Lưu ý của biên tập viên: Ethereum từ lâu đã bị chỉ trích vì chi phí gas cao và rủi ro bảo mật. Ngoài ra, cuộc thảo luận gần đây về EVM song song đã thu hút sự chú ý lớn trong ngành. Reforge Research đã tiến hành trao đổi chuyên sâu với nhiều chuyên gia cấp cao trong ngành như mạng sinh thái EVM L1, ngành AMM và các giao thức chuỗi chéo để hiểu các quan điểm khác nhau của các ngành khác nhau. Hệ sinh thái về chủ đề này chúng tôi đã biên soạn bài viết này để các bạn tham khảo và nghiên cứu.
Giới thiệu
Trong các hệ thống máy tính ngày nay, việc xử lý các tác vụ nhanh hơn và hiệu quả hơn thường có nghĩa là xử lý chúng song song thay vì tuần tự. Hiện tượng này sinh ra bởi kiến trúc bộ xử lý đa lõi của máy tính hiện đại được gọi là “song song hóa” như tên gọi. Các tác vụ trước đây được xử lý theo từng bước giờ đây thường được xử lý đồng thời, tối đa hóa hiệu suất của bộ xử lý. Tương tự như vậy, trong mạng blockchain, nguyên tắc thực hiện nhiều hoạt động đồng thời cũng áp dụng cho các hoạt động giao dịch , mặc dù thay vì sử dụng nhiều bộ xử lý để vận hành, sức mạnh xác minh chung của nhiều nút trong mạng được sử dụng. Một số ví dụ ban đầu bao gồm:
- Vào năm 2015, Nano (XNO) đã áp dụng cấu trúc mạng khối, cho phép mỗi tài khoản có blockchain riêng để cho phép xử lý song song và loại bỏ nhu cầu xác nhận giao dịch trên toàn mạng.
- Năm 2018, bài viết về công cụ thực thi song song Block-STM (Bộ nhớ giao dịch phần mềm) của mạng blockchain đã chính thức được xuất bản. Polkdot đã đạt được sự song song hóa thông qua kiến trúc đa chuỗi và EOS đã ra mắt công cụ xử lý đa luồng của họ.
- Vào năm 2020, Avalanche đã giới thiệu cơ chế xử lý song song cho lớp đồng thuận của mình (chuỗi EVM c-chain được tuần tự hóa) và Solana đã bổ sung những cải tiến tương tự cho Sealevel.
Đối với EVM, kể từ khi thành lập, các giao dịch và thực hiện hợp đồng thông minh đều được xử lý tuần tự. Thiết kế thực thi đơn luồng này giới hạn thông lượng và khả năng mở rộng của toàn bộ hệ thống, một lỗ hổng đặc biệt rõ ràng khi nhu cầu mạng bị quá tải. Khi các nút mạng phải đối mặt với khối lượng công việc ngày càng nặng nề, mạng blockchain chắc chắn sẽ chậm lại và người dùng sẽ phải đối mặt với chi phí cao hơn. Để ưu tiên giao dịch trong môi trường mạng đông đúc, họ sẽ phải cung cấp giá thầu Cao hơn.
Kể từ đề xuất EIP của Vitalik vào năm 2017 , cộng đồng Ethereum đã khám phá việc xử lý song song như một giải pháp. Mục đích ban đầu là đạt được sự song song hóa thông qua các chuỗi khối phân mảnh hoặc phân đoạn truyền thống. Tuy nhiên, sự phát triển nhanh chóng và áp dụng L2 Rollup, mang lại lợi ích về khả năng mở rộng đơn giản và tức thời hơn, đã chuyển trọng tâm phát triển của Ethereum từ sharding sang cái mà ngày nay được gọi là ” danksharding .” Với danksharding, phân đoạn chủ yếu đóng vai trò là lớp sẵn có của dữ liệu thay vì thực hiện các giao dịch song song. Tuy nhiên, do danksharding vẫn chưa được triển khai đầy đủ nên sự chú ý đã chuyển sang một số mạng L1 song song thay thế quan trọng có khả năng tương thích EVM (đặc biệt là Monad, Neon EVM và Sei).
Với di sản của kỹ thuật hệ thống phần mềm và sự thành công của khả năng mở rộng mạng khác, những tiến bộ song song trong EVM là không thể tránh khỏi. Chúng tôi mong đợi sự chuyển đổi này với niềm tin vững chắc và hướng đi tương lai tuy chưa rõ ràng nhưng tràn đầy hy vọng. Điều này sẽ có tác động rất lớn đến hệ sinh thái nhà phát triển hợp đồng thông minh lớn nhất thế giới (hiện có TVL trị giá hơn 80 tỷ USD). Điều gì xảy ra khi chi phí gas giảm xuống còn một phần trăm bằng cách tối ưu hóa khả năng tiếp cận của nhà nước? Đối với các nhà phát triển lớp ứng dụng, không gian thiết kế rộng bao nhiêu? Đây là nhận định của chúng tôi về những điều có thể xảy ra tiếp theo trong thế giới EVM hậu song song.
Song song hóa là phương tiện, không phải là mục đích
Mở rộng quy mô chuỗi khối là một vấn đề đa chiều và việc thực thi song song sẽ mở đường cho sự phát triển của cơ sở hạ tầng quan trọng hơn, chẳng hạn như lưu trữ trạng thái chuỗi khối.
Một thách thức lớn đối với các dự án chạy trên EVM song song không chỉ là cho phép tính toán diễn ra đồng thời mà còn đảm bảo có thể đạt được quyền truy cập và sửa đổi trạng thái tối ưu trong môi trường song song. Mấu chốt của vấn đề nằm ở hai vấn đề chính:
- Máy khách Ethereum và bản thân Ethereum sử dụng các cấu trúc dữ liệu lưu trữ khác nhau (cây B/cây LSM so với cây Merkle), dẫn đến hiệu suất kém khi nhúng cấu trúc dữ liệu này vào cấu trúc dữ liệu khác.
- Trong thực thi song song, khả năng đầu vào/đầu ra không đồng bộ (gọi là I/O không đồng bộ) để đọc và cập nhật giao dịch là rất quan trọng; các quy trình hoạt động bị kẹt khi chờ phản hồi của nhau, lãng phí mọi lợi ích về tốc độ.
Các tác vụ tính toán bổ sung như thêm một số lượng lớn hàm băm hoặc phép tính SHA-3 bổ sung là không đáng kể so với chi phí truy xuất hoặc đặt giá trị được lưu trữ. Để giảm thời gian xử lý giao dịch và chi phí gas, cơ sở hạ tầng của cơ sở dữ liệu phải được cải thiện. Vấn đề không chỉ là áp dụng kiến trúc cơ sở dữ liệu truyền thống làm giải pháp thay thế cho các kho lưu trữ khóa-giá trị thô, chẳng hạn như cơ sở dữ liệu SQL. Việc triển khai trạng thái EVM bằng cách sử dụng mô hình quan hệ sẽ làm tăng thêm độ phức tạp và chi phí không cần thiết so với việc sử dụng kho lưu trữ khóa-giá trị cơ bản, dẫn đến các hoạt động ” tải ” và ” lưu trữ ” đắt tiền hơn. Trạng thái EVM không yêu cầu các tính năng như sắp xếp, quét phạm vi hoặc ngữ nghĩa tương tác vì nó chỉ thực hiện các hoạt động đọc điểm và ghi điểm và việc ghi xảy ra riêng lẻ ở cuối mỗi khối. Đổi lại, nhu cầu về những cải tiến này nên tập trung vào việc giải quyết các cân nhắc chính như khả năng mở rộng, đọc và ghi có độ trễ thấp, kiểm soát đồng thời hiệu quả, cắt bớt và lưu trữ trạng thái cũng như tích hợp liền mạch với EVM. Ví dụ: Monad đang xây dựng cơ sở dữ liệu trạng thái tùy chỉnh từ đầu có tên là MonadDB. Nó sẽ tận dụng sự hỗ trợ kernel mới nhất cho các hoạt động không đồng bộ trong khi triển khai cấu trúc dữ liệu cây Merkle nguyên bản trên đĩa và trong bộ nhớ.
Chúng tôi hy vọng sẽ thấy những cải tiến hơn nữa đối với cơ sở dữ liệu khóa-giá trị cơ bản cũng như những cải tiến đáng kể đối với cơ sở hạ tầng của bên thứ ba hỗ trợ nhiều khả năng lưu trữ của blockchain.
Làm cho pCLOB trở nên tuyệt vời trở lại
Khi DeFi chuyển sang trạng thái có độ chính xác cao hơn, CLOB (sổ lệnh giới hạn tập trung) sẽ trở thành phương pháp thiết kế chính để giao dịch.
Kể từ khi ra mắt vào năm 2017, các nhà tạo lập thị trường tự động (AMM) đã trở thành nền tảng của DeFi bằng cách cung cấp sự đơn giản trong vận hành và khả năng độc đáo để tạo kênh thanh khoản. Bằng cách tận dụng nhóm thanh khoản và thuật toán định giá, AMM đã cách mạng hóa DeFi, trở thành giải pháp thay thế tốt nhất cho các hệ thống giao dịch truyền thống như sổ đặt hàng. Mặc dù là một khối xây dựng cơ bản của tài chính truyền thống, khi sổ lệnh giới hạn trung tâm (CLOB) được giới thiệu với Ethereum, cơ chế này bị hạn chế bởi khả năng mở rộng của blockchain. Chúng yêu cầu một số lượng lớn giao dịch, vì mỗi lần gửi, thực hiện, hủy hoặc sửa đổi đơn hàng đều yêu cầu một giao dịch trực tuyến mới. Bởi vì những nỗ lực về khả năng mở rộng của Ethereum còn non nớt nên chi phí của yêu cầu này khiến CLOB không phù hợp trong giai đoạn đầu của DeFi, dẫn đến thất bại của những nỗ lực ban đầu (chẳng hạn như EtherDelta). Tuy nhiên, mặc dù AMM rất phổ biến nhưng chúng cũng gặp phải những hạn chế cố hữu. Khi DeFi trưởng thành và thu hút ngày càng nhiều nhà giao dịch có kinh nghiệm cũng như các tổ chức lâu đời, những thiếu sót này càng trở nên rõ ràng hơn.
Sau khi nhận ra tính ưu việt của CLOB, các nỗ lực kết hợp các sàn giao dịch dựa trên CLOB vào DeFi bắt đầu trở nên phổ biến hơn trên các mạng blockchain thay thế, có khả năng mở rộng cao hơn. Các giao thức như Kujira, Serum (RIP, dự án đang ngoại tuyến), Demex, dYdX, Dexalot và gần đây nhất là Aori và Hyperliquid nhằm mục đích cung cấp trải nghiệm giao dịch trên chuỗi tốt hơn so với các đối thủ cạnh tranh như AMM. Tuy nhiên, ngoại trừ các dự án nhắm mục tiêu vào các ngóc ngách cụ thể (chẳng hạn như dYdX và Hyperliquid cho hợp đồng vĩnh viễn), CLOB trên các mạng thay thế này phải đối mặt với một loạt thách thức ngoài khả năng mở rộng:
- Phân mảnh thanh khoản: Hiệu ứng mạng được kích hoạt bởi các giao thức DeFi có khả năng kết hợp cao và tích hợp liền mạch trên Ethereum khiến CLOB trên các chuỗi khác gặp khó khăn trong việc thu hút đủ thanh khoản và khối lượng giao dịch, do đó ảnh hưởng đến việc áp dụng và khả năng sử dụng tiếp theo của chúng.
- Memecoin: Định hướng tính thanh khoản trong CLOB trên chuỗi yêu cầu đặt lệnh giới hạn, đây là một vấn đề khó khăn hơn vì con gà và quả trứng do các tài sản mới như Memecoin tương đối ít được biết đến.
CLOB có đốm màu
L2 hoạt động như thế nào?
So với mạng chính Ethereum, Ethereum L2 hiện tại đã cải thiện đáng kể cả về thông lượng giao dịch và phí gas, đặc biệt là sau đợt hard fork Dencun (nâng cấp Cancun) gần đây . Bằng cách thay thế dữ liệu cuộc gọi tiêu tốn nhiều gas bằng các đối tượng lớn nhị phân nhẹ (blobs), chi phí gas sẽ giảm đáng kể.
Theo dữ liệu từ Growthepie, tính đến ngày 1 tháng 4, chi phí gas của mạng Arbitrum và OP lần lượt là 0,028 USD và 0,064 USD, trong đó mạng Mantle rẻ nhất chỉ 0,015 USD. Con số này khác xa so với chi phí gas trước khi nâng cấp Cancun, vì phí data cuộc gọi trước đây chiếm tới 70%-90% chi phí gas. Thật không may, mức giá này không đủ rẻ và phí khởi tạo/hủy khoảng 0,01 USD vẫn hơi cao.
Ví dụ: các nhà giao dịch tổ chức và nhà tạo lập thị trường đặt các lệnh lớn tương ứng với số lượng giao dịch được thực hiện thực sự và do đó thường có tỷ lệ lệnh trên giao dịch cao. Ngay cả với mức phí L2 hiện nay, việc thanh toán phí gửi đơn đặt hàng và sau đó sửa đổi hoặc hủy các đơn đặt hàng đó trong sổ đặt hàng có thể có tác động đáng kể đến lợi nhuận và các quyết định chiến lược của người chơi tổ chức. Hãy tưởng tượng ví dụ sau:
Công ty A: 10.000 lần gửi lệnh, 1.000 giao dịch và 9.000 lần hủy hoặc sửa đổi mỗi giờ là một tiêu chuẩn tương đối chuẩn. Nếu công ty hoạt động với 100 sổ lệnh trong ngày, ngay cả khi một giao dịch có chi phí dưới 0,01 USD thì hoạt động tổng thể sẽ dễ dàng tiêu tốn hơn 150.000 USD.
Giải pháp mới: pCLOB
Với sự xuất hiện của các EVM song song, chúng tôi kỳ vọng hoạt động DeFi sẽ tăng đột biến nhờ tính khả thi của CLOB dẫn đầu trên chuỗi. Nhưng đó không chỉ là CLOB – sổ lệnh giới hạn trung tâm có thể lập trình được (gọi tắt là pCLOB). Với khả năng kết hợp vốn có của DeFi, chúng ta có thể tương tác với vô số giao thức (chỉ giới hạn bởi gas) để tạo ra một số lượng lớn các cặp giao dịch. Tận dụng nguyên tắc này, pCLOB cho phép nhúng logic tùy chỉnh trong quá trình gửi đơn hàng. Logic này có thể được gọi trước hoặc sau khi đơn hàng được gửi. Ví dụ: hợp đồng thông minh pCLOB có thể chứa logic tùy chỉnh để triển khai:
– Xác thực các thông số đặt hàng (ví dụ: giá và số lượng) dựa trên các quy tắc hoặc điều kiện thị trường được xác định trước
-Thực hiện kiểm tra rủi ro theo thời gian thực (ví dụ: đảm bảo đủ tiền ký quỹ hoặc tài sản thế chấp cho các giao dịch có đòn bẩy)
-Áp dụng tính toán phí động dựa trên các tham số tùy ý (ví dụ: loại lệnh, khối lượng giao dịch, biến động thị trường, v.v.)
– Thực hiện các lệnh có điều kiện dựa trên các điều kiện kích hoạt được chỉ định
…và vẫn là một thỏa thuận tốt hơn so với các thiết kế thỏa thuận hiện có.
Khái niệm đúng lúc (JIT) minh họa rõ điều này. Thanh khoản không đứng yên trên bất kỳ sàn giao dịch nào, nhưng lợi nhuận được tạo ra ở nơi khác cho đến thời điểm lệnh được khớp và thanh khoản được rút khỏi nền tảng cơ bản. Ai lại không muốn kiếm được chút lợi nhuận cuối cùng trên MakerDAO trước khi tiếp cận thanh khoản giao dịch? Cách tiếp cận “báo giá dưới dạng mã” đổi mới được Mangrove Exchange hỗ trợ cho thấy tiềm năng của cơ chế này. Khi báo giá trong sổ lệnh được khớp, phần mã nhúng bên trong nó sẽ được thực thi và nhiệm vụ duy nhất của nó là tìm tính thanh khoản mà người nhận lệnh yêu cầu. Tuy nhiên, những thách thức liên quan đến khả năng mở rộng L2 và chi phí vẫn còn.
EVM song song về cơ bản cũng tăng cường công cụ phù hợp cho pCLOB. pCLOB hiện có thể triển khai một công cụ khớp song song sử dụng nhiều “kênh” để xử lý đồng thời các đơn đặt hàng đến và thực hiện các phép tính khớp. Mỗi kênh có thể xử lý một tập hợp con của sổ lệnh, do đó mức độ ưu tiên về giá theo thời gian không bị hạn chế và sẽ chỉ được thực hiện khi tìm thấy kết quả khớp. Giảm độ trễ giữa việc gửi, thực hiện và sửa đổi đơn hàng giúp việc cập nhật sổ đặt hàng hiệu quả hơn.
“Do khả năng liên tục tạo ra thị trường trong điều kiện kém thanh khoản, AMM có thể sẽ tiếp tục được sử dụng rộng rãi trong các tài sản dài hạn; tuy nhiên, đối với tài sản ‘blue chip’, pCLOB sẽ chiếm ưu thế.”
—Keone, đồng sáng lập và CEO của Monad
Keone, đồng sáng lập và Giám đốc điều hành của Monad, cho biết trong một cuộc thảo luận với chúng tôi rằng ông tin rằng chúng ta có thể mong đợi sự xuất hiện của nhiều pCLOB trong các hệ sinh thái thông lượng cao khác nhau. Keone nhấn mạnh rằng các pCLOB này sẽ có tác động đáng kể đến hệ sinh thái DeFi lớn hơn do phí vận hành thấp hơn.
Ngay cả khi chỉ có một vài cải tiến trong số này, chúng tôi kỳ vọng pCLOB sẽ có tác động đáng kể trong việc cải thiện hiệu quả sử dụng vốn và mở khóa các danh mục mới trong DeFi.
Hiểu rồi, chúng tôi cần thêm ứng dụng, nhưng trước tiên…
Các ứng dụng hiện tại và mới cần được kiến trúc theo cách tận dụng tối đa tính song song cơ bản.
Ngoại trừ pCLOB, các ứng dụng phi tập trung hiện tại không song song – tương tác của chúng với blockchain về bản chất là tuần tự. Tuy nhiên, lịch sử cho thấy rằng các công nghệ và ứng dụng thúc đẩy những tiến bộ mới một cách tự nhiên để thúc đẩy sự phát triển của chính chúng, ngay cả khi ban đầu chúng không được thiết kế với những yếu tố này.
“Khi chiếc iPhone đầu tiên ra mắt, các ứng dụng được thiết kế cho nó trông rất giống các ứng dụng máy tính tồi. Câu chuyện tương tự ở đây. Giống như việc chúng tôi thêm nhiều lõi vào blockchain, điều đó sẽ dẫn đến những ứng dụng tốt hơn.”
—— Steven Landers, kiến trúc sư blockchain của Hệ sinh thái Sei, đã nói điều này.
Từ việc được trưng bày dưới dạng catalog tạp chí trên Internet cho đến sự tồn tại của thị trường hai mặt mạnh mẽ, sự phát triển của thương mại điện tử là một ví dụ điển hình. Khi EVM song song trở thành hiện thực, chúng ta sẽ chứng kiến sự thay đổi tương tự trong các ứng dụng phi tập trung. Điều này nêu bật một hạn chế chính: các ứng dụng không được thiết kế song song sẽ không được hưởng lợi từ mức tăng hiệu quả của EVM song song. Vì vậy, chỉ có tính song song trong lớp cơ sở hạ tầng mà không thiết kế lại lớp ứng dụng là chưa đủ mà chúng phải nhất quán về mặt kiến trúc.
Tranh chấp nhà nước
Nếu không thực hiện bất kỳ thay đổi nào đối với bản thân ứng dụng, chúng tôi vẫn mong đợi hiệu suất sẽ được cải thiện gấp 2-4 lần, nhưng tại sao lại dừng lại ở đó khi nó có thể đột phá trở lại? Sự thay đổi này đặt ra một thách thức chính: Các ứng dụng cần được thiết kế lại về cơ bản để phù hợp với các sắc thái của xử lý song song.
“Nếu bạn muốn tận dụng thông lượng, bạn cần hạn chế sự tranh chấp giữa các giao dịch.”
—Steven Landers, kiến trúc sư blockchain của Hệ sinh thái Sei, cho biết.
Cụ thể hơn, xung đột có thể nảy sinh giữa nhiều giao dịch trong một ứng dụng phi tập trung khi chúng cố gắng sửa đổi cùng một trạng thái tại cùng một thời điểm. Giải quyết xung đột giao dịch đòi hỏi phải xử lý chúng một cách tuần tự, điều này phủ nhận lợi ích của việc song song hóa.
Có nhiều cách để giải quyết xung đột này mà chúng tôi sẽ không đi sâu vào chi tiết vào lúc này, nhưng số lượng xung đột tiềm ẩn gặp phải trong quá trình triển khai phụ thuộc rất nhiều vào nhà phát triển ứng dụng. Nhìn vào các ứng dụng phi tập trung, ngay cả các giao thức phổ biến nhất như Uniswap cũng không tính đến hạn chế này trong quá trình thiết kế và triển khai ban đầu. 0x Taker, người đồng sáng lập Aori, một hệ thống đặt hàng ngoài chuỗi tần suất cao dành cho các nhà tạo lập thị trường, đã nói chuyện sâu sắc với chúng tôi về những tranh cãi lớn cấp nhà nước sẽ xảy ra trong thế giới song song. Đối với AMM, do mô hình ngang hàng của nó, nhiều nhà giao dịch có thể tiến hành các hoạt động giao dịch cho một nhóm cùng một lúc. Từ một vài giao dịch đến hàng trăm giao dịch, các hoạt động này đều sẽ cạnh tranh để giành quyền ưu tiên giao dịch, vì vậy các nhà thiết kế AMM sẽ phải xem xét cẩn thận cách phân bổ và quản lý thanh khoản để tối đa hóa lợi ích của nhóm thanh khoản.
Steven, nhà phát triển cốt lõi của hệ sinh thái Sei mạng EVM L1 song song, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc xem xét sự tranh chấp giữa các quốc gia trong phát triển đa luồng và chỉ ra rằng Sei đang tích cực nghiên cứu ý nghĩa của song song hóa và cách đảm bảo rằng các tài nguyên được sử dụng tối đa.
Khả năng dự đoán hiệu suất
Yilong, đồng sáng lập và CEO của MegaETH, cũng nhấn mạnh với chúng tôi tầm quan trọng của các ứng dụng phi tập trung tìm kiếm khả năng dự đoán hiệu suất.
Khả năng dự đoán hiệu suất có nghĩa là một ứng dụng phi tập trung luôn có thể thực hiện các giao dịch trong một khoảng thời gian nhất định, bất kể tắc nghẽn mạng hay các yếu tố khác. Tuy nhiên, một cách để đạt được điều này là thông qua các chuỗi dành riêng cho ứng dụng, tuy nhiên, trong khi các chuỗi dành riêng cho ứng dụng cung cấp hiệu suất có thể dự đoán được thì chúng lại hy sinh khả năng kết hợp.
“Sự song song cung cấp một cách thử nghiệm các thị trường phí địa phương nhằm giảm thiểu sự tranh chấp giữa các bang.”
0x Taker, đồng sáng lập Aori cho biết.
Ngoài ra, cơ chế tính song song và đa chiều tiên tiến có thể cho phép một blockchain duy nhất cung cấp hiệu suất xác định cao hơn cho từng ứng dụng trong khi vẫn duy trì khả năng kết hợp tổng thể.
Solana có hệ thống thị trường phí địa phương hóa rất tốt , vì vậy nếu nhiều người dùng truy cập vào cùng một trạng thái, họ sẽ bị tính phí cao hơn (giá cao nhất) thay vì đấu giá lẫn nhau trong thị trường phí toàn cầu. Cách tiếp cận này đặc biệt có lợi cho các giao thức kết nối lỏng lẻo đòi hỏi khả năng dự đoán và khả năng kết hợp hiệu suất .
Để hiểu khái niệm này, hãy nghĩ về nó như một hệ thống đường cao tốc có nhiều làn đường và thu phí linh hoạt. Trong giờ cao điểm, đường cao tốc có thể phân bổ làn đường cao tốc dành riêng cho các phương tiện sẵn sàng trả phí cầu đường cao hơn. Những làn đường cao tốc này đảm bảo thời gian di chuyển nhanh hơn và có thể dự đoán được cho những người ưu tiên tốc độ và sẵn sàng trả phí. Đồng thời, làn đường chung được thông thoáng cho tất cả các phương tiện, duy trì tính kết nối tổng thể của hệ thống đường cao tốc.
Những tưởng tượng khác nhau về khả năng
Mặc dù nhu cầu tái cấu trúc các giao thức để phù hợp với tính song song cơ bản có vẻ cực kỳ khó khăn, nhưng không gian thiết kế khả thi cho DeFi và các ngành dọc khác sẽ mở rộng đáng kể. Chúng ta có thể mong đợi được thấy một thế hệ ứng dụng mới phức tạp và hiệu quả hơn, tập trung vào việc giải quyết các trường hợp sử dụng mà trước đây không thực tế do hạn chế về hiệu suất.
“Trở lại năm 1995, gói internet duy nhất là trả 0,10 USD cho mỗi 1 MB dữ liệu được tải xuống – bạn sẽ chọn cẩn thận trang web nào sẽ truy cập. Chỉ cần tưởng tượng những thay đổi từ thời điểm đó đến vô tận, để ý xem mọi người sẽ xử lý điều đó như thế nào và điều gì sẽ xảy ra.” trở nên có thể.”
Keone Hon, đồng sáng lập và CEO của Monad cho biết.
Có thể chúng ta sẽ quay trở lại một kịch bản tương tự như những ngày đầu của sàn giao dịch tập trung – một cuộc chiến thu hút người dùng trong đó các ứng dụng DeFi, đặc biệt là các sàn giao dịch phi tập trung, cung cấp các chương trình giới thiệu (ví dụ: điểm, airdrop) và trải nghiệm người dùng vượt trội làm vũ khí. Chúng ta có thể thấy một thế giới trò chơi trực tuyến nơi mọi tương tác hợp lý sẽ tồn tại và nó sẽ rất khác. Sổ đặt hàng kết hợp-AMM đã tồn tại, nhưng thay vì thiết lập trình sắp xếp chuỗi CLOB như một nút độc lập ngoài chuỗi và sau đó phân cấp nó thông qua quản trị, chúng ta có thể di chuyển nó trên chuỗi, từ đó làm cho nó phi tập trung hơn và giảm độ trễ, đồng thời nâng cao khả năng kết hợp. Hiện tại cũng có thể tương tác xã hội hoàn toàn trên chuỗi. Thành thật mà nói, bất kỳ kịch bản nào có số lượng lớn tác nhân hoặc tác nhân hoạt động đồng thời đều có thể được đưa ra ánh sáng và thảo luận.
Ngoài con người, các tác nhân thông minh có thể sẽ thống trị luồng giao dịch trên chuỗi thậm chí nhiều hơn hiện tại. Với tư cách là người chơi trong trò chơi này , vai trò của bot chênh lệch giá và AI với khả năng thực hiện giao dịch một cách tự động đã có từ lâu, tuy nhiên, sự tham gia của chúng sẽ tăng theo cấp số nhân trong tương lai. Quan điểm của chúng tôi là bất kỳ hình thức tham gia trực tuyến nào cũng sẽ được AI tăng cường ở một mức độ nào đó. Yêu cầu về độ trễ đối với các giao dịch đại lý sẽ quan trọng hơn chúng ta tưởng tượng ngày nay.
Cuối cùng, tiến bộ công nghệ chỉ là động lực cơ bản. Cuối cùng, người chiến thắng sẽ thuộc về người có thể thu hút người dùng và khối lượng/thanh khoản kênh tốt hơn đối thủ cạnh tranh. Sự khác biệt là bây giờ các nhà phát triển cần phải làm nhiều hơn nữa.
Trải nghiệm người dùng ứng dụng tiền điện tử thật tệ…Bây giờ, nó sắp trở nên tốt hơn
Tính nhất quán trong trải nghiệm người dùng (UXU) không chỉ có thể thực hiện được mà còn cần thiết – và ngành này chắc chắn đang hướng tới việc biến nó thành hiện thực.
Trải nghiệm người dùng blockchain ngày nay bị phân mảnh và cồng kềnh – người dùng cần phải chuyển đổi giữa nhiều blockchain, ví và giao thức, chờ giao dịch hoàn tất, đồng thời phải đối mặt với nguy cơ vi phạm bảo mật hoặc tin tặc. Tương lai lý tưởng là nơi người dùng có thể tương tác liền mạch với tài sản của mình một cách an toàn mà không phải lo lắng về cơ sở hạ tầng blockchain cơ bản. Quá trình chuyển đổi từ trải nghiệm người dùng bị phân mảnh hiện tại sang trải nghiệm thống nhất và đơn giản hóa này được chúng tôi gọi là Hợp nhất Trải nghiệm Người dùng (UXU).
Về cơ bản, việc cải thiện hiệu suất blockchain, đặc biệt là thông qua độ trễ thấp hơn và mức phí thấp hơn, có thể giải quyết đáng kể các vấn đề về trải nghiệm người dùng. Trong lịch sử, những tiến bộ về hiệu suất có xu hướng tác động tích cực đến mọi khía cạnh của trải nghiệm người dùng kỹ thuật số của chúng ta. Ví dụ: tốc độ Internet nhanh hơn không chỉ cho phép tương tác trực tuyến liền mạch mà còn tạo ra nhu cầu về nội dung kỹ thuật số phong phú hơn và phong phú hơn. Sự ra đời của công nghệ băng thông rộng và cáp quang đã cho phép truyền phát video độ phân giải cao và chơi game trực tuyến theo thời gian thực với độ trễ thấp, nâng cao kỳ vọng của người dùng đối với nền tảng kỹ thuật số. Nhu cầu ngày càng tăng về chiều sâu và chất lượng thúc đẩy nhiều công ty tiếp tục đổi mới để phát triển sản phẩm hấp dẫn, lớn tiếp theo—từ nội dung web tương tác nâng cao đến các dịch vụ phức tạp dựa trên đám mây cho đến trải nghiệm Thực tế ảo/tăng cường. Tốc độ mạng tăng lên không chỉ cải thiện trải nghiệm trực tuyến mà còn mở rộng hơn nữa phạm vi nhu cầu của người dùng.
Tương tự như vậy, những cải tiến về hiệu suất blockchain sẽ không chỉ trực tiếp nâng cao trải nghiệm người dùng bằng cách giảm độ trễ mà còn góp phần gián tiếp vào sự phát triển của các giao thức thống nhất và nâng cao trải nghiệm tổng thể của người dùng. Hiệu suất là một yếu tố quan trọng trong sự tồn tại của họ. Đặc biệt, các mạng như EVM song song có hiệu suất tốt hơn và chi phí gas thấp hơn. Đối với người dùng, điều này có nghĩa là hoạt động trên chuỗi mượt mà hơn, có thể thu hút nhiều nhà phát triển hơn để xây dựng hệ sinh thái. Trong cuộc trò chuyện của chúng tôi với Sergey, người đồng sáng lập mạng lưới tương tác chuỗi chéo Axelar, anh ấy đã hình dung ra một thế giới vừa có thể tương tác vừa cộng sinh.
“Nếu bạn có logic phức tạp cần được triển khai trên chuỗi thông lượng cao (tức là EVM song song) và với hiệu suất cao của chính chuỗi đó, nó có thể “hấp thụ” nhu cầu logic và thông lượng đó, thì bạn có thể sử dụng khả năng tương tác Giải pháp vận hành xuất chức năng đó sang các chuỗi khác một cách hiệu quả.”
—Người đồng sáng lập Axelar, Sergey Gorbunov cho biết.
Khi các vấn đề về khả năng mở rộng được giải quyết và khả năng tương tác giữa các hệ sinh thái khác nhau tăng lên, chúng ta sẽ thấy sự xuất hiện của các giao thức mang lại trải nghiệm người dùng Web3 ngang bằng với Web2. Ví dụ: nó bao gồm các phiên bản v2 của các giao thức dựa trên mục đích , cơ sở hạ tầng RPC nâng cao, hỗ trợ trừu tượng hóa chuỗi và cơ sở hạ tầng điện toán mở được tăng cường bởi trí tuệ nhân tạo.
“Khi mạng thông lượng tăng lên, việc điều phối trạng thái bởi các nút của chúng tôi sẽ tăng tốc vì những người giải quyết có thể hiểu ý định của chúng tôi rất nhanh.”
—Felix Maduts a, đồng sáng lập của Orb Labs
Có thể là những ngôi sao thịnh vượng của ngày mai
Khi yêu cầu về hiệu suất tăng lên, thị trường oracle sẽ trở nên vô cùng thịnh vượng.
EVM song song có nghĩa là yêu cầu về hiệu suất tăng lên đối với các oracle, vốn là một ngành dọc cực kỳ kém phát triển trong vài năm qua. Nhu cầu mạnh mẽ từ lớp ứng dụng sẽ hồi sinh thị trường chưa được khai thác này chứa đầy các sản phẩm có hiệu suất kém và bảo mật kém , điều này rất quan trọng để cải thiện khả năng kết hợp của DeFi. Ví dụ: độ sâu thị trường và khối lượng giao dịch là những chỉ số mạnh mẽ đối với nhiều người tiên phong về DeFi. Chúng tôi kỳ vọng rằng những công ty lớn như Chainlink và Pyth sẽ thích ứng nhanh chóng khi những công ty mới thách thức thị phần của họ. Sau cuộc trò chuyện với một thành viên cấp cao của Chainlink, suy nghĩ của chúng tôi giống nhau: “Sự đồng thuận [trong Chainlink] là nếu các EVM song song giành được sự thống trị, chúng tôi có thể muốn thiết kế lại các hợp đồng thông minh của mình để thu được giá trị từ chúng ( Ví dụ: giảm sự phụ thuộc giữa hợp đồng để các giao dịch/cuộc gọi không phụ thuộc một cách không cần thiết vào việc thực thi và do đó bị MEV tấn công) Nhưng vì EVM song song nhằm mục đích cải thiện tính minh bạch và thông lượng của các ứng dụng đã chạy trên EVM nên nó sẽ không ảnh hưởng đến sự ổn định của mạng.”
Điều này cho thấy Chainlink hiểu tác động của việc thực thi song song đối với sản phẩm của họ và như đã đề cập trước đó, để tận dụng lợi thế của việc song song hóa, họ sẽ phải thiết kế lại hợp đồng thông minh của mình.
Đây không phải là bữa tiệc độc quyền của L1 , song song EVM L2 cũng muốn tham gia.
Từ góc độ kỹ thuật, việc tạo ra giải pháp EVM L2 song song hiệu suất cao sẽ dễ dàng hơn so với việc phát triển L1. Điều này là do, trong mạng L2, việc thiết lập trình sắp xếp chuỗi đơn giản hơn cơ chế dựa trên sự đồng thuận được sử dụng trong các hệ thống L1 truyền thống (chẳng hạn như Tendermint và các biến thể của nó). Sự đơn giản này xuất phát từ thực tế là trình sắp xếp thứ tự trong thiết lập EVM L2 song song chỉ cần duy trì thứ tự giao dịch, thay vì cần nhiều nút đồng ý về thứ tự giao dịch như trong các hệ thống L1 dựa trên sự đồng thuận.
Cụ thể hơn, chúng tôi kỳ vọng rằng trong ngắn hạn, EVM L2 song song dựa trên mạng OP sẽ chiếm ưu thế so với dòng ZK. Cuối cùng, chúng tôi vô cùng vui mừng khi thấy quá trình chuyển đổi từ Rollups dựa trên OP sang ZK-Rollups thông qua quá trình chuyển đổi sang khung ZK có mục đích chung như RISC 0, thay vì cách tiếp cận truyền thống được sử dụng trong các ZK-Rollups khác. Nó chỉ là một vấn đề thời gian.
Ưu điểm của ngôn ngữ Rust vẫn còn?
Lựa chọn ngôn ngữ lập trình sẽ đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của các hệ thống này. Chúng tôi thích triển khai Rust của Ethereum, Reth, hơn các lựa chọn thay thế khác. Tùy chọn này không phải là tùy ý, vì Rust có nhiều ưu điểm so với các ngôn ngữ khác, bao gồm an toàn bộ nhớ mà không cần thu gom rác, trừu tượng hóa với chi phí bằng 0 và hệ thống kiểu phong phú.
Như bạn và tôi có thể thấy, sự cạnh tranh giữa Rust và C++ đang trở thành một cuộc cạnh tranh quan trọng giữa thế hệ ngôn ngữ phát triển blockchain mới. Mặc dù sự cạnh tranh này thường bị bỏ qua nhưng không nên như vậy. Việc lựa chọn ngôn ngữ phát triển là rất quan trọng vì nó ảnh hưởng đến hiệu quả, bảo mật và tính linh hoạt mà các nhà phát triển xây dựng hệ thống.
Các nhà phát triển là những người triển khai các hệ thống này và sở thích cũng như chuyên môn của họ rất quan trọng đối với định hướng của ngành. Chúng tôi tin chắc rằng Rust cuối cùng sẽ đứng đầu. Tuy nhiên, việc chuyển một ứng dụng đã hoàn thành sang một ứng dụng khác không hề dễ dàng. Điều này đòi hỏi nguồn lực, thời gian và chuyên môn đáng kể, điều này càng làm nổi bật tầm quan trọng của việc lựa chọn ngôn ngữ phát triển phù hợp ngay từ đầu.
Trong bối cảnh thực thi song song, chúng ta không thể không nhắc đến ngôn ngữ Move.
Trong khi Rust và C++ thường là tâm điểm của cuộc thảo luận, ngôn ngữ Move có một số tính năng khiến nó phù hợp như nhau trong trường hợp này.
- Move giới thiệu khái niệm “tài nguyên” chỉ có thể được tạo, di chuyển hoặc hủy chứ không thể sao chép. Điều này đảm bảo rằng các tài nguyên luôn được sở hữu duy nhất, ngăn ngừa các vấn đề phổ biến có thể phát sinh khi thực thi song song, chẳng hạn như điều kiện chạy đua và chạy đua dữ liệu.
- Xác minh chính thức và gõ tĩnh: Move là ngôn ngữ được gõ tĩnh, tập trung mạnh vào sự an toàn. Nó bao gồm các tính năng như suy luận kiểu, theo dõi quyền sở hữu và kiểm tra tràn để giúp ngăn ngừa các lỗi và lỗ hổng lập trình phổ biến. Các tính năng an toàn này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh thực thi song song, trong đó các lỗi có thể khó phát hiện và tái tạo hơn. Hệ thống kiểu và ngữ nghĩa của ngôn ngữ dựa trên logic tuyến tính, tương tự như Rust và Haskell, giúp dễ dàng suy luận về tính chính xác của các chương trình Move, do đó việc xác minh chính thức có thể giúp đảm bảo rằng việc thực thi song song là an toàn và chính xác.
- Move ủng hộ cách tiếp cận thiết kế mô-đun, trong đó hợp đồng thông minh bao gồm các mô-đun nhỏ hơn, có thể tái sử dụng. Cấu trúc mô-đun này giúp dễ dàng suy luận về hành vi của từng thành phần riêng lẻ và có thể tạo điều kiện thực hiện song song bằng cách cho phép các mô-đun khác nhau thực thi đồng thời.
Những cân nhắc trong tương lai: EVM nên loại bỏ sự bất an của nó
Mặc dù chúng tôi vẽ ra một bức tranh cực kỳ lạc quan về EVM hậu song song của vũ trụ trên chuỗi, nhưng tất cả sẽ chẳng có ý nghĩa gì nếu những sai sót trong EVM và bảo mật hợp đồng thông minh không được giải quyết.
Khác với kinh tế mạng và bảo mật đồng thuận , tin tặc đã khai thác các lỗ hổng bảo mật hợp đồng thông minh trong giao thức Ethereum DeFi và đánh cắp hơn 1,3 tỷ USD chỉ riêng trong năm 2023 . Do đó, người dùng có xu hướng sử dụng CEX (sàn giao dịch tập trung) như các khu vườn có tường bao quanh hoặc các giao thức “phi tập trung” kết hợp các nút tập trung – hy sinh tính phân quyền để cải thiện trải nghiệm trên chuỗi và chọn trở thành một nền tảng tập trung an toàn hơn (và hiệu quả hơn). kinh nghiệm.
Câu hỏi đặt ra là liệu người dùng bình thường có quan tâm đến việc phân quyền không?
Việc thiếu các tính năng bảo mật vốn có trong thiết kế EVM là nguyên nhân cốt lõi của những lỗ hổng này.
Tương tự như ngành hàng không vũ trụ, các tiêu chuẩn an toàn nghiêm ngặt khiến cho việc di chuyển bằng đường hàng không trở nên rất an toàn, nhưng cách tiếp cận an ninh của thế giới blockchain lại hoàn toàn trái ngược. Cũng giống như mọi người coi trọng mạng sống của mình hơn tất cả, sự an toàn cho tài sản tài chính của họ cũng quan trọng không kém. Các biện pháp thực hành chính như kiểm tra toàn diện, dự phòng, khả năng chịu lỗi và các tiêu chuẩn phát triển nghiêm ngặt làm nền tảng cho hồ sơ an toàn hàng không, nhưng những tính năng chính này hiện bị thiếu trong EVM và trong hầu hết các trường hợp, các hệ thống máy ảo khác.
Một giải pháp tiềm năng là áp dụng thiết lập máy ảo kép, trong đó một máy ảo riêng biệt (chẳng hạn như CosmWasm ) được sử dụng để giám sát việc thực thi hợp đồng thông minh EVM theo thời gian thực, giống như phần mềm chống vi-rút trong hệ điều hành. Cấu trúc này cho phép kiểm tra nâng cao, chẳng hạn như kiểm tra ngăn xếp cuộc gọi , được thiết kế đặc biệt để giảm sự cố hack. Tuy nhiên, cách tiếp cận này sẽ yêu cầu nâng cấp đáng kể cho các hệ thống blockchain hiện có. Chúng tôi mong đợi các giải pháp mới hơn và tốt hơn, như Arbitrum Stylus và Artela, sẽ triển khai kiến trúc này ngay từ đầu.
Các cơ chế bảo mật hiện có trên thị trường có xu hướng phản ứng, ứng phó với các mối đe dọa đang đến hoặc cố gắng bằng cách kiểm tra nhóm bộ nhớ hoặc kiểm tra/đánh giá mã hợp đồng thông minh. Mặc dù các cơ chế này hữu ích nhưng chúng không giải quyết được các lỗ hổng tiềm ẩn trong thiết kế máy ảo, do đó cần có cách tiếp cận hiệu quả và chủ động hơn để cải thiện và nâng cao tính bảo mật của mạng blockchain và các lớp ứng dụng của chúng.
Chúng tôi ủng hộ việc cải tổ cơ bản kiến trúc VM blockchain để tích hợp tính năng bảo vệ thời gian thực và các tính năng bảo mật quan trọng khác, có thể thông qua các thiết lập VM kép đã được chứng minh thành công trong các ngành như hàng không vũ trụ. Trong tương lai, chúng tôi đặc biệt ủng hộ các cải tiến cơ sở hạ tầng nhấn mạnh đến phương pháp phòng ngừa để đảm bảo rằng những tiến bộ trong lĩnh vực bảo mật phù hợp với ngành sẽ nâng cao hiệu suất (tức là EVM song song).
Tóm lại là
Sự xuất hiện của EVM song song là một bước ngoặt quan trọng trong sự phát triển của công nghệ blockchain. Bằng cách cho phép thực hiện đồng thời các giao dịch và tối ưu hóa quyền truy cập trạng thái, EVM song song mở ra một kỷ nguyên mới về khả năng cho các ứng dụng phi tập trung. Từ sự hồi sinh của CLOB có thể lập trình cho đến sự xuất hiện của các ứng dụng phức tạp và hiệu quả hơn, EVM song song đã đặt nền móng cho một hệ sinh thái blockchain thống nhất và thân thiện với người dùng.
Khi ngành chấp nhận sự thay đổi mô hình này, chúng ta có thể mong đợi một làn sóng đổi mới sẽ vượt qua các ranh giới của công nghệ phi tập trung. Cuối cùng, sự thành công của quá trình chuyển đổi này sẽ phụ thuộc vào khả năng của các nhà phát triển, nhà cung cấp cơ sở hạ tầng và cộng đồng rộng lớn hơn trong việc thích ứng và tuân theo các nguyên tắc thực thi song song, dẫn đến một tương lai mới nơi công nghệ được tích hợp liền mạch vào cuộc sống hàng ngày của chúng ta.
Sự xuất hiện của EVM song song có khả năng định hình lại bối cảnh của các ứng dụng phi tập trung và trải nghiệm người dùng. Bằng cách giải quyết các hạn chế về khả năng mở rộng và hiệu suất từ lâu đã cản trở sự phát triển của các ngành dọc quan trọng như DeFi, Parallel EVM mở ra khả năng về một tương lai nơi các ứng dụng thông lượng cao phức tạp có thể phát triển mà không phải hy sinh “bộ ba tiến thoái lưỡng nan”.
Việc hiện thực hóa tầm nhìn này sẽ đòi hỏi nhiều thứ hơn là chỉ cải tiến cơ sở hạ tầng. Các nhà phát triển cũng phải suy nghĩ lại về cơ bản kiến trúc ứng dụng của mình để phù hợp với các nguyên tắc xử lý song song, giảm thiểu xung đột trạng thái và tối đa hóa khả năng dự đoán Hiệu suất. Mặc dù vậy, trong khi vẫn còn một tương lai tươi sáng phía trước, chúng ta phải nhấn mạnh rằng bảo mật phải được ưu tiên nhiều như khả năng mở rộng.
