.
Các phiên bản Plasma đầu tiên chủ yếu được sử dụng cho các trường hợp thanh toán. Tuy nhiên, nếu yêu cầu mỗi gốc được xác minh bằng SNARK, chức năng của Plasma sẽ được cải thiện đáng kể. Điều này không chỉ đơn giản hóa quy trình mà còn cung cấp cho người dùng một cách mới để rút tiền ngay lập tức mà không cần chờ đợi thời gian thách thức.
Cải tiến khả năng tương tác giữa các L2
Các thách thức chính mà hệ sinh thái L2 hiện tại đang đối mặt là khả năng tương tác giữa các L2 còn yếu. Cải thiện khả năng tương tác giữa các L2 liên quan đến nhiều khía cạnh:
Những cải tiến này đối mặt với khó khăn về thời điểm và phạm vi tiêu chuẩn hóa. Tiêu chuẩn hóa quá sớm có thể dẫn đến những giải pháp kém tối ưu trở thành cố hữu, trong khi tiêu chuẩn hóa quá muộn có thể gây ra sự phân mảnh không cần thiết. Trong một số trường hợp có những giải pháp ngắn hạn và dài hạn, cần có sự hợp tác giữa các bên L2, ví và L1 để thúc đẩy.
Tiếp tục mở rộng Ethereum L1
Mở rộng Ethereum L1 và làm cho nó phù hợp với 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. Ví dụ, rollups gốc có những hạn chế tương tự như rollups thông thường về tính kết hợp. Tăng giới hạn Gas có thể làm suy yếu các lợi ích tiềm năng khác. Tùy thuộc vào cách thực hiện cụ thể, việc giảm chi phí của các thao tác cụ thể trong EVM có thể làm tăng độ phức tạp tổng thể.
Phi tập trung và an ninh
Giữ được tính phân quyền trong khi theo đuổi khả năng mở rộng là một chủ đề cốt lõi. Nhiều dự án blockchain đã hy sinh tính phân quyền để tăng thông lượng, nhưng Ethereum cam kết duy trì tính phân quyền trong quá trình mở rộng. Rollup và DAS được coi là phương pháp giữ được tính phân quyền trong khi tăng cường công suất.
Với sự phát triển của Ethereum theo hướng tập trung vào rollup, việc đảm bảo tính không cần tin cậy của những hệ thống này trở nên cực kỳ quan trọng. Mặc dù cơ chế chứng minh mật mã của rollup đã được chứng minh là hiệu quả, nhưng không phải là không có rủi ro. Sự trưởng thành của những công nghệ này cần có sự kiểm tra và lặp lại nghiêm ngặt, đặc biệt là khi được áp dụng rộng rãi.
Triển vọng của The Surge
Sau khi hoàn thành Surge, Ethereum hy vọng sẽ đạt được sự cân bằng giữa khả năng mở rộng, phi tập trung, an toàn và bền vững. Tầm nhìn này không chỉ bao gồm việc mở rộng L1 thông qua rollup và DAS, mà còn phát triển các thuật toán đồng thuận hiệu quả hơn, cải thiện công cụ phát triển và nuôi dưỡng hệ sinh thái dApp phát triển mạnh mẽ.
Mặc dù đối mặt với nhiều thách thức như triển khai rollup quy mô lớn, đảm bảo an ninh L2 và chuẩn bị cho kỷ nguyên lượng tử, nhưng nếu vượt qua những trở ngại này thành công, Ethereum sẽ củng cố vị thế của mình như là cốt lõi của Web3. Trong lĩnh vực blockchain đang phát triển nhanh chóng, Ethereum tập trung vào việc đạt được khả năng mở rộng mà không hy sinh tính phi tập trung, đây là điểm độc đáo của nó. Sự thành công của The Surge có thể thay đổi cấu trúc công nghệ blockchain một lần nữa trong những năm tới.