Hôm 31/3, nhà đồng sáng lập Ethereum Vitalik Buterin đã xuất bản một bài viết trên blog “Khái niệm multi-client của Ethereum sẽ tương tác với ZK-EVM như thế nào?“, chia sẻ suy nghĩ của mình về khía cạnh chưa được thảo luận nhưng quan trọng của hệ sinh thái Ethereum, đi sâu vào cách thức thu hút client cho các thách thức kỹ thuật của ZK-EVM, sự đánh đổi của hệ sinh thái và các giải pháp tiềm năng cho các hệ sinh thái biên.
Cùng điểm qua những điểm chính rút ra từ bài viết của Vitalik thông qua những ý chính sau đây.
Vấn đề multi-client của Zk-EVM
Vitalik Buterin tin rằng ZK-EVM sẽ phát triển thành một phần quan trọng của quy trình xác minh và bảo mật Ethereum Layer-1 trong tương lai và công nghệ Zero Knowledge (ZK) cho phép các nhà phát triển chứng minh tính xác thực của các giao dịch hoặc tin nhắn mà không tiết lộ bất kỳ thông tin quan trọng nào.
Điều này có nghĩa là một bên tham gia giao dịch có thể thuyết phục bên kia rằng tin nhắn mà họ gửi là xác thực và hợp lệ. Tuy nhiên, theo phân tích của Vitalik Buterin, bản chất bảo vệ quyền riêng tư của công nghệ Zero-knowledge Proof (ZKP) có thể phá vỡ bối cảnh EVM rộng lớn hơn do các sắc thái trong cách Ethereum client thực hiện các quy tắc của giao thức.
Ở giai đoạn này, các giao thức Layer-2 trong ZK rollups đã sử dụng thành công công nghệ ZKP và giúp mở rộng blockchain Ethereum bằng cách gộp nhiều giao dịch thành một bằng chứng. Tuy nhiên, với sự phát triển của ZK-EVM để xác minh việc thực hiện các giao dịch trên mạng chính, Vitalik Buterin tin rằng “ZK-EVM thực sự trở thành loại ứng dụng Ethereum clientthứ ba. Tính bảo mật của mạng là tối quan trọng.”
Tuy nhiên, khi ZK-EVM được coi là loại ứng dụng Ethereum client thứ ba, Vitalik đặt ra câu hỏi sau:
“Trong thực tế, làm cách nào để chúng tôi tạo ra một hệ sinh thái multi-client để chứng minh tính chính xác của các block Ethereum với công nghệ ZK?“
Khi hệ sinh thái Ethereum tiếp tục mở rộng, Vitalik Buterin hy vọng sẽ duy trì những lợi thế của triết lý multi-client trong khi tận dụng các khả năng của ZK-EVM để cải thiện khả năng mở rộng, bảo mật và phân cấp của mạng Ethereum.
Theo Vitalik Buterin, những thách thức kỹ thuật chính của việc sử dụng các kỹ thuật ZKP cho nhiều client có liên quan đến độ trễ và sự thiếu hiệu quả của dữ liệu. Hơn nữa, bằng chứng ZK được xử lý khác nhau bởi các Ethereum client khác nhau do cách giải thích cụ thể về quy tắc giao thức hoặc triển khai ZK-EVM.
Vậy, làm thế nào để giải quyết những vấn đề này? Vitalik Buterin đã đưa ra một giải pháp.
Giải pháp multi-client ZK-EVM
Bất chấp những thách thức nêu trên trong hệ sinh thái Ethereum, Vitalik tin rằng việc tạo ra một hệ sinh thái ZK-EVM multi-client mở là hoàn toàn khả thi và có lợi cho tính bảo mật và phân cấp của Ethereum, được sử dụng trong các lớp đồng thuận và thực thi của Ethereum.
Vitalik cho biết việc có nhiều client sẽ tăng tính bảo mật và phân cấp của mạng bằng cách giảm nguy cơ xảy ra một lỗi nghiêm trọng trong một lần triển khai có thể làm sập toàn bộ mạng Ethereum. Ngoài ra, khái niệm multi-client cũng giúp ngăn chặn sự tập trung quyền lực trong một nhóm hoặc tổ chức phát triển, từ đó giúp Ethereum phi tập trung hơn.
Đối với vấn đề nhiều multi-client ZK-EVM đã đề cập ở trên, Vitalik Buterin đã đề xuất ba giải pháp khả thi:
- ZK-EVM đơn: Từ bỏ mô hình multi-client và chọn một ZK-EVM duy nhất để xác thực các block.
- Nhiều ZK-EVM đóng: Đồng ý và đạt được sự đồng thuận về một nhóm nhiều ZK-EVM cụ thể và có quy tắc giao thức lớp đồng thuận rằng một block cần phải đến từ hơn một nửa số ZK-EVM trong bộ bằng chứng để được coi là hợp lệ.
- Nhiều ZK-EVM mở: Các multi-client khác nhau có các triển khai ZK-EVM khác nhau và mỗi client chờ bằng chứng về tính tương thích với triển khai trước khi chấp nhận một block hợp lệ.
Trong bối cảnh của ZK-EVM, Vitalik Buterin hỗ trợ giải pháp nhiều ZK-EVM mở, Vitalik chia sẻ:
“Đối với tôi, giải pháp thứ ba có vẻ lý tưởng, ít nhất là cho đến khi và trừ khi công nghệ của chúng tôi cải thiện đến mức có thể chính thức chứng minh rằng tất cả các triển khai ZK-EVM đều tương đương với nhau…“
Không chỉ vậy, một khi công nghệ cải tiến đến mức ZK-EVM đạt được một số tiêu chuẩn hóa, Vitalik tin rằng giải pháp sẽ là chọn phương án hiệu quả nhất, đồng thời ông cũng cảm thấy được thách thức từ giải pháp thứ ba. Tuy nhiên, Vitalik Buterin cho rằng việc mở nhiều ZK-EVM có thể gặp phải hai thách thức lớn:
- Thách thức trì hoãn: Những kẻ tấn công độc hại có thể trì hoãn xuất bản một block và chứng minh rằng block đó hợp lệ đối với client. Tạo bằng chứng hợp lệ cho các khách hàng khác thực sự mất nhiều thời gian (thậm chí là 15 giây). Khoảng thời gian này đủ dài để có thể tạo một nhánh tạm thời và làm gián đoạn blockchain tại một số vị trí.
- Dữ liệu không hiệu quả: Một lợi ích của ZK-SNARK là dữ liệu chỉ liên quan đến xác thực có thể bị xóa khỏi các block. Ví dụ: Khi người dùng xác minh chữ ký, thay vì lưu trữ chữ ký trong một block, người dùng chỉ có thể lưu trữ một bit cho biết chữ ký hợp lệ và một bằng chứng duy nhất trong block xác nhận tất cả các chữ ký. Tuy nhiên, nếu người dùng muốn có thể tạo nhiều loại bằng chứng cho một block, bạn cần thực sự xuất bản chữ ký gốc.
ZK-EVM tiến vào Layer-1 trong tương lai như thế nào?
Tùy chọn 1: Hạn chế Layer-1, buộc hầu hết mọi hoạt động chuyển sang Layer-2
Theo thời gian, Vitalik Buterin đề xuất rằng mục tiêu phí gas Layer-1 trên mỗi block có thể giảm từ 15 triệu xuống còn 1 triệu, đủ để một block chứa SNARK và một số khoản tiền gửi và rút tiền, nhưng không nhiều, điều này buộc hầu hết mọi hoạt động của người dùng phải chuyển sang các giao thức Layer-2.
Tùy chọn 2: SNARK-xác minh Layer-1
Vitalik Buterin nói rằng có thể viết nhiều mã SNARK hơn để xác minh sự đồng thuận của block, nhưng đây sẽ là một vấn đề kỹ thuật đầy thách thức. Ở giai đoạn này, ZK-EVM cần vài phút đến vài giờ để xác minh các block Ethereum, để loại bỏ các thành phần không tương thích với SNARK đạt được những cải tiến lớn về hiệu quả thông qua phần cứng chuyên dụng cải thiện kiến trúc thông qua việc song song hóa nhiều hơn.
