Một bài viết hiểu rõ nâng cấp Cancun sẽ cải thiện những hiệu năng nào của Ethereum?
Tuyển chọn TechFlowTuyển chọn TechFlow
Một bài viết hiểu rõ nâng cấp Cancun sẽ cải thiện những hiệu năng nào của Ethereum?
Sau nâng cấp Cancun, liệu Ethereum có trở nên thân thiện hơn không?
Chuyên sâu báo cáo Web3Tác giả: Tây Hữu, ChainCatcher
Chỉnh sửa: Marco, ChainCatcher
Đợt nâng cấp Cancun (Dencun) có thể nói là sự kiện đáng chú ý nhất trên mạng lưới Ethereum trong năm 2024, cũng là đợt cập nhật lớn tiếp theo sau nâng cấp Shanghai (Shapella) năm ngoái, dự kiến sẽ hoàn thành vào cuối tháng 2.
Theo bài viết trên blog Ethereum ngày 24 tháng 1, nâng cấp Cancun đã được kích hoạt trên mạng thử nghiệm Goerli của Ethereum vào ngày 17 tháng 1 và dự kiến sẽ lần lượt kích hoạt nâng cấp trên các mạng thử nghiệm Sepolia và Holesky vào ngày 30 tháng 1 và ngày 7 tháng 2.
Một khi nâng cấp Dencun vận hành suôn sẻ trên cả ba mạng thử nghiệm này, nó sẽ được kích hoạt trên mạng chính Ethereum, thời gian kích hoạt dự kiến là vào cuối tháng 2.
Vì mỗi lần nâng cấp Ethereum đều tiềm ẩn nhiều cơ hội, nên việc theo dõi tiến trình nâng cấp Ethereum luôn là ưu tiên hàng đầu của cộng đồng tiền mã hóa. Vào tháng 9 năm 2022, Ethereum hoàn tất nâng cấp Merge, chuyển đổi từ PoW sang PoS, khiến ETH trở thành tài sản giảm phát; vào tháng 5 năm ngoái, thông qua nâng cấp Shanghai, Ethereum mở chức năng rút ETH staking cho người dùng, trước đó vài tháng, các dự án liên quan đến staking như Lido, SSV Network và các tài sản LSD đã tăng giá mạnh mẽ.
Vậy rốt cuộc nâng cấp Cancun là gì? Đợt nâng cấp này sẽ thay đổi những tính năng nào của Ethereum? Đề xuất EIP-4844 là gì? Những dự án và lĩnh vực nào sẽ được hưởng lợi từ đợt nâng cấp này? Có những cơ hội giao dịch tiềm năng nào?
Nâng cấp Cancun là gì?
Tên đầy đủ của nâng cấp Cancun là «Cancun-Deneb», là sự kết hợp của hai đợt nâng cấp Cancun và Deneb, viết tắt bằng tiếng Anh là «Dencun». Tên gọi tiếng Trung «Cancun» thực ra chỉ đại diện cho phần đầu «Cancun», bỏ qua phần Deneb, tên gọi đầy đủ phải là nâng cấp «Cancun - Deneb».
Mỗi lần nâng cấp của Ethereum tương ứng với một tầng đặc thù trong mạng lưới Ethereum. Nâng cấp Cancun nhằm cải thiện hiệu suất tầng thực thi của Ethereum, trong khi nâng cấp Deneb tập trung vào tầng đồng thuận.
Để hiểu rõ hơn các khái niệm này, cần tìm hiểu trước về kiến trúc và trạng thái hiện tại của Ethereum.
Trước khi sáp nhập, mạng Ethereum chủ yếu gồm hai phần: «tầng thực thi và tầng đồng thuận», hoạt động độc lập với nhau.
Tầng thực thi chịu trách nhiệm xử lý logic thực thi hợp đồng thông minh, nơi diễn ra các tính toán giao dịch, là mạng chính Ethereum ban đầu, còn gọi là «Ethereum 1.0», đồng thời duy trì trạng thái mạng Ethereum và thực thi mã EVM (Máy ảo Ethereum).
Việc đặt tên nâng cấp tầng thực thi dựa trên các thành phố từng tổ chức Devcon: Berlin -> London -> Shanghai -> Cancun -> Prague -> Osaka -> Bogotá.
Tầng đồng thuận đảm bảo tất cả giao dịch và hợp đồng thông minh được xác thực thông qua cơ chế staking PoS, giúp tất cả nút và khách hàng đạt được sự đồng thuận, thống nhất trạng thái. Đây là Beacon Chain hình thành sau khi sáp nhập với tầng thực thi, còn gọi là «Ethereum 2.0».
Mỗi đợt nâng cấp ở tầng đồng thuận sẽ được đặt tên theo một ngôi sao, chọn theo thứ tự bảng chữ cái: Altair->Bellatrix->Capella->Deneb->Electra->(F)unknown.
Sau khi sáp nhập, tầng thực thi và tầng đồng thuận của Ethereum vận hành song song, giao tiếp với nhau thông qua giao diện API Engine. API Engine cho phép khách hàng thực thi yêu cầu thông tin khối từ khách hàng đồng thuận, đồng thời cho phép khách hàng đồng thuận gửi khối mới hoặc yêu cầu bằng chứng hợp lệ thực thi (Execution Validity Proof) từ khách hàng thực thi.
Việc nâng cấp tầng thực thi được gọi là Cancun, nâng cấp tầng đồng thuận được gọi là Deneb, toàn bộ tên gọi nâng cấp là Cancun-Deneb. Mặc dù nâng cấp Cancun sắp tới và nâng cấp Deneb về mặt kỹ thuật khác nhau, nhưng chúng được triển khai đồng thời, vì vậy thường dùng từ ghép «Dencun» để chỉ sự kết hợp này.
Giảm mạnh chi phí đưa dữ liệu lên chuỗi
Nâng cấp Cancun là đợt cập nhật tiếp theo đối với chuỗi chính Ethereum sau nâng cấp Shanghai, mục tiêu là giải quyết các vấn đề bị chỉ trích trước đây như hiệu suất thấp, phí cao, tắc nghẽn mạng, thông qua thúc đẩy quá trình mở rộng quy mô để tăng TPS chuỗi chính và giảm phí Gas cho người dùng, đồng thời tăng khả năng mở rộng và bảo mật, cải thiện hiệu suất mạng.
Thông qua tên gọi Dencun của đợt nâng cấp này, có thể thấy rằng lần cập nhật này sẽ tập trung cải thiện và tối ưu hóa các vấn đề liên quan đến hợp đồng thông minh, EVM trong tầng thực thi và đồng thuận dữ liệu, đồng bộ trạng thái trong tầng đồng thuận. Trong đợt nâng cấp này, cộng đồng Ethereum đã đề xuất một loạt các phương án cải tiến EIPs, tổng cộng có 6 đề xuất kỹ thuật được cộng đồng thảo luận, kiểm tra và bỏ phiếu để triển khai.
Trong đó, EIP-4844 là cốt lõi của đợt cập nhật Cancun, còn được gọi là đề xuất proto-danksharding, là phiên bản khởi đầu của giải pháp mở rộng quy mô phân mảnh Danksharding, cũng là một giải pháp mở rộng tạm thời.
Bằng cách thực hiện lưu trữ và truy cập dữ liệu ngoài chuỗi tạm thời, EIP-4844 giúp giảm chi phí Gas khi Layer2 đăng dữ liệu lên mạng chính Ethereum, đặc biệt với các giải pháp Rollup, có thể giảm phí Gas xuống dưới một phần nghìn so với hiện tại, từ đó làm giảm phí Gas người dùng khi sử dụng mạng này.
Đề xuất EIP-4844 giới thiệu loại giao dịch Blob mới, đây là định dạng dữ liệu mới giúp mở rộng Ethereum, đại diện cho dữ liệu gửi lại từ Layer2, phân biệt với dữ liệu gốc Calldata được tạo ra trên mạng chính Ethereum Layer1. Dữ liệu mang theo bởi Blob chỉ được tải xuống và lưu trữ bởi tầng đồng thuận Ethereum, không hỗ trợ truy cập EVM thực thi, và dữ liệu này có thời hạn, hiệu lực khoảng 18 ngày.
Blob là một bộ nhớ tạm thời bên ngoài, không thực sự lưu trữ dữ liệu giao dịch Layer2 vào Layer1, và sẽ hết hiệu lực định kỳ, điều này giảm đáng kể chi phí lưu trữ dữ liệu.
Quá trình này đơn giản là Blob tạo một kênh riêng biệt trên mạng chính Ethereum để dữ liệu giao dịch Layer2 lên chuỗi, trong kênh này, dữ liệu Layer2 Ethereum hoàn thành các dịch vụ như truyền tải, lưu trữ, xác thực, và phí Gas cùng chi phí lưu trữ đều được tùy chỉnh, không phụ thuộc vào mức độ hoạt động của mạng Ethereum.
Mục tiêu chính của EIP-4844 là thông qua việc sử dụng định dạng dữ liệu Blob mới mang theo giao dịch, giảm phí Gas L2 của Ethereum, giúp quá trình chuyển đổi sang phân mảnh hoàn chỉnh dễ dàng hơn, vì tất cả các nâng cấp trong tương lai sẽ chỉ diễn ra ở tầng đồng thuận.
Ở cấp độ kiến trúc sản phẩm, EIP-4844 giới thiệu giao dịch mang theo Blob, đây là lần đầu tiên Ethereum xây dựng riêng một tầng dữ liệu cho L2, tạo nền tảng cho việc phân mảnh hoàn chỉnh Danksharding trong tương lai;
Ở cấp độ mô hình kinh tế, EIP-4844 sẽ giới thiệu thị trường phí mới cho Blob, là bước đi đầu tiên của Ethereum hướng tới thị trường đa chiều;
Ở cấp độ trải nghiệm người dùng, cảm nhận trực tiếp nhất là phí L2 giảm mạnh, điều này sẽ tạo nền tảng quan trọng cho sự bùng nổ của L2 và các ứng dụng trên nó.
Như Eli Ben-Sasson, đồng sáng lập StarkWare nói, đợt nâng cấp này sẽ giảm chi phí khả dụng dữ liệu cho mọi L2.
Nâng cấp Cancun còn cải thiện những tính năng nào của mạng Ethereum?
Ngoài EIP-4844 giúp giảm chi phí đưa dữ liệu Rollup lên chuỗi, còn có các đề xuất như EIP-6780 và EIP-5656 nhằm tăng hiệu suất EVM, EIP-7044 cải thiện trải nghiệm staking, EIP-4788 tối ưu hóa giao tiếp giữa tầng đồng thuận và tầng thực thi.
Về EVM ở tầng thực thi, các đề xuất EIP-6780 và EIP-5656 thông qua việc thay đổi chức năng mã liên quan, lần lượt nâng cao tính an toàn và hiệu quả xử lý của hợp đồng thông minh.
EIP-6780 thay đổi chức năng mã vận hành SELFDESTRUCT trong hợp đồng thông minh, giới hạn việc thực thi trong điều kiện nhất định nhằm tăng cường độ an toàn mã hợp đồng thông minh.
SELFDESTRUCT còn gọi là mã tự hủy, chức năng chính là tự động hủy hợp đồng thông minh, cho phép hợp đồng tự xóa khỏi blockchain.
Khi hợp đồng thực hiện thao tác tự hủy, số dư ETH còn lại trong tài khoản hợp đồng sẽ được gửi đến địa chỉ đích, trạng thái lưu trữ và mã cũng bị xóa. Mặc dù có thể giúp nhà phát triển xóa hợp đồng trong trường hợp khẩn cấp và chuyển số dư trong hợp đồng đến địa chỉ chỉ định, nhưng đặc điểm này cũng có thể bị kẻ xấu lợi dụng, trở thành công cụ tấn công.
Đề xuất EIP-6780 nhằm giảm rủi ro lỗ hổng trong hợp đồng thông minh bằng cách giới hạn chức năng mã SELFDESTRUCT có thể phá vỡ hợp đồng thông minh. Ví dụ, chỉ khi chính nhà phát triển gọi mã vận hành này thì hợp đồng mới thực hiện thao tác tự hủy, gửi ETH còn lại trong tài khoản cho người gọi, v.v.
EIP-5656 chủ yếu nâng cấp và điều chỉnh nhỏ mã EVM, giới thiệu mã vận hành mới tên là MCOPY, giúp tối ưu quá trình sao chép dữ liệu trong bộ nhớ trong quá trình thực thi hợp đồng thông minh và hiệu suất. MCOPY đơn giản hóa lệnh thao tác trong quá trình xử lý dữ liệu EVM, vừa nâng cao hiệu quả di chuyển dữ liệu trong EVM, vừa giảm phí Gas liên quan đến thao tác xử lý dữ liệu.
Trong kiến trúc EVM hiện tại, việc sử dụng mã vận hành hiện có để sao chép các đoạn dữ liệu lớn không chỉ có quá nhiều lệnh thao tác, hiệu quả thấp mà còn rất tốn kém. Dưới EIP-5656, việc sử dụng MCOPY để sao chép 256 byte bộ nhớ chỉ tốn 27 Gas, trong khi phương pháp trước đây cần 96 Gas, như vậy so với đề xuất mới có thể giảm phí Gas xuống một phần tư.
Đồng thời, thao tác bộ nhớ nhanh hơn nghĩa là tốc độ thực thi hợp đồng nhanh hơn, các nhà phát triển cũng sẽ có lợi thế hơn khi xử lý cấu trúc dữ liệu lớn hoặc các thao tác phức tạp liên quan đến bộ nhớ.
EIP-5656 và EIP-6780 tuy không thay đổi định hướng tổng thể của Ethereum, nhưng thông qua việc thay đổi hoặc giới thiệu mã vận hành EVM liên quan, nâng cao hiệu quả của nhà phát triển Ethereum trong việc phát triển hợp đồng thông minh và giảm thiểu nguy cơ lỗi.
Về tầng đồng thuận Ethereum, cộng đồng đã đề xuất các đề xuất EIP-7044 và EIP-7045 nhằm cải thiện quy trình liên quan đến validator và staking, giúp staking Ethereum an toàn hơn.
EIP-7044 nhằm đơn giản hóa và cải thiện cơ chế rút lui staking Ethereum, đảm bảo việc rút lui tự nguyện ký trước nâng cấp Capella (Shanghai) sẽ có hiệu lực vĩnh viễn.
Hiện nay, thị trường staking Ethereum chủ yếu là staking ủy quyền, tức người dùng ủy quyền 32ETH hoặc bội số cho nhà vận hành validator, do họ chịu trách nhiệm quản lý kỹ thuật và vận hành validator Ethereum. Khi người dùng muốn rút khỏi validator Ethereum, họ cần sử dụng khóa bí mật ký của validator để ký đơn «rút lui tự nguyện» hoặc «thao tác rút lui tự nguyện», và việc ký rút lui tự nguyện này. Hiện tại, việc ký rút lui tự nguyện chỉ có hiệu lực trong hai lần nâng cấp, một khi nâng cấp Deneb xảy ra sẽ mất hiệu lực. Điều này có nghĩa là nếu nâng cấp Cancun Ethereum không thay đổi quy tắc này, người dùng muốn rút ETH staking trong validator sẽ phải tuân theo quy tắc mới của nhà vận hành validator.
EIP-7045 tăng phạm vi chứa trong khe chứng minh khối Ethereum, nhằm giảm thời gian xác nhận khối và giảm độ trễ cho người dùng Ethereum.
Ngoài ra, còn có EIP-4788 giải quyết vấn đề giao tiếp giữa tầng thực thi và tầng đồng thuận Ethereum, và EIP-1153 tập trung giảm chi phí lưu trữ dữ liệu.
EIP-4788 chủ yếu dùng để cải thiện vấn đề trao đổi thông tin xuyên tầng giữa tầng thực thi và tầng đồng thuận Ethereum, tức đặt một gốc khối Beacon của tầng đồng thuận trong EVM tầng thực thi, chẳng hạn thông tin tóm tắt khối cha, để truyền trạng thái đồng thuận Ethereum đến tầng EVM mạng chính Ethereum mà không cần dựa vào bên thứ ba truyền thông tin và dữ liệu, loại bỏ nhu cầu sử dụng oracle bên ngoài cung cấp dữ liệu này, từ đó giảm thiểu rủi ro lỗi hoặc thao túng tiềm tàng, cải thiện tính tương tác và ổn định của mạng Ethereum.
EIP-4788 về bản chất giới thiệu oracle cấp giao thức, truyền trạng thái đồng thuận Ethereum đến mạng chính Ethereum, các hợp đồng thông minh và giao thức triển khai trên mạng chính Ethereum sẽ không còn cần giải pháp oracle đáng tin cậy để lấy thông tin về trạng thái đồng thuận Ethereum.
Thay đổi này đặc biệt có lợi cho các giao thức staking linh hoạt như Lido, Rocket Pool, giải pháp tái staking Eigenlayer và các cầu nối xuyên chuỗi, vì các hợp đồng thông minh triển khai trên mạng chính Ethereum có thể truy cập trực tiếp dữ liệu then chốt như số dư và trạng thái validator ở tầng đồng thuận, giảm giả định tin cậy trong tái staking, từ đó tăng cường bảo mật và hiệu quả vận hành.
Đề xuất EIP-1153 tập trung giảm chi phí lưu trữ dữ liệu trong quá trình thực thi hợp đồng và tối ưu hóa không gian khối, giúp giao dịch hiệu quả và tiết kiệm chi phí hơn.
Lần nâng cấp Cancun này sẽ tập trung vào giảm chi phí đưa dữ liệu mạng Layer2 lên chuỗi, cải thiện hiệu suất EVM tầng thực thi và tối ưu hóa trải nghiệm staking Ethereum, v.v.
Về thời gian nâng cấp Cancun
Theo lộ trình cung cấp trước đó từ hội nghị ACDE Ethereum, việc thử nghiệm nâng cấp Cancun sẽ được thực hiện theo thứ tự các mạng thử nghiệm Goerli, Holesky, Sepolia.
Theo tiến độ nâng cấp Cancun được công bố trên blog Ethereum ngày 24 tháng 1, nâng cấp đã được kích hoạt trên mạng thử nghiệm Goerli của Ethereum vào ngày 17 tháng 1. Và dự kiến sẽ lần lượt kích hoạt nâng cấp trên mạng thử nghiệm Sepolia và Holesky vào ngày 30 tháng 1 và ngày 7 tháng 2.
Khi nâng cấp Dencun hoàn tất trên cả ba mạng thử nghiệm này, tiếp theo sẽ được kích hoạt trên mạng chính Ethereum, thời gian kích hoạt dự kiến là vào cuối tháng 2.
Tuy nhiên, trong cuộc họp điện thoại nhà phát triển cốt lõi Ethereum ACDE mới nhất ngày 18 tháng 1, khi được hỏi về niềm tin của các nhà phát triển đối với nâng cấp Layer2 Dencun như thế nào?
Một nhà phát triển mạng L2 Optimism có biệt danh «Protolambda» cho biết, nhóm Optimism đặt mục tiêu bắt đầu thử nghiệm trên Goerli trong vài tuần tới. Mặc dù nhóm Optimism dường như có thể hỗ trợ Dencun, nhưng lo ngại về tình trạng chuẩn bị hạ tầng và công cụ cho giao dịch Blob, ngoài ra, cũng có rất nhiều hạ tầng cần cập nhật trên mạng chính Ethereum Layer1.
Nâng cấp Cancun sẽ ảnh hưởng đến nhà phát triển, người dùng như thế nào?
Lần nâng cấp Cancun này, thông qua việc triển khai các đề xuất như EIP-4844, EIP-1153 để tối ưu hóa thông lượng giao dịch mạng, lưu trữ dữ liệu và không gian khối, nhằm giảm phí giao dịch Ethereum và tăng tốc độ xử lý, mang lại trải nghiệm liền mạch cho nhà phát triển và người dùng, đồng thời mở ra một mốc mới cho hệ sinh thái ứng dụng trên chuỗi Ethereum.
Ngoài ra, khái niệm Blob được giới thiệu đã thúc đẩy tiến trình kế hoạch phân mảnh Danksharding của Ethereum. Theo ước tính, thông qua proto-danksharding, dự kiến sẽ làm tăng thông lượng Ethereum hơn 100 lần, chi phí giao dịch Layer2 dưới 0,001 đô la Mỹ. Cũng làm giảm phí Gas mạng Layer2 dạng Rollup xuống một phần nghìn.
Vậy, nâng cấp Cancun sẽ ảnh hưởng đến nhà phát triển, người dùng và hệ sinh thái Ethereum rộng lớn hơn như thế nào?
Đối với người dùng, nâng cấp Cancun thông qua việc giới thiệu Blob để lưu trữ và truy xuất dữ liệu ngoài chuỗi, từ đó giảm chi phí đưa dữ liệu mạng Layer2 lên chuỗi, người dùng có thể tận hưởng giao dịch phí Gas thấp trên mạng Layer2 và nhiều trường hợp sử dụng trên chuỗi hơn, vì phí Gas thấp, thông lượng cao sẽ thúc đẩy nhiều trường hợp sử dụng đa dạng hơn, đặc biệt là các trường hợp có nhu cầu giao dịch tần suất cao như trò chơi, sản phẩm phái sinh, v.v.
Ngoài ra, theo kế hoạch hiện tại của cộng đồng, Ethereum sẽ sớm thử nghiệm phương án phân mảnh Danksharding, nếu phương án này thành công, kết hợp với các công nghệ Rollup Layer2, TPS của Ethereum sẽ tăng mạnh, mở ra câu chuyện mới.
Đối với nhà phát triển, EIP-4844 sẽ cho phép họ phát triển ứng dụng Ethereum linh hoạt, sáng tạo và đa dạng hơn.
Nhà phát triển sẽ có thể tận dụng proto-danksharding để lưu trữ và truy xuất dữ liệu trên chuỗi, hỗ trợ thêm các giải pháp Layer2 và kịch bản ứng dụng. Nhà phát triển cũng sẽ có thể chuẩn bị cho danksharding đầy đủ trong tương lai, từ đó tận dụng thêm nguồn lực và chức năng phân mảnh.
Các cải tiến từ đề xuất như EIP-6780 và EIP-5656 sẽ cung cấp cho nhà phát triển một nền tảng triển khai và phát triển hợp đồng thông minh hiệu quả và tiết kiệm chi phí hơn, để họ có thêm thời gian tập trung vào sản phẩm thay vì cải thiện hiệu suất hạ tầng.
Tối ưu hóa hiệu suất mạng Rollup giúp nhà phát triển xử lý các tình huống giao dịch tần suất cao, phức tạp trở nên khả thi, điều này cho phép nhà phát triển tích hợp các chức năng phức tạp hơn vào hợp đồng thông minh hoặc ứng dụng DeFi.
Đối với hệ sinh thái Ethereum, trước tiên, nâng cấp Cancun tối ưu hóa hiệu suất mạng Layer2 Ethereum, sẽ thúc đẩy sự thịnh vượng của các ứng dụng trên chuỗi, dẫn đến sự bùng nổ của hệ sinh thái. Ngoài ra, các tối ưu hóa về lưu trữ dữ liệu và khả dụng dữ liệu sẽ thúc đẩy sự phát triển của các ứng dụng DA và lưu trữ phi tập trung, cải thiện trải nghiệm staking có lợi cho sự phát triển của LSD và ứng dụng LSDfi, v.v.
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
ChainCatcher 链捕手
