Gặp gỡ "Cancun" năm 2024: Bản nâng cấp tiếp theo của Ethereum, giảm chi phí và tăng hiệu quả, có lợi cho Layer2
Tuyển chọn TechFlowTuyển chọn TechFlow
Gặp gỡ "Cancun" năm 2024: Bản nâng cấp tiếp theo của Ethereum, giảm chi phí và tăng hiệu quả, có lợi cho Layer2
Việc nâng cấp lần này là chìa khóa để Ethereum đạt được khả năng mở rộng hơn nữa, có thể tăng số lượng giao dịch mỗi giây mà mạng lưới Ethereum có thể xử lý.
Chuyên sâu báo cáo Web3Tác giả: Bu Lu
Nâng cấp Ethereum "Cancun" hiện đã có thêm tiến triển mới: Vào ngày 8 tháng 12 năm 2023, tại cuộc họp lần thứ 176 của Quỹ Ethereum, các nhà phát triển đã nhất trí rằng nếu mọi việc diễn ra thuận lợi, sẽ xác định ngày phân nhánh cho mạng thử nghiệm Goerli vào đầu năm 2024, với mục tiêu kích hoạt mạng thử nghiệm Dencun trên Goerli vào tháng 1 năm 2024.
Về thời điểm cụ thể hoàn tất nâng cấp "Cancun" của Ethereum, theo dự đoán từ các chuyên gia trong ngành về tiến độ phát triển giao thức và hoàn thành thử nghiệm hiện tại, việc nâng cấp dự kiến sẽ chính thức thực hiện được vào khoảng tháng 3 - 4 năm 2024.
Ý nghĩa của việc nâng cấp Ethereum "Cancun" không thua kém gì so với nâng cấp "Shapella" —— vì đợt nâng cấp này là chìa khóa để Ethereum tiếp tục mở rộng quy mô, giúp tăng số lượng giao dịch mà mạng lưới Ethereum có thể xử lý mỗi giây, đồng thời mở ra giai đoạn phát triển mới cho khả năng lưu trữ và truy xuất dữ liệu của Ethereum.
Đối với người dùng tài sản kỹ thuật số trên blockchain, nâng cấp "Cancun" của Ethereum sẽ mang lại thay đổi trực quan nhất đối với giao dịch tài sản kỹ thuật số là: phí Gas cho giao dịch tài sản kỹ thuật số trên mạng Layer2 của Ethereum sẽ giảm đáng kể, mức giảm có thể lên tới 14 lần.
imToken hiện đã hỗ trợ tất cả các mạng Layer2 và chuỗi tương thích EVM trên Ethereum. Sau khi hoàn tất nâng cấp "Cancun", người dùng sở hữu tài sản kỹ thuật số có thể sử dụng imToken để trải nghiệm giao dịch tài sản trên mạng Layer2 của Ethereum với chi phí Gas rẻ hơn và hiệu quả cao hơn. Ngoài ra, imToken hỗ trợ OP và Polygon, chỉ cần dùng chức năng Swap của imToken cũng có thể tận hưởng chi phí vận hành mạng thấp hơn.
Đối với các nhà phát triển blockchain, cần lưu ý rằng: sau khi nâng cấp "Cancun" của Ethereum chính thức thực hiện vào năm 2024, mạng thử nghiệm Goerli sẽ ngừng hoạt động, do đó đề nghị các nhà phát triển sớm di chuyển sang sử dụng mạng thử nghiệm Sepolia.
imToken hiện đã hỗ trợ toàn diện mạng thử nghiệm Sepolia, thông qua cổng "vòi nước" (faucet) để nhận tài sản thử nghiệm trên mạng Sepolia.
Tìm hiểu về nâng cấp "Cancun"
Cancun là một thành phố du lịch nổi tiếng ở Mexico, cũng là nơi tổ chức hội nghị Devcon 3. Theo quy luật đặt tên nâng cấp của Ethereum, những đợt nâng cấp lấy tên theo địa danh thường nhằm cải tiến lớp thực thi của Ethereum.
Lần nâng cấp "Cancun" này đi kèm với nâng cấp lớp đồng thuận mang mã hiệu Deneb, do đó tên chính thức đầy đủ cho đợt nâng cấp cả lớp thực thi lẫn lớp giao thức của Ethereum đã được xác định là "nâng cấp Dencun", một từ ghép từ Cancun (Cancun) + Deneb.
Sau đây là các giao thức cải tiến (gọi tắt là EIP) đáng chú ý trong "nâng cấp Cancun", hãy cùng tìm hiểu.
01 Nhân vật chính trong "nâng cấp Cancun": EIP-4844 - Mô hình nguyên mẫu phân mảnh Ethereum
▶ Mục tiêu cải tiến: Giải quyết tính mở rộng (tức nhu cầu mở rộng quy mô) của Ethereum, giúp giảm chi phí giao dịch cho các giải pháp Rollups lớp 2 (Layer2), đồng thời tăng tốc độ Rollups.
▶ Bối cảnh cải tiến: Phí trên mạng chính lớp 1 (Layer1) của Ethereum luôn ở mức cao, do đó rất cần những cải tiến thiết yếu để giảm chi phí vận hành tổng thể.
Hiện nay, các giải pháp mở rộng trên Ethereum chủ yếu là Rollups lớp 2.
Trong thực tiễn, giải pháp Rollups giúp người dùng tiết kiệm đáng kể chi phí vận hành (gọi tắt là Gas Fee), ví dụ như dự án đại diện Optimism, chi phí Gas Fee thông thường chỉ khoảng 0,001 gwei, thấp hơn nhiều so với chi phí thông thường trên mạng chính lớp 1 của Ethereum; giải pháp ZK Rollups có hiệu suất nén dữ liệu tốt hơn, đồng thời không cần chứa dữ liệu chữ ký, chi phí thấp hơn nữa, thậm chí có thể giảm xuống còn một phần trăm so với mạng chính lớp 1 của Ethereum.
Tuy nhiên, đối với đông đảo người dùng, ngay cả khi dùng giải pháp Rollups thì phí Gas vẫn là gánh nặng tương đối đắt đỏ. Thêm vào đó, hiệu suất xử lý giao dịch song song của Ethereum vẫn còn thấp, mỗi giây tối đa chỉ xử lý được vài chục giao dịch, những điều này đều cần các phương án cải tiến mới để nâng cao khả năng mở rộng.
Phân mảnh (Sharding) – là một phương pháp cải tiến mạnh mẽ để giải quyết các vấn đề trên, tuy nhiên hiện tại Ethereum chưa thể triển khai. Việc đề xuất kịp thời phương án cải tiến EIP-4844 chính là giải pháp dung hòa phù hợp với tình trạng hiện tại của Ethereum giữa nhu cầu và việc triển khai nâng cấp phân mảnh, đặt nền tảng kỹ thuật ban đầu cho việc thực hiện phân mảnh dữ liệu toàn bộ sau này của Ethereum.
Do đó, EIP-4844 từng được gọi là "Proto-danksharding", tức là "nguyên mẫu phân mảnh". Từ "dank" ở đây cũng có nguồn gốc đặc biệt, lấy từ tên của nhà nghiên cứu Ethereum Dankrad Feist, ông từng nói: "EIP-4844 sẽ trở thành chất xúc tác cho Rollups".
Hiện tại, để minh họa rõ ràng hơn nội dung cải tiến kỹ thuật của EIP-4844, tên đề mục của giao thức cải tiến EIP-4844 đã được thống nhất mô tả là "Shard Blob Transactions", tức là "giao dịch Blob phân mảnh".
▶ Nội dung cải tiến (những cải tiến kỹ thuật đã hoàn thành):
-
Giới thiệu giao dịch Blob: Blob là viết tắt của Binary Large Object. Giao dịch Blob là loại giao dịch mới, sẽ được sử dụng trong phân mảnh tương lai.
-
Giới thiệu tất cả logic lớp thực thi cần thiết cho việc triển khai phân mảnh đầy đủ trong tương lai.
-
Giới thiệu tất cả logic kiểm chứng chéo giữa lớp thực thi và lớp đồng thuận cần thiết cho việc triển khai phân mảnh đầy đủ trong tương lai.
-
Thực hiện phân tầng giữa việc xác minh khối beacon (tức dữ liệu lớp 2 của Ethereum) và lấy mẫu khả năng sẵn có dữ liệu Blob.
-
Giới thiệu hầu hết logic cần thiết cho khối beacon để triển khai phân mảnh đầy đủ trong tương lai.
△ Sơ đồ khái niệm phân mảnh đầy đủ (tác giả Vitalik Buterin)
Nguồn ảnh: foresightnews
▶ Lưu ý: Blob được thiết kế ban đầu nhằm hỗ trợ lưu trữ dữ liệu lớp 2 của Ethereum. Đồng thời, nhóm dữ liệu vector Blob này được các nút thuộc lớp đồng thuận Ethereum lưu trữ, do đó không thể đọc được bởi Máy ảo Ethereum (EVM) ở lớp thực thi. Chính sự tách biệt dữ liệu này đã giúp giảm phí cho giải pháp Rollups lớp 2 của Ethereum.
Ngoài ra, dữ liệu Blob sẽ bị xóa sau 18 ngày.
Để giảm áp lực gây ra cho mạng chính từ đề xuất cải tiến, so với việc triển khai phân mảnh đầy đủ trong tương lai, EIP-4844 đã giới hạn dung lượng lưu trữ bổ sung cho mỗi khối beacon, tối đa chỉ khoảng 0,5 MB (khoảng 4 Blob), nhưng giới hạn này dự kiến sẽ được nâng cao trong tương lai.
△ Dữ liệu cập nhật đến 11/12/2023
△ Nguồn dữ liệu: I2fees.info, thống kê ngày 8/12/2023
02 Danh sách các đề xuất cải tiến đã xác định thực hiện trong "nâng cấp Cancun":
-
EIP-4844
-
EIP-1153
-
EIP-6780
-
EIP-4788
-
EIP-5656
-
EIP-7516
Ngoài đề xuất cải tiến nổi bật đã nói ở trên là EIP-4844, tính đến ngày 8 tháng 12 năm 2023, các đề xuất cải tiến đã xác định đang được thực hiện trong lần "nâng cấp Cancun" này còn bao gồm:
▶ EIP-1153 "Transient Storage Opcodes": Thêm các mã vận hành lưu trữ tạm thời. Lưu trữ tạm thời là giải pháp được thiết kế riêng để giải quyết vấn đề giao tiếp bên trong khối.
Lưu trữ tạm thời không làm thay đổi ngữ nghĩa của các thao tác hiện tại, dữ liệu lưu trữ tạm thời sẽ bị xóa bỏ sau mỗi giao dịch, không truy cập ổ đĩa máy chủ, không cần dọn dẹp khe lưu trữ sau khi sử dụng, và máy khách cũng không cần tải dữ liệu gốc.
Vì vậy, ưu điểm tương đối của việc dùng lưu trữ tạm thời để giải quyết vấn đề giao tiếp nội bộ khối là phí Gas thấp hơn, và trong thiết kế lưu trữ dữ liệu Ethereum tương lai, không cần cân nhắc hoàn trả phí vận hành do lưu trữ tạm thời gây ra. Tuy nhiên, EIP-1153 không phù hợp để giải quyết việc sử dụng dữ liệu lưu trữ tạm thời trong các hợp đồng thông minh hiện tại.
▶ EIP-6780 "SELFDESTRUCT only in same transaction": Sửa đổi chức năng mã vận hành SELFDESTRUCT, chuẩn bị cho việc ứng dụng cấu trúc Verkle Tree (thường gọi tắt là "cây Verkle") trên Ethereum trong tương lai.
Hiện tại, Ethereum đang sử dụng cấu trúc Merkle Tree (thường gọi tắt là "cây Merkle"). Mã vận hành SELFDESTRUCT có thể thực hiện nhiều thay đổi trạng thái tài khoản, ví dụ như xóa mã và dữ liệu lưu trữ. Tuy nhiên, khi tương lai Ethereum áp dụng cấu trúc Verkle Tree, sẽ không thể dễ dàng sửa đổi hoặc xóa tài khoản, vì cấu trúc Verkle Tree sẽ lưu trữ mỗi tài khoản trong các khóa tài khoản khác nhau, những khóa này không liên kết với tài khoản gốc.
Do đó, EIP-6780 đưa ra đề xuất sửa đổi chức năng mã vận hành SELFDESTRUCT. Theo EIP-6780, mã vận hành SELFDESTRUCT sau khi sửa đổi sẽ không còn khả năng thay đổi hay xóa tài khoản, mà chỉ dùng để chuyển ETH cho người gọi, ngoại trừ trường hợp duy nhất là khi SELFDESTRUCT được gọi trong cùng một giao dịch tạo bởi một hợp đồng thông minh.
△ Tiến độ triển khai các đề xuất cải tiến liên quan đến nâng cấp Cancun trên các client (tính đến 8/12/2023)
Nguồn ảnh: github@Cancun Network Upgrade Specification
▶ EIP-4788 "Beacon block root in the EVM": Công bố gốc khối beacon trong Máy ảo Ethereum (EVM). Gốc khối beacon là một bộ tích lũy mật mã (Accumulators), dùng để chứng minh bất kỳ trạng thái đồng thuận nào.
Việc công bố gốc khối beacon trong EVM cho phép truy cập lớp đồng thuận Ethereum với mức tin cậy tối thiểu. Đây cũng là một giao thức cải tiến hỗ trợ phát triển các trường hợp sử dụng, sẽ giúp cải thiện các giả định tin cậy (Trust Assumptions) cho các ứng dụng như Staking Pools, cầu nối hợp đồng thông minh, v.v.
▶ EIP-5656 "MCOPY - Memory copying instruction": Cung cấp một lệnh EVM hiệu quả để sao chép vùng nhớ. Sao chép bộ nhớ là một thao tác cơ bản, rất hữu ích cho các thao tác tính toán nặng, mặc dù trong tương lai khi triển khai trên EVM cũng sẽ phát sinh phí vận hành.
Lệnh do EIP-5656 giới thiệu là một lệnh hoàn toàn mới chưa từng tồn tại trước đây, các hợp đồng thông minh đã phát hành nếu sử dụng lệnh mới này cần chú ý đến tính tương thích, có thể cần điều chỉnh thao tác.
▶ EIP-7516 "BLOBBASEFEE opcode": Giới thiệu mã vận hành BLOBBASEFEE. Mã vận hành này giống với mã BASEFEE trong giao thức EIP-3198, chỉ khác là BLOBBASEFEE trả về phí cơ bản Blob theo giao thức EIP-4844 trong lần nâng cấp Cancun này.
Vào thời điểm ban đầu xác định lộ trình nâng cấp "Cancun" (khoảng tháng 4-5/2023), hai giao thức lớp thực thi EIP-2537 (tiền biên dịch thao tác đường cong BLS12-381) và EIP-5920 (giới thiệu mã vận hành mới PAY) từng được thảo luận sôi nổi và có khả năng được đưa vào nâng cấp Cancun, nhưng đến ngày 8 tháng 12 năm 2023 vẫn chưa xuất hiện trong bảng thời gian nâng cấp.
△ Tiến độ kiểm thử tích hợp client, Devnet-12 đã kích hoạt (tính đến 8/12/2023)
Nguồn ảnh: github@Cancun Network Upgrade Specification
03 Các đề xuất cải tiến đã xác định thực hiện trong nâng cấp lớp đồng thuận Ethereum đồng bộ với "nâng cấp Cancun" mang tên "nâng cấp Deneb" bao gồm:
-
EIP-7400
-
EIP-7045
-
EIP-7514
▶ EIP-7400 "Perpetually Valid Signed Voluntary Exits": Thực hiện chữ ký rút lui tự nguyện mãi mãi hợp lệ. Giao thức kỹ thuật này chủ yếu nhằm khóa miền chữ ký rút lui của các validator trên lớp đồng thuận Capella hiện tại, để sau nâng cấp "Cancun" có được hiệu lực vĩnh viễn, từ đó giảm độ phức tạp cho các thao tác staking trên Ethereum.
▶ EIP-7045 "Increase max attestation inclusion slot": Tăng tối đa khe thời gian bao gồm xác thực (plaintext slot). Giao thức kỹ thuật này sẽ rất quan trọng đối với phân tích an toàn và xác nhận quy tắc LMD-GHOST hiện tại. Hiện tại các validator trên chuỗi có 32 khe thời gian để chứng minh phát sóng, sau khi triển khai EIP-7045, validator có thể có tới 64 khe thời gian để chứng minh phát sóng.
▶ EIP-7514 "Add Max Epoch Churn Limit": Thêm giới hạn Max Epoch Churn. Mục đích triển khai giao thức kỹ thuật này là để làm chậm các vấn đề tiêu cực bên ngoài do sự tăng trưởng tổng lượng ETH stake gây ra. EIP-7514 là một giải pháp mang tính chuyển tiếp, trong tương lai sẽ có các giải pháp kỹ thuật chuyên biệt dành riêng cho vấn đề trên.
Theo sự gia tăng tổng lượng ETH stake, lượng lớn validator không bị giới hạn sẽ dẫn đến tăng dữ liệu nhiễu, áp lực dữ liệu trên lớp đồng thuận Ethereum cũng ngày càng lớn. Giải pháp cải tiến kỹ thuật EIP-7514 nhằm giải quyết vấn đề trên, đề xuất thiết lập giới hạn Max Churn là 8. Như vậy vừa giảm số lượng validator hoạt động được thêm vào tập hợp, vừa hạn chế sự tăng trưởng vô hạn của tập hợp.
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
@imTokenOfficial
