Giới thiệu

Ethereum, cường quốc blockchain không ngừng phát triển, đã liên tục đưa ra những nâng cấp lớn, mở ra những chân trời mới trong thế giới blockchain và tài sản kỹ thuật số. Như chúng ta đã thấy với các cột mốc trước đó như EIP-1559 (London), EIP-3675 (Paris/The Merge), và EIP-4895 (Shanghai), những phát triển này trong lịch sử đã thúc đẩy sự tăng trưởng đáng kể trong hệ sinh thái Ethereum.

Nhưng điều gì nằm ở horizon? Một bản cập nhật rất được mong đợi được gọi là bản nâng cấp Cancun sẽ ra hiệu trong thời gian tới. Tuy nhiên, không chỉ bản cập nhật này mới khiến thế giới crypto xôn xao. Ngôi sao nổi bật trong quá trình chuyển đổi đang diễn ra của Ethereum không ai khác chính là EIP-4844, được mệnh danh thông tục là “Proto-Danksharding”. Giao thức hứa hẹn sẽ khởi đầu một sự thay đổi đáng kể trong Ethereum, nhằm mục đích làm cho các quy trình quan trọng trở nên hiệu quả hơn về mặt chi phí. Để bắt tay vào hành trình tìm kiếm khả năng mở rộng nâng cao của Ethereum, trước tiên chúng ta hãy mổ xẻ bối cảnh thú vị mà EIP-4844 mang lại.

Sharding là gì?

Trong mạng blockchain truyền thống, tất cả các node phải xử lý mọi giao dịch để đảm bảo tính hợp pháp và mạng hoạt động trơn tru. Tuy nhiên, điều này có thể trở thành nút thắt cổ chai khi mạng tăng quy mô và số lượng giao dịch tăng lên, thường dẫn đến nhiều tác động bất lợi khác nhau như xác nhận khối chậm hơn và phí gas tăng, cả hai đều cản trở hoạt động của người tham gia mạng.

Nói tóm lại, Sharding là một kỹ thuật chia blockchain thành các phân vùng (gọi là shards) nhỏ hơn. Khi một giao dịch được gửi, nó sẽ được gán cho phân đoạn chứa dữ liệu liên quan đến giao dịch. Sau đó, phân đoạn sẽ xử lý giao dịch và thêm nó vào sổ cái riêng, tương tự như cách blockchain chính có sổ cái riêng. Sự khác biệt là sổ cái của mỗi phân đoạn chỉ chứa một phần trong tổng số giao dịch của mạng.

Vì mỗi phân đoạn hoạt động độc lập nên chúng có thể xử lý đồng thời các giao dịch duy nhất. Do đó, cơ chế xử lý song song này giúp tăng thông lượng của mạng tương ứng với số lượng phân đoạn hoạt động, giúp giảm các tắc nghẽn nói trên.

Cuộc cách mạng Ethereum: Từ Full Execution đến Data Sharding

Việc theo đuổi sự ổn định của mạng đã bắt đầu từ lâu trước khi Ethereum ra đời, bằng chứng là những đề xuất ban đầu từ cộng đồng Ethereum, bao gồm các khái niệm tiên phong như Hypercubes, Super Quadratic Sharding và Hub-and-Spoke Chains. Trên thực tế, Vitalik Buterin, người đồng sáng lập Ethereum, đích thân giới thiệu các khái niệm về hypercube và hub-and-spoke chains trong các bài viết blog đầu tiên của mình. Những phương pháp có tầm nhìn xa này đã đặt nền tảng cho mô hình sharding bậc hai, mô hình này đã trở thành một phần không thể thiếu trong lộ trình “ETH2”. Khi Ethereum phát triển, cách tiếp cận sharding đã trải qua ba biến đổi quan trọng:

• Chuyển sang Quadratic Sharding (Cuối năm 2017): Trong bối cảnh nghiên cứu đang phát triển, cộng đồng Ethereum quyết định tập trung nỗ lực R&D vào việc triển khai quadratic sharding thay vì các giải pháp có khả năng mở rộng khác. Tóm lại, quadratic sharding nhằm mục đích cải thiện khả năng mở rộng mạng bằng cách tách L1 thành chuỗi Beacon và một số chuỗi Shard. Mỗi chuỗi Shard xác thực một tập hợp giao dịch độc lập, sau đó được quản lý và hoàn thiện bởi chuỗi Beacon.

• Giao tiếp chuỗi Beacon và Shard được xác định lại (2018): Vào tháng 4 năm 2018, đề xuất về liên kết chéo (một giải pháp thay thế cho phép liên lạc hai chiều giữa chuỗi Beacon và chuỗi Shard) bị loại bỏ để chỉ tập trung vào giao tiếp đơn phương của Shard Chains với Beacon Chain cho thiết kế mạng đơn giản hóa.

• Giới thiệu Rollup-Centric Roadmap (2020): Vào cuối năm 2020, Vitalik giới thiệu lộ trình mới với tên gọi Ethereum roadmap và ý tưởng tận dụng rollups để thực hiện giao dịch. Trong kế hoạch mới này, Chuỗi Shard sẽ hoạt động hoàn toàn vì tính khả dụng của dữ liệu, điều này nhấn mạnh việc Ethereum chuyển từ phân đoạn thực thi sang phân đoạn dữ liệu.

Hành trình bảo vệ của Ethereum phản ánh mục tiêu bao quát: đạt được khả năng mở rộng đồng thời đơn giản hóa các hệ thống được cho là phức tạp. Hướng cập nhật nhằm mục đích giúp các phân đoạn hoạt động nghiêm ngặt như một layer sẵn có của dữ liệu cho các rollup. Trong mô hình này, Dankrad Feist của Ethereum Foundation đã đề xuất một phương pháp cho phép một block builder duy nhất tạo ra một khối báo hiệu bao gồm các giao dịch từ tất cả các phân đoạn. Đồng thời, ông đã giới thiệu Phân tách Proposer Builder Separation (PBS) để giảm thiểu khả năng tập trung hóa tiềm năng trong việc tạo khối. Cách tiếp cận này đã được đón nhận nồng nhiệt và được đưa vào lộ trình chính thức của Ethereum, đánh dấu sự ra đời của Danksharding.

Danksharding là gì?

Không giống như sharding truyền thống, phân chia một mạng thành nhiều phân đoạn hoạt động, Danksharding tập trung vào việc phân tách blockchain dữ liệu chính nó (được gọi là lấy mẫu dữ liệu) và gán cho mỗi phần đến một nơi blob khác. Blobs là một khái niệm mới về danksharding, về cơ bản là một đoạn dữ liệu (lớn hơn mức thường được lưu trữ trong một giao dịch tiêu chuẩn) sau đó được xử lý bởi một blob node duy nhất, node này chịu trách nhiệm xác minh tính hợp lệ của blob và thêm nó vào blockchain.

Với kích thước và số lượng tiềm năng của các đốm màu, cần có một giải pháp lưu trữ hiệu quả và an toàn. Không đi sâu vào những vấn đề kỹ thuật phức tạp, cây Blob phục vụ mục đích này. Về cơ bản, chúng là cây Merkle/hash được sử dụng để xác minh nội dung trong các khối dữ liệu trên mạng. Những cây này cũng cho phép xác minh dữ liệu cụ thể mà không cần tải xuống toàn bộ tập dữ liệu, sử dụng các hashe băm cụ thể để xác nhận sự hiện diện của dữ liệu và vị trí của nó bằng mật mã. Trong thiết kế này, mỗi lớp tiếp theo băm các cặp từ lớp trên, cuối cùng dẫn đến một root hash duy nhất.

Proto-Danksharding là gì?

Đúng như tên gọi Proto-Danksharding, được giới thiệu như một phần của EIP-4844, là nguyên mẫu của danksharding cung cấp “scaffolding” hoặc một khuôn khổ để triển khai các nâng cấp sharding khác sau này. Do sự phức tạp của Danksharding, Proto-Danksharding hoạt động như một bản nâng cấp đơn giản hơn và gia tăng hơn, không yêu cầu thực hiện thay đổi nào đối với giao thức đồng thuận Ethereum.

Mặc dù chỉ là một bước trung gian, nhưng Proto-Danksharding cho phép lưu trữ các blob trên lớp đồng thuận (trước đây là Beacon Chain) thay vì layer thực thi, do đó không thể truy cập được từ Ethereum Virtual Machine (EVM), khiến dữ liệu blob rẻ hơn. Để đơn giản, việc so sánh dưới đây được thực hiện bởi @Ebunker tóm tắt các khía cạnh mà các đốm màu thông qua EIP-4844 khác với các khối truyền thống:

Tác động đến các giải pháp Layer-2

Mặc dù mục đích chính của EIP-4844 (Proto-Danksharding) là giảm phí gas Ethereum bằng cách sử dụng các giao dịch mang theo blob, nhưng tác động có thể được khuếch đại lên tất cả các giải pháp Layer-2 (L2) roll-up.

Trước tiên, hãy xem xét các tác động lên mạng L2 và trình xác thực của chúng. Không giống như trình xác thực Layer-1 (L1) cho ETH mainnet kiếm phần thưởng ETH dưới dạng khuyến khích, trình xác thực L2 có động lực lợi nhuận khác và phức tạp hơn. Nói tóm lại, ngoài chi phí phần cứng để chạy các node, trình vận hành L2 node còn phải chịu chi phí đăng giao dịch trên ETH mainnet (do phí gas). Do đó, lợi nhuận của trình xác thực L2 có thể được biểu thị bằng công thức dưới đây:

Lợi nhuận = (Phí giao dịch kiếm được + Ưu đãi L2 Token) – (Chi phí vận hành phần cứng + Chi phí xác minh dữ liệu L1)

Nghiên cứu sâu hơn về Dune Analytics chỉ ra rằng L2, thông qua mô hình kinh doanh này, có thể kiếm được hàng triệu ETH lợi nhuận mỗi tháng. Tuy nhiên, lợi nhuận cụ thể của mỗi trình xác thực có thể sẽ thấp hơn một chút do phép tính không tính đến chi phí phần cứng của các node đang chạy.

Thông qua EIP-4844, chi phí xác minh dữ liệu có thể giảm đáng kể bằng cách gửi dữ liệu giao dịch đến các không gian blobspaces thay vì các mainnet blockspaces, điều này gợi ý tỷ suất lợi nhuận cao hơn giả định rằng phí giao dịch trên L2 không đổi. Tuy nhiên, L2 có khả năng điều chỉnh cơ chế định giá phí gas để kết hợp những thay đổi này vào cơ cấu chi phí trong khi vẫn duy trì khả năng cải thiện tỷ suất lợi nhuận.

Do đó, người dùng L2 sẽ được hưởng phí gas thậm chí còn thấp hơn. Cụ thể, nghiên cứu đã chỉ ra rằng phí giao dịch L2 có thể được hạ xuống bằng cách gấp 10-100, một trong những lý do chính ngăn chặn việc áp dụng rộng rãi crypto.

Viễn cảnh tương lai với EIP-4844?

Tóm lại, EIP-4844 là một cột mốc quan trọng trong lộ trình của Ethereum, mở đường cho việc nâng cấp Cancun rất được mong đợi. Khi Ethereum tiếp tục phát triển, EIP-4844 hứa hẹn sẽ là nhân tố thay đổi cuộc chơi về khả năng mở rộng của mạng trên cả giải pháp L1 và L2. Bản nâng cấp mang tính biến đổi này có tiềm năng nâng Ethereum lên tầm cao mới về mặt áp dụng và tiện ích.

Lịch sử đã chỉ ra rằng các bản nâng cấp lớn của Ethereum như EIP-1559, The Merge (EIP-3675) và The Shanghai Upgrade (EIP-4895) đã gây ra những thay đổi đáng kể trong hệ sinh thái. Ví dụ: EIP-1559 giới thiệu cơ chế burning ETH, điều này không chỉ thúc đẩy nhu cầu mạng mà còn tạo ra cú sốc về nguồn cung, dẫn đến mức tăng đáng kể 50% của ETH chỉ một tháng sau khi triển khai.

Tương tự như vậy, The Merge và The Shanghai Upgrade thúc đẩy đáng kể việc áp dụng các nền tảng liquid staking như Lido. Khả năng hủy unstake và rút staked ETH sau khi nâng cấp lên Shanghai dẫn đến tổng số tiền gửi ETH tăng gần 70% chỉ trong vòng sáu tháng, khiến các công cụ phái sinh liquid staking trở thành một câu chuyện nổi bật trong không gian DeFi và được nhiều giao thức hàng đầu dưới nhiều hình thức khác nhau chấp nhận.

EIP-4844 có khả năng mở ra một làn sóng chuyển đổi tương tự trên toàn hệ sinh thái Ethereum, ảnh hưởng đến cả giải pháp roll-up L1 Mainnet và L2. Khi chúng tôi tiếp cận bản nâng cấp này, đây là thời điểm thú vị để chứng kiến ​​những thay đổi và đổi mới mà nó có thể mang lại cho mạng Ethereum. Hành trình về khả năng mở rộng và chức năng nâng cao của Ethereum vẫn tiếp tục và EIP-4844 là một bước tiến quan trọng theo hướng đó. 

Bài viết được FXCE Crypto biên tập từ "EIP-4844: A Gateway to the Cancun Upgrade and Beyond" của tác giả Eddy Song, Jun Yong Heng và Jerry X'Lingson với mục đích cung cấp thông tin và phi lợi nhuận. Chúng tôi không khuyến nghị đầu tư và không chịu trách nhiệm cho các quyết định đầu tư liên quan đến nội dung bài dịch.