Nexus Labs: Làm cách nào để mở rộng blockchain thông qua điện toán đám mây có thể xác minh?
Tuyển chọn TechFlowTuyển chọn TechFlow
Nexus Labs: Làm cách nào để mở rộng blockchain thông qua điện toán đám mây có thể xác minh?
Bài viết này sẽ giới thiệu các đặc điểm và kiến trúc của Nexus và Nexus Zero, đồng thời thảo luận về cách chúng thúc đẩy sự phát triển của công nghệ blockchain.
Chuyên sâu báo cáo Web3
Tác giả: Stanford Blockchain Review
Dịch: TechFlow
Bài viết này đến từ Tạp chí Blockchain Stanford. TechFlow là đối tác chính thức của Tạp chí Blockchain Stanford, được độc quyền cấp phép biên dịch và đăng tải.
Cùng với sự phát triển không ngừng của công nghệ blockchain, ngày càng nhiều trường hợp ứng dụng xuất hiện. Tuy nhiên, khi áp dụng quy mô lớn, công nghệ này vẫn còn đối mặt với một số thách thức, trong đó nổi bật là vấn đề mở rộng (scalability) của blockchain.
Để giải quyết vấn đề này, Nexus Labs đã đưa ra một giải pháp mới —— mạng điện toán đám mây phổ quát có thể xác minh dựa trên blockchain, nhằm cung cấp năng lực tính toán và hỗ trợ khả năng mở rộng cho blockchain, Rollup và các hợp đồng thông minh. Bài viết này sẽ giới thiệu đặc điểm và kiến trúc của Nexus và Nexus Zero, đồng thời thảo luận cách chúng thúc đẩy sự phát triển của công nghệ blockchain.
Giới thiệu
Điện toán đám mây có thể xác minh mang lại khả năng thuê ngoài việc xử lý các chương trình truyền thống (ví dụ như những chương trình được viết bằng Rust hoặc C++) sang máy chủ từ xa (như AWS hoặc Google Cloud), đồng thời nhận được đầu ra chương trình cùng bằng chứng xác minh tính đúng đắn của quá trình xử lý. Điều này cho phép người dùng thuê ngoài việc tính toán cho các máy chủ không đáng tin cậy nhưng vẫn có thể xác minh kết quả.
Ảnh hưởng tiềm tàng của điện toán đám mây có thể xác minh đối với lĩnh vực blockchain là rất lớn. Bằng cách cho phép các hợp đồng thông minh thuê ngoài tính toán, lưu trữ và tương tác với các hệ thống khác theo cách có thể xác minh về mặt toán học, công nghệ này hứa hẹn sẽ nâng cao đáng kể khả năng xử lý của hệ thống hợp đồng thông minh.
Nexus là một nỗ lực nhằm hiện thực hóa điện toán đám mây có thể xác minh, đặc biệt hướng tới việc mở rộng các ứng dụng Ethereum. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cung cấp cái nhìn tổng quan ngắn gọn về những đổi mới chính mà nhóm của chúng tôi đang nỗ lực để hiện thực hóa viễn cảnh này.
Tính toán có thể xác minh
Tính có thể xác minh có thể được định nghĩa và thực hiện theo nhiều cách khác nhau. Thông thường bao gồm:
-
Bằng chứng tính đúng đắn (Validity Proofs): Sử dụng bằng chứng không kiến thức/zk-SNARKs, bên xác minh có thể kiểm tra toán học xem một chương trình nhất định có được tính toán đúng hay không.
-
Bằng chứng gian lận (Fraud Proofs): Cũng có thể cung cấp bằng chứng cho thấy một tính toán là sai. Cách tiếp cận này thường được gọi là tính toán "tối ưu" (optimistic), và yêu cầu ít nhất một bên trung thực để phát hiện và chứng minh hành vi gian lận.
-
Bằng chứng đồng thuận (Consensus Proofs): Không yêu cầu tính đúng đắn tuyệt đối về mặt toán học; người ta có thể giả định rằng một ngưỡng (t-trong-N) các bên là trung thực hoặc hành động vì lợi ích kinh tế. Đây là phương pháp được blockchain và các sidechain sử dụng.
Mỗi phương pháp đều có sự đánh đổi rõ rệt giữa tính dễ sử dụng và mức độ an toàn. Nhìn chung, bằng chứng không kiến thức cung cấp đảm bảo an toàn tốt nhất, trong khi cơ chế đồng thuận/cơ chế trạng thái lại là nền tảng thuật toán thiết thực và mạnh mẽ nhất hiện nay.
Tính an toàn và tính sẵn sàng (Safety and Liveness)
Chỉ riêng tính có thể xác minh là chưa đủ. Để hiện thực hóa các ứng dụng phi tập trung thực sự, cần phải đảm bảo hai yếu tố an toàn sau:
-
Tính an toàn (Safety): Tương đương với thuộc tính có thể xác minh/đúng đắn.
-
Tính sẵn sàng (Liveness): Đảm bảo rằng ứng dụng cuối cùng sẽ được thực thi, tức là không bị kiểm duyệt.
Các hệ thống như Optimistic Rollups và ZK Rollups có thể cung cấp tính an toàn (thông qua bằng chứng gian lận/ZKPs), nhưng không cung cấp tính sẵn sàng (ví dụ, nếu chúng có bộ sắp xếp tập trung). Một hệ thống đồng thời đảm bảo cả tính an toàn và tính sẵn sàng được coi là hoàn toàn đúng đắn (fully correct).
Nexus: Hiện thực điện toán đám mây phổ quát có thể xác minh hoàn toàn đúng đắn
Nexus là một thị trường phi tập trung dành cho điện toán đám mây có thể xác minh.
Nó cho phép các nhà phát triển lưu trữ các ứng dụng điện toán đám mây không máy chủ được viết bằng các ngôn ngữ truyền thống (ví dụ như Rust, C++, Go), tương tự như AWS Lambda, đồng thời tận hưởng các đảm bảo về an toàn và sẵn sàng.
Nexus có hai phiên bản khác nhau: Nexus và Nexus Zero.
Nexus Zero: Mạng điện toán không kiến thức
Nexus Zero là một mạng lưới các bên tạo bằng chứng không kiến thức phi tập trung ngoài chuỗi, cho phép các hợp đồng thông minh Ethereum thuê ngoài các tính toán tổng quát.
Nó gồm ba thành phần:
-
Một máy ảo không kiến thức (zkVM) phổ quát.
-
Một mạng lưới các bên tạo bằng chứng không cần cấp phép.
-
Một mạng lưới các nhà tạo lập thị trường phi tập trung.
Các ứng dụng trên Nexus Zero là các "zk-Functions" vô trạng thái, được gọi trực tiếp bởi các hợp đồng thông minh. Điều này có nghĩa là Nexus Zero sử dụng một mạch phổ quát để chứng minh mọi phép tính (trong giới hạn thời gian chạy), thay vì biên dịch chương trình thành các biểu diễn mạch khác nhau.
Nexus: Mạng điện toán đám mây phi tập trung
Nexus là một mạng điện toán đám mây phi tập trung. Nói cách khác, nó là một mạng lưới gồm các "blockchain không máy chủ" độc lập và cảm nhận bên ngoài.
Các ứng dụng trên Nexus là các "Hàm Nexus" có trạng thái, được gọi trực tiếp bởi các hợp đồng thông minh. Mạng Nexus có thể được dùng để thuê ngoài các chức năng tính toán, lưu trữ và I/O từ hệ thống hợp đồng thông minh. Mạng Nexus cũng có thể được dùng để sao chép bất kỳ hệ thống chứng minh nào (ví dụ: ZK / optimistic), nói chung là làm những điều mà AWS / Google Cloud đang làm, nhưng với đầy đủ đảm bảo về tính đúng đắn hoàn toàn.
Mạng Nexus đạt được đồng thuận nội bộ và có thể giao tiếp với các hệ thống bên ngoài thông qua các kỹ thuật tính toán đa phương đặc biệt (ví dụ như các lược đồ chữ ký ngưỡng). Cơ chế khuyến khích nút dựa trên PoS truyền thống.
Do đó, người dùng có thể sử dụng Nexus để nhanh chóng khởi động một "blockchain không máy chủ" kết nối với Ethereum. Các mạng này có thể hoạt động như sidechain, mạng oracle, mạng lưu trữ/khả dụng dữ liệu, mạng guardian, mạng bộ sắp xếp phi tập trung hoặc blockchain chuyên dụng.
Nexus: Đơn giản
Ngoài việc hiện thực điện toán đám mây phổ quát có thể xác minh, một trong những mục tiêu trung tâm của Nexus Labs là cung cấp trải nghiệm phát triển cực kỳ đơn giản và dễ chịu.
Đó là lý do tại sao cả Nexus và Nexus Zero đều được thiết kế để mang lại trải nghiệm tương tự như điện toán đám mây truyền thống. Các nhà phát triển có thể viết chương trình bằng các ngôn ngữ thông thường và nhập các thư viện yêu thích của mình.
Trên đây là ví dụ về một "hàm Lambda" vô trạng thái trên Nexus kết nối với Ethereum, được gọi ở mỗi khối mới. Hàm này cũng có thể truy cập vào bộ nhớ và hệ thống tệp cục bộ tương tự POSIX.
Hơn nữa, các hàm Nexus cũng có thể duy trì trạng thái giống như các hợp đồng thông minh (giữ trạng thái giữa các lần gọi), khác với hợp đồng thông minh ở chỗ chúng có thể thực hiện các tác vụ chạy lâu dài như bộ sắp xếp rollup hoặc bất kỳ bằng chứng không kiến thức nào, miễn là thỏa mãn hai điều kiện: 1) tính tất định, 2) biên dịch thành WASM.
Kết luận
Điện toán đám mây phổ quát có thể xác minh mở ra một lĩnh vực mới chưa được khám phá cho khả năng mở rộng blockchain, và trong tương lai hứa hẹn sẽ tăng cường đáng kể khả năng tính toán của blockchain, rollup và các hợp đồng thông minh.
Chào mừng tham gia cộng đồng chính thức TechFlow
Nhóm Telegram:https://t.me/TechFlowDaily
Tài khoản Twitter chính thức:https://x.com/TechFlowPost
Tài khoản Twitter tiếng Anh:https://x.com/BlockFlow_News
Stanford Blockchain Club
