Khi nói đến sự phát triển của blockchain và tiền điện tử, Ethereum luôn được chú ý. Là nền tảng hợp đồng thông minh lớn nhất, nó đã thúc đẩy sự phát triển của các ứng dụng phi tập trung. Tuy nhiên, khi công nghệ blockchain tiếp tục phát triển và nhu cầu của người dùng ngày càng tăng, Ethereum phải đối mặt với nhiều thách thức như mở rộng công suất. Để giải quyết những vấn đề này và làm cho Ethereum mạnh mẽ và bền vững hơn, cộng đồng Ethereum dự kiến sẽ tung ra một bản nâng cấp lớn – Bản nâng cấp Ethereum Cancun – vào tháng 11 năm nay.
Việc nâng cấp Ethereum Cancun được coi là một sự kiện quan trọng trong lộ trình nâng cấp Ethereum. Bản nâng cấp này sẽ hình thành mô hình mở rộng “dẫn động hai bánh” bằng cách giới thiệu công nghệ sharding và giải pháp Rollup đã sử dụng trước đó. Bản nâng cấp Cancun không chỉ có thể giải quyết vấn đề tắc nghẽn hiệu suất mà mạng Ethereum hiện tại gặp phải mà còn đặt nền tảng cho các nâng cấp chuyên sâu trong tương lai. Bài viết này sẽ tập trung vào các công nghệ và giao thức mới được giới thiệu trong bản nâng cấp Ethereum Cancun và tìm hiểu tác động của bản nâng cấp này đối với toàn bộ hệ sinh thái Ethereum?
Con đường mở rộng của Ethereum
Với sự gia tăng dữ liệu trên chuỗi, Ethereum, với tư cách là nền tảng hợp đồng thông minh lớn nhất thế giới, chịu trách nhiệm lưu trữ và giải quyết hầu hết dữ liệu. Điều này đặt ra yêu cầu cao hơn về tốc độ giao dịch và thông lượng của mạng chính Ethereum. Do đó, việc giải quyết các vấn đề về tốc độ giao dịch và mở rộng của Ethereum luôn là trọng tâm của các nhà phát triển và nhân viên cộng đồng Ethereum. Để làm được điều này, họ đã đưa ra nhiều giải pháp khác nhau.
Giải pháp đầu tiên là sử dụng Sharding (công nghệ sharding) trên lớp đầu tiên (Lớp 1) để đạt được khả năng mở rộng dung lượng. Công nghệ Sharding được xếp hạng là phần thứ ba trong lộ trình nâng cấp Ethereum sau khi ra mắt và sáp nhập beacon chain, là phần quan trọng và quan trọng nhất trong toàn bộ lộ trình nâng cấp Ethereum. Ý tưởng cốt lõi của kế hoạch này là chia chuỗi chính Ethereum thành các phân đoạn khác nhau và xoay vòng ngẫu nhiên các trình xác thực giữa các phân đoạn này. Mỗi phân đoạn về cơ bản là một chuỗi khối nhỏ của riêng nó và chạy song song với chuỗi đèn hiệu. Thông qua công nghệ sharding, Ethereum có thể tăng đáng kể thông lượng giao dịch và khả năng mở rộng để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của người dùng.
Tuy nhiên, việc triển khai mở rộng phân đoạn không phải là một nhiệm vụ đơn giản, nó liên quan đến việc giải quyết một loạt vấn đề phức tạp như giao tiếp giữa các phân đoạn, thiết kế cơ chế đồng thuận và phân bổ các trình xác nhận. thực sự nhận ra Nó sẽ mất một thời gian dài. Trong lộ trình nâng cấp Ethereum, giải pháp sharding được chia thành ba giai đoạn: Pro-Danksharding (EIP-4844), Tách người đề xuất-người xây dựng (PBS) và Sharding hoàn chỉnh (Danksharding). Lõi nâng cấp Cancun EIP-4844 sắp ra mắt hiện tại là bước đầu tiên hướng tới việc mở rộng sharding của Ethereum.
Giải pháp thứ hai là đạt được khả năng mở rộng công suất ở Lớp 2. Trong số đó, công nghệ mở rộng Layer 2 chủ đạo là Rollup. Không giống như công nghệ sharding, Rollup không chia chuỗi Ethereum chính thành chuỗi khối nhỏ của riêng nó mà thay vào đó hoạt động như một chuỗi khối nhỏ trên lớp Ethereum đầu tiên. Cách thức hoạt động của Rollup là đưa một loạt dữ liệu được đóng gói vào Lớp 2 để thực thi, sau đó nén kết quả thực hiện và dữ liệu giao dịch rồi gửi chúng trở lại Lớp 1. Ưu điểm của Rollup là cải thiện đáng kể phí giao dịch và tốc độ giao dịch. So với mạng chính Ethereum, phí giao dịch Lớp 2 có thể giảm từ 3 đến 8 lần và tốc độ giao dịch có thể tăng lên hàng nghìn lần.
Hiện tại, các giải pháp Rollup chính thống được chia thành Optimism Rollup và ZKRollup. Optimism Rollup được coi là giải pháp ngắn hạn, trong khi ZKRollup được coi là giải pháp lâu dài. Tuy nhiên, giải pháp Rollup có một lỗ hổng chết người, đó là việc nhận dữ liệu Rollup vẫn cần giao tiếp với lớp đầu tiên. Ngay cả với các thuật toán nén, biên nhận quy mô lớn sẽ làm tăng chi phí lưu trữ cho các nút cấp một. Do đó, giới hạn mở rộng của Rollup bị giới hạn bởi thông lượng của lớp đầu tiên và không thể đạt được khả năng mở rộng không giới hạn.
Để phát huy tối đa lợi thế của hai tuyến kỹ thuật, Ethereum đã áp dụng kế hoạch nâng cấp lũy tiến. Đầu tiên, việc mở rộng nhanh chóng đạt được thông qua việc triển khai lớp thứ hai và các công nghệ khác để đáp ứng nhu cầu thị trường ngắn hạn và trung hạn. Đồng thời, nhóm R&D Ethereum cũng đang thúc đẩy nghiên cứu về công nghệ sharding. EIP-4844 sắp được phát hành là một kế hoạch mở rộng xung quanh Rollup, có thể được coi là công cụ tăng tốc cho Rollup. Đây cũng là bước đầu tiên trong quá trình mở rộng sharding của Ethereum, mở đường cho sharding hoàn chỉnh trong tương lai. Thông qua sự kết hợp giữa tối ưu hóa lớp thứ hai và công nghệ sharding lớp thứ nhất, Ethereum đã đưa ra mô hình mở rộng “dẫn động hai bánh”, không chỉ đặt nền tảng để Ethereum đạt được mức độ phổ biến ứng dụng ở quy mô lớn hơn mà còn cung cấp một nền tảng cho sự tăng trưởng liên tục, cung cấp hỗ trợ kỹ thuật vững chắc cho nhu cầu thị trường và sự phát triển bền vững của ngành.
Bản nâng cấp Cancun sẽ mang đến những công nghệ gì?
Nâng cấp Cancun là một bản nâng cấp quan trọng đối với Ethereum, nó sẽ giới thiệu một số công nghệ và giao thức để cải thiện khả năng mở rộng và bảo mật của mạng Ethereum. Dưới đây là một số công nghệ và giao thức cụ thể mà bản nâng cấp Cancun sẽ mang lại, được trình bày chi tiết bên dưới:
EIP-4844:
EIP-4844 là một đề xuất cải tiến cho Ethereum nhằm giảm phí giao dịch. Nó giới thiệu một loại giao dịch mới gọi là Giao dịch thực hiện Blob. Các giao dịch này tương tự như các giao dịch thông thường nhưng chứa các bộ sưu tập dữ liệu bổ sung, được gọi là các đốm màu.
Kích thước của blob khá lớn (~125 KB) và tiết kiệm hơn các phương pháp lưu trữ dữ liệu cuộc gọi hiện tại. Bằng cách lưu trữ tạm thời các đốm màu này trên lớp đồng thuận Ethereum, EIP-4844 có thể giảm đáng kể chi phí tổng hợp dữ liệu vào lớp cơ sở Ethereum, do đó giảm phí giao dịch. Ngoài việc giới thiệu các giao dịch mang blob, EIP-4844 cũng sẽ triển khai các thay đổi hệ thống khác như logic lớp thực thi, quy tắc xác minh, thị trường phí đa chiều, v.v. để đáp ứng nhu cầu triển khai bảo vệ danks hoàn chỉnh trong tương lai.
Điều quan trọng cần lưu ý là mặc dù EIP-4844 chứa hầu hết logic sharding hoàn chỉnh nhưng bản thân nó không triển khai bất kỳ sharding thực tế nào. Tuy nhiên, EIP-4844 vẫn có thể mang lại lợi ích về khả năng mở rộng và tiết kiệm chi phí cho Ethereum, đưa nó đến gần hơn với mức chi phí và thông lượng cần thiết để đạt được việc áp dụng đại trà.
EIP-1559:
EIP-1559 là một đề xuất quan trọng khác đối với Ethereum sẽ được triển khai trong bản nâng cấp Cancun. Nó nhằm mục đích cải thiện mô hình phí giao dịch của Ethereum, cải thiện trải nghiệm người dùng và khả năng dự đoán mạng. EIP-1559 giới thiệu một thị trường phí năng động dựa trên cung và cầu, bao gồm phí cơ bản và phí thay đổi. Phí cơ bản bị đốt cháy, giúp giảm lạm phát của Ethereum. Phí biến đổi điều chỉnh dựa trên quy mô của khối lượng giao dịch để cung cấp phí giao dịch hợp lý hơn và khuyến khích người dùng thực hiện giao dịch hiệu quả hơn.
Giao dịch Shard Blob:
Trong khuôn khổ Proto-DankSharding, một loại giao dịch mới có tên Giao dịch Shard Blob được giới thiệu. Loại giao dịch này cho phép Rollup gửi dữ liệu tới blob và nối nó vào khối. Giao dịch Shard Blob có thể chứa tối đa hai đốm màu và mỗi khối có thể chứa 8 đến 16 đốm màu, với mỗi đốm màu có kích thước khoảng 1 MB đến 2 MB. Loại giao dịch mới này giúp giảm chi phí lưu trữ và truyền dữ liệu, mang lại thông lượng cao hơn và chi phí giao dịch thấp hơn cho mạng Ethereum.
Lược đồ đa thức KZG:
Trong các giao dịch, lược đồ đa thức KZG (được đặt tên bởi Kate, Zaverucha và Goldberg) đã được giới thiệu để xác thực dữ liệu giao dịch được xuất bản dưới dạng blob. KZG là một hệ thống xác minh không cần kiến thức, có thể xác minh mà không tiết lộ toàn bộ nội dung của blob. Cơ chế xác minh này đảm bảo tính toàn vẹn và độ tin cậy của dữ liệu giao dịch.
Ngoài các công nghệ và giao thức cụ thể được đề cập ở trên, bản nâng cấp Cancun còn bao gồm một số EIP quan trọng khác (Đề xuất cải tiến Ethereum) để cải thiện hơn nữa chức năng và hiệu suất của Ethereum. Dưới đây là một số EIP đáng chú ý:
- EIP-1159: Đề xuất này nhằm cải thiện cấu trúc giao dịch của Ethereum, đưa ra các khoản phí cơ bản và dữ liệu mở rộng tùy chọn, đồng thời cải thiện hiệu quả và khả năng dự đoán của các giao dịch.
- EIP-3198: Đề xuất này đề xuất một loại giao dịch mới gọi là giao dịch “Fat” có thể chứa nhiều thao tác trong một giao dịch, từ đó giảm số lượng và chi phí giao dịch.
- EIP-3541: Đề xuất này giới thiệu một loại hợp đồng mới gọi là “Danh sách truy cập”, giúp giảm chi phí tương tác hợp đồng bằng cách tối ưu hóa việc quản lý quyền truy cập của hợp đồng.
- EIP-3529: Đề xuất này đề xuất cơ chế tạo và khởi tạo hợp đồng mới có tên là “Giảm chi phí gas cho các tài khoản trống”, giúp giảm chi phí tạo và khởi tạo hợp đồng.
- EIP-2930: Đề xuất này giới thiệu một loại giao dịch mới được gọi là “Định giá lại các mã truy cập trạng thái”, giúp giảm chi phí giao dịch bằng cách định giá lại các mã truy cập trạng thái.
Việc nâng cấp Cancun sẽ mang lại tác động gì?
Bản nâng cấp Cancun là bản nâng cấp quan trọng đối với mạng Ethereum và sẽ mang lại tác động rộng rãi. Mục tiêu của việc nâng cấp này là chuẩn bị cho một mạng phân chia dữ liệu hoàn chỉnh và mở rộng công nghệ Rollup. Điều này sẽ có nhiều tác động, bao gồm cả trên mạng Ethereum và mạng Lớp 2.
Nâng cấp Cancun: Hiệu suất mạng Ethereum sẽ được cải thiện đáng kể
Mạng Ethereum sẽ nhận được một số cải tiến quan trọng nhờ nâng cấp Cancun. Đầu tiên, Proto-Danksharding được giới thiệu, điều này sẽ cải thiện đáng kể khả năng mở rộng của mạng Ethereum. Hiện tại, mạng chính Ethereum chỉ có thể xử lý một số lượng giao dịch hạn chế mỗi giây, dẫn đến tắc nghẽn và chi phí gas cao. Bằng cách giới thiệu công nghệ phân đoạn, bản nâng cấp Cancun sẽ cho phép mạng Ethereum xử lý đồng thời nhiều phân đoạn, tăng đáng kể thông lượng giao dịch. Điều này sẽ cho phép mạng Ethereum đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của người dùng và hỗ trợ nhiều ứng dụng và giao dịch phi tập trung hơn.
Thứ hai, việc nâng cấp Cancun cũng sẽ giảm phí giao dịch trên mạng Ethereum. Trong mạng Ethereum hiện tại, người dùng cần phải trả phí gas cao để thực hiện hợp đồng thông minh và thực hiện giao dịch. Điều này không đủ thân thiện với các giao dịch nhỏ và người dùng thông thường. Tuy nhiên, việc nâng cấp Cancun sẽ giảm phí gas cho các giao dịch bằng cách giới thiệu các “đốm màu” dữ liệu và triển khai EIP-4844. Điều này sẽ làm cho mạng Ethereum có giá cả phải chăng hơn, thu hút nhiều người dùng tham gia hơn và thúc đẩy việc áp dụng rộng rãi hơn.
Bản nâng cấp Cancun cũng sẽ tăng cường tính bảo mật của mạng Ethereum. Việc nâng cấp sẽ tăng cường cơ sở hạ tầng bảo mật của mạng bằng cách thực hiện các biện pháp như EIP-6780. Điều này sẽ giúp bảo vệ tiền và dữ liệu của người dùng, đồng thời giảm nguy cơ xảy ra các cuộc tấn công mạng. Bảo mật là một trong những yếu tố chính của mạng blockchain và các cải tiến bảo mật trong bản nâng cấp Cancun sẽ đặt ra tiêu chuẩn cao hơn cho độ tin cậy của mạng Ethereum.
Nâng cấp Cancun: Lớp 2 mở ra những cơ hội phát triển mới
Với bản nâng cấp Cancun sắp tới của Ethereum, Lớp 2 sẽ mở ra những cơ hội phát triển mới. Sau khi nâng cấp Cancun, tốc độ của Ethereum Lớp 2 sẽ tăng từ 10 đến 100 lần và chi phí giao dịch cũng sẽ giảm. Điều này sẽ cho phép Lớp 2 tích hợp tốt hơn vào hệ sinh thái Ethereum và cung cấp cho người dùng trải nghiệm giao dịch nhanh hơn, chi phí thấp hơn. Cho dù đó là Optimistic Rollup hay ZK Rollup, họ sẽ được hưởng lợi từ những cải tiến do bản nâng cấp này mang lại.
Đầu tiên, bản nâng cấp Cancun giúp tăng tốc độ giao dịch của mạng Ethereum Lớp 2, giảm chi phí giao dịch và mang lại cơ hội cho các giải pháp Lớp 2 như Optimistic Rollup và ZK Rollup. Đối với Optimistic Rollup, việc sao lưu giao dịch sẽ được hoàn thành nhanh hơn, cải thiện thông lượng của mạng tổng thể và đẩy nhanh sự phát triển của các dự án sinh thái. Đối với ZK Rollup, bản nâng cấp Cancun mang lại nhiều cơ hội hơn bất chấp một số thách thức kỹ thuật. ZK Rollup cung cấp quyền riêng tư và bảo mật cao hơn, cho phép người dùng giao dịch với phí giao dịch thấp hơn mà không phải hy sinh tính bảo mật. Với việc triển khai nâng cấp Cancun, những lợi thế của ZK Rollup sẽ trở nên đáng kể hơn và dự kiến nó sẽ đóng vai trò quan trọng hơn trong mạng Lớp 2 và cung cấp cho người dùng nhiều sự lựa chọn hơn.
Thứ hai, tổng khối lượng khóa (TVL) của Lớp 2 đã vượt quá 10,79 tỷ USD từ mức 5 tỷ USD vào tháng 10 năm ngoái. Điều này cho thấy thị trường và nhà đầu tư đang lạc quan về sự phát triển trong tương lai của Lớp 2. Với việc triển khai nâng cấp Cancun, dữ liệu này được kỳ vọng sẽ đạt được những bước đột phá lớn hơn. Đồng thời, một số dự án Lớp 2 mới sắp được tung ra trên mạng chính, chẳng hạn như Scroll và Taiko , cũng sẽ có cơ hội phát triển tốt.
Thứ ba, việc tăng tốc độ và chi phí mạng Lớp 2 sẽ cải thiện đáng kể trải nghiệm người dùng, từ đó thu hút nhiều người dùng hơn. Điều này có ý nghĩa quan trọng đối với sự phát triển của các ứng dụng phi tập trung (DApps). Ví dụ: các sản phẩm DeFi dựa trên Lớp 2 sẽ có thể xử lý nhiều giao dịch hơn và mang lại trải nghiệm mượt mà hơn. Đồng thời, các ngành như trò chơi và mạng xã hội cũng rất coi trọng lưu lượng truy cập và trải nghiệm giao dịch, họ cũng sẽ có được cơ hội phát triển tốt hơn.
Thứ tư, vì dữ liệu Blob chỉ có thể được lưu trong một khoảng thời gian ngắn nên sẽ có vấn đề khi gọi dữ liệu lịch sử. Điều này sẽ tạo ra nhu cầu về lưu trữ phi tập trung và kế hoạch mở rộng Lớp 2 cũng yêu cầu sử dụng lớp sẵn có của dữ liệu. Do đó, việc nâng cấp Cancun cũng sẽ có tác động tích cực đến mạng mở rộng lưu trữ L1 (như các dự án lớp lưu trữ Eth, Arweave và Filecoin Ethereum DA), từ đó thúc đẩy hơn nữa sự phát triển của các dự án ứng dụng phi tập trung trong hệ sinh thái Ethereum.
Nhìn chung, nâng cấp Cancun là bước đầu tiên trong lộ trình mở rộng của Ethereum, điều này sẽ thúc đẩy đáng kể sự phát triển của mạng Lớp 2 thông qua các cải tiến công nghệ và các tác động mang lại của nó. Có thể thấy trước rằng mạng Lớp 2 sẽ trở thành lực lượng chính của hệ sinh thái Ethereum trong tương lai, cung cấp cho người dùng các dịch vụ tốt hơn. Tuy nhiên, cải tiến công nghệ chỉ là điều kiện cần cho sự thành công của mạng Lớp 2. Chìa khóa nằm ở việc phát triển các ứng dụng hoàn thiện và chất lượng cao để thực sự giải quyết được những điểm yếu của người dùng. Chỉ bằng cách này, Lớp 2 mới có thể tối đa hóa giá trị của nó.
