Triển vọng nâng cấp công nghệ giao thức Ethereum: Phân tích giai đoạn The Surge
Kể từ tháng 10 năm 2023, một trong những người sáng lập Ethereum đã phát hành một loạt bài viết về sự phát triển trong tương lai của giao thức Ethereum, bao gồm sáu giai đoạn của lộ trình Ethereum. Bài viết này sẽ tập trung phân tích giai đoạn thứ hai "The Surge", giai đoạn này chủ yếu tập trung vào khả năng mở rộng và chiến lược phát triển lâu dài của Ethereum.
Tầm nhìn cốt lõi của Ethereum
Mục tiêu cốt lõi của Ethereum là trở thành cơ sở hạ tầng cho Internet phi tập trung. Thông qua hợp đồng thông minh, Ethereum hỗ trợ các ứng dụng phi tập trung phức tạp, cung cấp cho các nhà phát triển một nền tảng linh hoạt để xây dựng các ứng dụng DeFi, NFT và nhiều ứng dụng khác.
Tuy nhiên, Ethereum đang đối mặt với nút thắt về khả năng mở rộng. Hiện tại, nó chỉ có thể xử lý từ 15-30 giao dịch mỗi giây, thấp hơn nhiều so với hiệu suất của các mạng thanh toán truyền thống. Điều này dẫn đến việc phí gas tăng cao khi mạng bị tắc nghẽn, hạn chế tiềm năng của Ethereum trở thành cơ sở hạ tầng toàn cầu. Giai đoạn The Surge được thiết kế để giải quyết vấn đề này.
Mục tiêu chính của The Surge bao gồm:
Đạt được khả năng xử lý giao dịch 100.000+ mỗi giây cho Ethereum L1+L2
Giữ cho L1 có tính phi tập trung và ổn định
Đảm bảo một phần L2 hoàn toàn kế thừa các đặc tính cốt lõi của Ethereum
Tối đa hóa khả năng tương tác giữa các L2, xây dựng hệ sinh thái thống nhất
Chiến lược mở rộng dựa trên rollup
Giai đoạn Surge chủ yếu nâng cao khả năng mở rộng thông qua các giải pháp L2, trong đó rollup là công nghệ then chốt. Rollup có thể đóng gói và xử lý giao dịch ngoại tuyến, sau đó gửi đến mạng chính Ethereum, vừa đảm bảo tính bảo mật và phi tập trung vừa tăng đáng kể thông lượng.
Theo ước tính, rollup có khả năng nâng cao khả năng xử lý giao dịch của Ethereum lên hơn 100.000 giao dịch mỗi giây. Sự mở rộng đột phá này sẽ cho phép Ethereum hỗ trợ các ứng dụng quy mô toàn cầu trong khi vẫn giữ được tính phi tập trung.
Chiến lược rollup đã đạt được những tiến bộ quan trọng trong năm nay. Với sự ra mắt của EIP-4844, băng thông dữ liệu của Ethereum L1 đã được nâng cao đáng kể. Nhiều rollup dựa trên máy ảo Ethereum đã bước vào giai đoạn khởi đầu. Mỗi L2 tồn tại như một phân đoạn độc lập, thực hiện sự đa dạng của công nghệ phân đoạn.
Phát triển kỹ thuật lấy mẫu khả năng dữ liệu
Lấy mẫu khả năng truy cập dữ liệu ( DAS ) là một công nghệ quan trọng khác của The Surge, nhằm giải quyết vấn đề khả năng truy cập dữ liệu. DAS cho phép các nút xác thực dữ liệu mà không cần truy cập vào dữ liệu đầy đủ, từ đó cải thiện khả năng mở rộng và hiệu quả.
Hiện tại có hai hình thức chính của DAS: PeerDAS và 2D DAS. PeerDAS được kỳ vọng sẽ tăng cường độ an toàn của rollup. 2D DAS không chỉ lấy mẫu trong blob mà còn lấy mẫu giữa các blob, tận dụng đặc tính tuyến tính của cam kết KZG để mở rộng tập blob.
Với DAS, Ethereum có thể xử lý một lượng dữ liệu lớn hơn, đạt được rollup nhanh hơn và chi phí thấp hơn, đồng thời không làm tổn hại đến tính phi tập trung. Trong tương lai, cần phải hoàn thiện hơn nữa các giải pháp tốt nhất cho DAS 2D và chứng minh tính an toàn của nó.
Plasma và các giải pháp mở rộng khác
Ngoài rollup, Plasma cũng là một giải pháp mở rộng L2 quan trọng. Plasma xử lý giao dịch một cách độc lập bằng cách tạo ra các chuỗi phụ và định kỳ gửi tóm tắt đến mạng chính. Mặc dù sự phát triển của Plasma tương đối chậm, nhưng vẫn được coi là một phần của bộ công cụ khả năng mở rộng Ethereum.
Ngoài ra, cải tiến công nghệ nén dữ liệu và chứng minh mã hóa cũng giúp nâng cao hiệu quả của rollup và các giải pháp L2 khác. Những đổi mới công nghệ này sẽ đóng vai trò then chốt trong quá trình đạt được thông lượng cao hơn trên Ethereum.
Cải tiến khả năng tương tác giữa các L2
Một thách thức chính mà hệ sinh thái L2 hiện tại đang phải đối mặt là khả năng tương tác kém giữa các L2. Để người dùng có thể trải nghiệm một hệ sinh thái Ethereum thống nhất, cần cải thiện ở các khía cạnh sau:
Thực hiện định dạng địa chỉ của chuỗi cụ thể
Yêu cầu thanh toán chuỗi chéo tiêu chuẩn hóa
Thiết lập giao thức trao đổi và thanh toán gas đa chuỗi
Phát triển khách hàng nhẹ L2
Xây dựng cầu nối token chia sẻ
Thực hiện tính kết hợp đồng bộ
Những cải tiến này không chỉ liên quan đến vấn đề kỹ thuật, mà còn cần sự hợp tác của các bên như L1, L2 và ví.
Mở rộng Ethereum L1
Mở rộng Ethereum L1 bản thân cũng rất quan trọng. Chủ yếu có ba chiến lược:
Cải tiến công nghệ để nâng cao hiệu suất xác thực L1, từ đó nâng cao giới hạn gas
Giảm chi phí cho các thao tác cụ thể, tăng cường dung lượng trung bình
Triển khai rollup gốc, tạo ra nhiều EVM song song
Các chiến lược này có lợi và hại riêng, cần phải cân nhắc. Ví dụ, việc tăng giới hạn gas có thể làm giảm lợi ích từ các tối ưu hóa khác.
Cân bằng giữa phi tập trung và an ninh
Trong quá trình mở rộng, Ethereum luôn kiên định với nguyên tắc phi tập trung. rollup và DAS được coi là phương pháp giữ cho tính phi tập trung trong khi nâng cao công suất. Điều này đảm bảo bất kỳ ai cũng có thể tham gia vào việc vận hành mạng lưới, duy trì tính phi tập trung thực sự.
Với sự gia tăng khả năng mở rộng, trách nhiệm về an ninh cũng tăng lên. Đảm bảo tính không cần tin cậy của các hệ thống như rollup trở nên cực kỳ quan trọng. Điều này cần phải có thử nghiệm và lặp đi lặp lại nghiêm ngặt, đặc biệt là trong việc áp dụng quy mô lớn.
Triển vọng của The Surge
Sau khi hoàn thành giai đoạn Surge, Ethereum hy vọng đạt được sự phát triển có thể mở rộng, phi tập trung, an toàn và bền vững. Tầm nhìn này không chỉ bao gồm việc mở rộng L1, mà còn cải thiện thuật toán đồng thuận, công cụ cho lập trình viên và nuôi dưỡng hệ sinh thái dApp.
Mặc dù đối mặt với nhiều thách thức, nhưng nếu Ethereum có thể vượt qua những rào cản này, nó sẽ củng cố vị thế của mình như là cơ sở hạ tầng cốt lõi của Web3. Ethereum tập trung vào việc đạt được khả năng mở rộng mà không hy sinh tính phi tập trung, đây là điều độc đáo của nó. Sự thành công của The Surge có thể lại một lần nữa thay đổi bối cảnh của công nghệ blockchain.
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 nâng cấp: Thực hiện hơn 100.000 TPS mỗi giây thông qua rollup
Triển vọng nâng cấp công nghệ giao thức Ethereum: Phân tích giai đoạn The Surge
Kể từ tháng 10 năm 2023, một trong những người sáng lập Ethereum đã phát hành một loạt bài viết về sự phát triển trong tương lai của giao thức Ethereum, bao gồm sáu giai đoạn của lộ trình Ethereum. Bài viết này sẽ tập trung phân tích giai đoạn thứ hai "The Surge", giai đoạn này chủ yếu tập trung vào khả năng mở rộng và chiến lược phát triển lâu dài của Ethereum.
Tầm nhìn cốt lõi của Ethereum
Mục tiêu cốt lõi của Ethereum là trở thành cơ sở hạ tầng cho Internet phi tập trung. Thông qua hợp đồng thông minh, Ethereum hỗ trợ các ứng dụng phi tập trung phức tạp, cung cấp cho các nhà phát triển một nền tảng linh hoạt để xây dựng các ứng dụng DeFi, NFT và nhiều ứng dụng khác.
Tuy nhiên, Ethereum đang đối mặt với nút thắt về khả năng mở rộng. Hiện tại, nó chỉ có thể xử lý từ 15-30 giao dịch mỗi giây, thấp hơn nhiều so với hiệu suất của các mạng thanh toán truyền thống. Điều này dẫn đến việc phí gas tăng cao khi mạng bị tắc nghẽn, hạn chế tiềm năng của Ethereum trở thành cơ sở hạ tầng toàn cầu. Giai đoạn The Surge được thiết kế để giải quyết vấn đề này.
Mục tiêu chính của The Surge bao gồm:
Chiến lược mở rộng dựa trên rollup
Giai đoạn Surge chủ yếu nâng cao khả năng mở rộng thông qua các giải pháp L2, trong đó rollup là công nghệ then chốt. Rollup có thể đóng gói và xử lý giao dịch ngoại tuyến, sau đó gửi đến mạng chính Ethereum, vừa đảm bảo tính bảo mật và phi tập trung vừa tăng đáng kể thông lượng.
Theo ước tính, rollup có khả năng nâng cao khả năng xử lý giao dịch của Ethereum lên hơn 100.000 giao dịch mỗi giây. Sự mở rộng đột phá này sẽ cho phép Ethereum hỗ trợ các ứng dụng quy mô toàn cầu trong khi vẫn giữ được tính phi tập trung.
Chiến lược rollup đã đạt được những tiến bộ quan trọng trong năm nay. Với sự ra mắt của EIP-4844, băng thông dữ liệu của Ethereum L1 đã được nâng cao đáng kể. Nhiều rollup dựa trên máy ảo Ethereum đã bước vào giai đoạn khởi đầu. Mỗi L2 tồn tại như một phân đoạn độc lập, thực hiện sự đa dạng của công nghệ phân đoạn.
Phát triển kỹ thuật lấy mẫu khả năng dữ liệu
Lấy mẫu khả năng truy cập dữ liệu ( DAS ) là một công nghệ quan trọng khác của The Surge, nhằm giải quyết vấn đề khả năng truy cập dữ liệu. DAS cho phép các nút xác thực dữ liệu mà không cần truy cập vào dữ liệu đầy đủ, từ đó cải thiện khả năng mở rộng và hiệu quả.
Hiện tại có hai hình thức chính của DAS: PeerDAS và 2D DAS. PeerDAS được kỳ vọng sẽ tăng cường độ an toàn của rollup. 2D DAS không chỉ lấy mẫu trong blob mà còn lấy mẫu giữa các blob, tận dụng đặc tính tuyến tính của cam kết KZG để mở rộng tập blob.
Với DAS, Ethereum có thể xử lý một lượng dữ liệu lớn hơn, đạt được rollup nhanh hơn và chi phí thấp hơn, đồng thời không làm tổn hại đến tính phi tập trung. Trong tương lai, cần phải hoàn thiện hơn nữa các giải pháp tốt nhất cho DAS 2D và chứng minh tính an toàn của nó.
Plasma và các giải pháp mở rộng khác
Ngoài rollup, Plasma cũng là một giải pháp mở rộng L2 quan trọng. Plasma xử lý giao dịch một cách độc lập bằng cách tạo ra các chuỗi phụ và định kỳ gửi tóm tắt đến mạng chính. Mặc dù sự phát triển của Plasma tương đối chậm, nhưng vẫn được coi là một phần của bộ công cụ khả năng mở rộng Ethereum.
Ngoài ra, cải tiến công nghệ nén dữ liệu và chứng minh mã hóa cũng giúp nâng cao hiệu quả của rollup và các giải pháp L2 khác. Những đổi mới công nghệ này sẽ đóng vai trò then chốt trong quá trình đạt được thông lượng cao hơn trên Ethereum.
Cải tiến khả năng tương tác giữa các L2
Một thách thức chính mà hệ sinh thái L2 hiện tại đang phải đối mặt là khả năng tương tác kém giữa các L2. Để người dùng có thể trải nghiệm một hệ sinh thái Ethereum thống nhất, cần cải thiện ở các khía cạnh sau:
Những cải tiến này không chỉ liên quan đến vấn đề kỹ thuật, mà còn cần sự hợp tác của các bên như L1, L2 và ví.
Mở rộng Ethereum L1
Mở rộng Ethereum L1 bản thân cũng rất quan trọng. Chủ yếu có ba chiến lược:
Các chiến lược này có lợi và hại riêng, cần phải cân nhắc. Ví dụ, việc tăng giới hạn gas có thể làm giảm lợi ích từ các tối ưu hóa khác.
Cân bằng giữa phi tập trung và an ninh
Trong quá trình mở rộng, Ethereum luôn kiên định với nguyên tắc phi tập trung. rollup và DAS được coi là phương pháp giữ cho tính phi tập trung trong khi nâng cao công suất. Điều này đảm bảo bất kỳ ai cũng có thể tham gia vào việc vận hành mạng lưới, duy trì tính phi tập trung thực sự.
Với sự gia tăng khả năng mở rộng, trách nhiệm về an ninh cũng tăng lên. Đảm bảo tính không cần tin cậy của các hệ thống như rollup trở nên cực kỳ quan trọng. Điều này cần phải có thử nghiệm và lặp đi lặp lại nghiêm ngặt, đặc biệt là trong việc áp dụng quy mô lớn.
Triển vọng của The Surge
Sau khi hoàn thành giai đoạn Surge, Ethereum hy vọng đạt được sự phát triển có thể mở rộng, phi tập trung, an toàn và bền vững. Tầm nhìn này không chỉ bao gồm việc mở rộng L1, mà còn cải thiện thuật toán đồng thuận, công cụ cho lập trình viên và nuôi dưỡng hệ sinh thái dApp.
Mặc dù đối mặt với nhiều thách thức, nhưng nếu Ethereum có thể vượt qua những rào cản này, nó sẽ củng cố vị thế của mình như là cơ sở hạ tầng cốt lõi của Web3. Ethereum tập trung vào việc đạt được khả năng mở rộng mà không hy sinh tính phi tập trung, đây là điều độc đáo của nó. Sự thành công của The Surge có thể lại một lần nữa thay đổi bối cảnh của công nghệ blockchain.