Giới thiệu ngắn gọn về sự phát triển của Ethereum

Tác giả: @LuozhuZhang

Nguồn: Twitter

Ethereum là một sự đổi mới ở cấp độ văn minh nhân loại, giống như ngôn ngữ và chữ viết.

Nhưng trong quá trình phát triển của Ethereum, nó cũng đã trải qua một số thay đổi lớn. Để hiểu Ethereum và tham gia vào nó, bạn cần hiểu lịch sử và sự phát triển của nó.

Trong bài viết này, tôi sẽ sắp xếp sự phát triển của Ethereum, cũng như lộ trình mới nhất.

Vì Ethereum là một hệ thống kinh tế rất phức tạp nên tôi chỉ chọn những phần chính để minh họa (nên có thể có một số thiếu sót)

1) Ethereum được đề xuất bởi Vitalik Buterin vào năm 2013 và anh ấy đã trực tiếp mượn thiết kế của Bitcoin, vì vậy tính phi tập trung và bảo mật đã có trong DNA của Ethereum ngay từ đầu (đây là lý do tại sao tôi thích nó).

Nhưng ethereum rất khó mở rộng quy mô do "bộ ba bất khả thi về khả năng mở rộng".

Có nhiều blockchain muốn vượt trội hơn Ethereum theo các hướng khác nhau, nhưng lựa chọn của họ tạo ra nhiều vấn đề hơn cho họ.

Ví dụ: chọn một chuỗi có TPS cao (khả năng mở rộng + bảo mật), chúng thường có các khối rất lớn và các nút hiệu suất cao, có thể xử lý nhiều giao dịch hơn mỗi giây.

Nhưng cái giá phải trả là sự phân cấp, vì máy tính xách tay tiêu dùng không thể chạy các nút hiệu suất cao như vậy, chúng chỉ có hàng chục hoặc hàng trăm nút (BSC, Solana)

Một lựa chọn khác là phân cấp + khả năng mở rộng, chẳng hạn như IBC và các vũ trụ đa chuỗi khác, nhưng điều này sẽ mang lại rủi ro bảo mật lớn.

Nếu kẻ tấn công chọn chuỗi yếu nhất trong nhiều chuỗi để tấn công, một khi cuộc tấn công thành công, nó sẽ gây ra một loạt phản ứng dây chuyền nghiêm trọng

2) Đối với Ethereum, nó thà hy sinh một mức độ nhất định về khả năng mở rộng hơn là phân cấp và bảo mật.

Vì vậy, khi Ethereum lần đầu tiên ra mắt (năm 2015), Vitalik Buterin đã bắt đầu nghiên cứu và lên kế hoạch chuyển đổi PoW sang PoS.

Nghiên cứu vào thời điểm đó: https://blog.ethereum.org/2015/12/28/under Hiểuing -serenity-part-2-casper/

So với PoW, PoS có ba ưu điểm. Mạng Ethereum sẽ an toàn hơn và phi tập trung hơn. Để biết chi tiết, vui lòng tham khảo bài viết này của Vitalik Buterin: https://vitalik.ca/general/2020/11/06/pos2020.html

Bắt đầu từ cơ chế đồng thuận PoS, Vitalik Buterin đã xác định lộ trình Ethereum sớm nhất.

3) Lộ trình sớm nhất là: PoW chuyển sang PoS (giai đoạn 0) → ngăn chặn dữ liệu (giai đoạn 1) → ngăn chặn thực thi (giai đoạn 2)

Ethereum không chỉ hy vọng có mức độ phân cấp và bảo mật cao nhất mà còn hy vọng giải quyết vấn đề về hiệu quả thực thi thông qua phân đoạn dữ liệu/thực thi.

Theo nghiên cứu của Vitalik Buterin, Ethereum có thể đạt 1000-5000 TPS sau khi triển khai giai đoạn 2.

Hiện tại, Ethereum chỉ có 5-15 TPS.

Sự cải thiện về hiệu quả thực thi chủ yếu là do việc phân đoạn thực thi có thể thực hiện các giao dịch song song.

Và PoS ở giai đoạn 0 không chỉ là kết quả của nghiên cứu đầu tiên của Vitalik mà còn bởi vì các phân đoạn khác cần sử dụng PoS làm lớp cơ sở (beacon chain).

Trong quy trình công việc này, phân đoạn dữ liệu không liên quan đến việc thực thi mã, chỉ lưu trữ và xác thực dữ liệu (tính khả dụng của dữ liệu). Bảo vệ thực thi được sử dụng để thực thi mã (tương tự như lớp thực thi hiện tại của lớp 1)

Sau khi triển khai giai đoạn 2, sẽ có nhiều phân đoạn thực thi để xử lý các giao dịch song song và cuối cùng được tổng hợp thành các phân đoạn dữ liệu, sau đó được tổng hợp thành chuỗi đèn hiệu và chuỗi chính (Main Chain).

Vào thời điểm đó, có rất nhiều nghiên cứu thú vị về việc thực hiện sharding, ví dụ, Vitalik Buterin đã đề xuất một ngôn ngữ trung gian được tiêu chuẩn hóa (eWASM) cho phép tất cả các ngôn ngữ lập trình được biên dịch thành ngôn ngữ trung gian của Ethereum và cuối cùng thành thực thi mã byte EVM .

Bằng cách này, Ethereum sẽ không còn là "người phát ngôn của sự vững chắc" nữa, mà là một hệ sinh thái phong phú có thể được phát triển bằng mọi ngôn ngữ.

Thậm chí mỗi phân đoạn thực thi có thể được thiết kế với một máy ảo khác. Cuối cùng, trạng thái được đồng bộ hóa và tổng hợp vào lớp cơ sở (giống như Rollup ngày nay).

Tuy nhiên, do quá trình "hợp nhất (giai đoạn 0)" diễn ra quá lâu và thiết kế của sharding đã thay đổi nhiều lần, điều quan trọng nhất là sự xuất hiện và phát triển nhanh chóng của Rollup và L2 khác (plasma, kênh trạng thái), dẫn đến đến lộ trình Ethereum.Một thay đổi khác.

Vitalik Buterin gọi đó là "Lộ trình Ethereum tập trung vào Rollup."

4) Không thể bỏ qua sự xuất hiện của Rollup và có thể là chủ đề chính của chuỗi khối trong một thời gian dài trong tương lai.

Ethereum cũng đã thiết kế lại lộ trình Rollup của riêng mình.

Bước đầu tiên là hoàn thành "hợp nhất" để đạt được sự hợp nhất của lớp đồng thuận (chuỗi đèn hiệu) và lớp thực thi (Ethereum hiện tại), sau đó Ethereum sẽ chuyển đổi hoàn toàn từ PoW sang PoS.

Bước thứ hai là triển khai phân mảnh dữ liệu dựa trên beacon chain (PoS và phân mảnh được phát triển song song nên việc sáp nhập sẽ không ảnh hưởng đến tiến độ phát triển của phân mảnh).

Tuy nhiên, việc bảo vệ dữ liệu ở đây không được sử dụng cho việc bảo vệ thực thi của Ethereum, mà để phục vụ Rollup tốt hơn và giảm hơn nữa chi phí lưu trữ dữ liệu của Rollup

Để biết chi tiết, vui lòng tham khảo bài viết này được viết bởi Vitalik Buterin: https://notes.ethereum.org/@vbuterin/data_sharding_roadmap

Khi các phân đoạn dữ liệu được triển khai thành công, Rollup có thể gửi song song tất cả dữ liệu khối được xử lý đến các phân đoạn khác nhau để xác minh.

Về lý thuyết, số lượng phân đoạn dữ liệu được triển khai có thể giảm chi phí Tổng số (và thông lượng L1).

Khi DAS (Lấy mẫu sẵn có của dữ liệu) được giới thiệu đầy đủ, việc bảo vệ dữ liệu đã được triển khai đầy đủ (một thế giới hoàn toàn mới!).

Khái niệm gì: TPS hiện tại của Ethereum L1 là 5-15. Nếu tất cả người dùng và ứng dụng được di chuyển sang Rollup, chúng tôi có thể đạt được hơn 3000 TPS.

Nếu việc triển khai bảo vệ dữ liệu hoàn tất, về mặt lý thuyết, chúng ta có thể đạt được TPS hơn 100.000 (chuỗi khối sẽ không còn là đồ chơi cho đám đông nhỏ nữa).

5) Ethereum sẽ như thế nào về lâu dài?

Đây là một câu hỏi rất mở, rất đáng để nghiên cứu.

Tôi quan tâm đến vấn đề này cũng như tôi quan tâm đến bằng chứng không có kiến thức.

Bởi vì tôi muốn thấy chuỗi khối phát triển thành một hệ thống quản trị tiên tiến hơn thế giới vật chất và Ethereum (hoặc bất kỳ chuỗi khối phi tập trung, thực sự an toàn nào) sẽ trở thành nền tảng của cuộc sống kỹ thuật số của chúng ta và có tác động mạnh mẽ đến thực tế xã hội. có ảnh hưởng trực tiếp.

Trước hết, Ethereum sẽ là một lớp cơ sở rất tốt, cung cấp khả năng lưu trữ dữ liệu và xác minh dữ liệu cho Rollup.

Cho dù người dùng chọn tập trung vào một Tổng số (Bản tổng hợp lớn nhất cần phân cấp cho trình sắp xếp thứ tự) hay phân tán giữa các Tổng số khác nhau...