Khi nâng cấp Cancun đến gần, các L2 nào đã thực hiện điều chỉnh phù hợp?
Tuyển chọn TechFlowTuyển chọn TechFlow
Khi nâng cấp Cancun đến gần, các L2 nào đã thực hiện điều chỉnh phù hợp?
Việc tích hợp Optimistic Rollups với EIP-4844 đơn giản hơn, trong khi việc tích hợp ZK Rollups phức tạp hơn.
Chuyên sâu báo cáo Web3Tác giả: Maggie@Foresight Ventures
TL;DR
-
Nâng cấp Cancun sẽ ra mắt vào ngày 13 tháng 3 năm 2024, EIP4844 sắp được triển khai. Danksharding là trọng tâm trong lộ trình Ethereum, và lần nâng cấp này là bước đầu tiên để hiện thực hóa Danksharding.
-
Sau khi các L2 của Ethereum tích hợp EIP4844, phí giao dịch giảm mạnh, TPS của L2 tăng gấp nhiều lần. Người dùng sẽ cảm nhận thấy tốc độ giao dịch nhanh hơn, chi phí thấp hơn, trải nghiệm mượt mà hơn và phản hồi nhạy hơn. Các Dapp phức tạp và quy mô lớn hơn sẽ xuất hiện trên những L2 này.
-
Việc tích hợp EIP4844 đối với Optimistic rollup đơn giản hơn, còn ZK rollup thì phức tạp hơn. Ethereum không có hợp đồng tiền biên dịch hỗ trợ đường cong elliptic BLS12-381, dẫn đến việc xác minh một số ZKP trở nên khó khăn, cản trở tiến độ tích hợp EIP4844 của các ZK rollup.
-
Vấn đề về đường cong elliptic có thể được giải quyết theo hai cách: 1. Chờ Ethereum thêm tiền biên dịch cho đường cong BLS12-381; 2. Sử dụng phương pháp chứng minh khác nhằm đạt mục đích tương đương, bằng cách sử dụng đường cong BN254 mà Ethereum đã hỗ trợ sẵn qua tiền biên dịch.
-
Hiện tại, Arbitrum, Optimism, Starknet, zkSync, Scroll, Polygon zkEVM và L2 mới Morph đều đang tích hợp EIP4844. Trong đó, Arbitrum, Optimism và Starknet khẳng định sẽ triển khai tích hợp EIP4844 sau nâng cấp Cancun. Morph đi đầu khi công bố giải pháp tích hợp zkSNARK zkEVM sáng tạo, đây sẽ là zkSNARK zkEVM đầu tiên tích hợp EIP4844.
Một, Bối cảnh
Năm 2020, Ethereum công bố "Lộ trình Ethereum tập trung vào Rollup", và trong bài viết "Endgame" của Vitalik năm tiếp theo mô tả viễn cảnh cuối cùng của Ethereum, xác định rõ định hướng chính của Ethereum: tối ưu hóa tầng cơ sở để phục vụ Rollup.
Ethereum thiết kế công nghệ phân mảnh Danksharding nhằm cải thiện khả năng sẵn sàng dữ liệu của Ethereum. Điều này sẽ làm giảm đáng kể phí giao dịch trên L2, tăng TPS của Rollup và mở rộng quy mô Ethereum một cách mạnh mẽ.
Đến năm nay, nâng cấp Ethereum Cancun-Deneb (Dencun) cuối cùng cũng ra mắt vào ngày 13 tháng 3 năm 2024, EIP4844 sắp được triển khai, đợt hard fork này có thể nói là bước đầu tiên hướng tới hiện thực hóa Danksharding, là trọng tâm cốt lõi trong lộ trình Ethereum.
Hai, Nâng cấp Cancun mang lại lợi ích gì cho L2?
EIP4844 giới thiệu một loại giao dịch mới gọi là giao dịch mang blob (blob-carrying transaction). Mỗi giao dịch loại này có thể "mang theo" một danh sách Blob. Blob là một gói dữ liệu khoảng 125 KB. Dữ liệu Blob chỉ được lưu trữ tạm thời trong 4096 epoch, tương đương hơn 18 ngày.
-
Phí giao dịch trên L2 giảm mạnh. Vì Blob không cần lưu trữ vĩnh viễn nên nó lớn hơn và rẻ hơn so với không gian khối. Với cùng mức tiêu thụ gas, Blob có thể lưu trữ dữ liệu gấp 10 lần Calldata. Rollup đã tích hợp EIP4844 có thể lưu trữ dữ liệu giao dịch trong Blob, từ đó giảm phí giao dịch xuống một bậc độ lớn.
-
TPS của L2 tăng gấp bội. Hiện tại mỗi khối hướng tới mục tiêu chứa 3 Blob, tối đa cho phép 6 Blob. Một khối chỉ có 90KB, trong khi mỗi Blob khoảng 125KB. Việc đưa Blob vào tương đương mở rộng thêm vài lần dung lượng khối để lưu dữ liệu Rollup, do đó TPS của Rollup cũng tăng lên tương ứng. Hơn nữa, như Toni và Vitalik viết trong bài “On Increasing the Block Gas Limit”, họ sẽ tăng giới hạn gas khối và giá của byte Calldata không bằng không để đạt được kích thước khối nhỏ hơn, biến động ít hơn, từ đó trong tương lai có thể thêm nhiều Blob hơn. Càng nhiều Blob thì dung lượng lưu trữ càng lớn.
Đối với người dùng cuối, sau khi các L2 Ethereum tích hợp EIP4844, tốc độ giao dịch nhanh hơn, chi phí thấp hơn, trải nghiệm mượt mà hơn, phản hồi nhanh nhạy hơn. Các Dapp phức tạp và quy mô lớn hơn sẽ xuất hiện trên các L2 này.
Ba, Các L2 tích hợp EIP4844 như thế nào?
Làm thế nào để các L2 tích hợp EIP4844? Chúng ta cần chia thành Optimistic Rollup và ZK Rollup để thảo luận riêng biệt.
Tích hợp EIP4844 trên Optimistic Rollups
Optimistic rollup đảm bảo tính đúng đắn của việc thực thi thông qua bằng chứng gian lận (fraud proof). Tức là các nút ban đầu tin rằng chuyển đổi trạng thái là đúng, trừ khi có ai đó đưa ra bằng chứng gian lận trong khoảng thời gian quy định để chứng minh rằng chuyển đổi trạng thái trước đó là bất hợp lệ, lúc đó chuyển đổi trạng thái đó sẽ bị hủy bỏ.
Việc tích hợp EIP4844 trên Optimistic Rollup đơn giản hơn so với ZK rollup. Chỉ cần gửi các giao dịch L2 lên L1 thông qua giao dịch mang blob là hoàn thành việc tích hợp. Ngoài ra, cần điều chỉnh bằng chứng gian lận để phù hợp với EIP4844, phần này có thể thực hiện từ từ. Thực tế, nhiều optimistic rollup đến nay vẫn chưa triển khai bằng chứng gian lận. Ngay cả những cái đã triển khai, sau hơn hai năm cũng chưa có một bằng chứng gian lận nào được gửi lên.
Gửi giao dịch L2: Khi Rollup gửi dữ liệu, sử dụng giao dịch mang blob để lưu dữ liệu Rollup vào Blob. Payload của giao dịch mang blob là rlp([tx_payload_body, blobs, commitments, proofs]), trong đó
-
tx_payload_body - là TransactionPayloadBody chuẩn của giao dịch blob EIP-2718.
-
blobs - Danh sách Blob. Một giao dịch chứa tối đa hai blob.
-
commitments - Danh sách cam kết KZG cho Blob.
-
proofs - Danh sách chứng minh giữa Blob và cam kết KZG tương ứng. Chứng minh này sẽ được nút ETH xác minh.
Điều chỉnh bằng chứng gian lận:
-
Trước hết, bên đưa ra bằng chứng và bên thách thức cần tương tác nhiều vòng để tìm ra điểm tranh chấp.
-
Sau đó gửi điểm tranh chấp lên L1 để xét xử. Khi tích hợp EIP4844, có thể cần phải chứng minh dữ liệu điểm tranh chấp được lưu trong một Blob cụ thể.
-
Vì dữ liệu Blob bị xóa sau khoảng 18 ngày, chu kỳ thách thức phải kết thúc trước thời điểm này, điều mà các optimistic rollup hiện tại đều đáp ứng được. Chu kỳ thách thức thường không quá 7 ngày.
Tích hợp EIP4844 trên ZK Rollups
ZK rollup sử dụng ZKP để chứng minh việc chuyển đổi trạng thái L2 là đúng. Việc tích hợp EIP4844 trên ZK rollup phức tạp hơn so với optimistic rollup.
-
Gửi giao dịch L2: Bước này tương tự như Optimistic Rollup.
-
Gửi bằng chứng ZK: So với ZK Rollup trước khi tích hợp, ngoài việc tạo bằng chứng ZKP cho việc chuyển đổi trạng thái, cần thêm một bước chứng minh nữa: chứng minh rằng cam kết blob và batch giao dịch tương ứng với nhau, từ đó đảm bảo đầu vào cho bằng chứng chuyển đổi trạng thái là chính xác.
-
Ví dụ: Mạch ZK cho việc chuyển đổi trạng thái có thể tạo bằng chứng cho quá trình tính toán a + a = b. Khi (a=1,b=2) và (a=2,b=4), cả hai đều tạo ra ZKP hợp lệ. Do đó tôi cần cung cấp thêm một bằng chứng để chứng minh rằng đầu vào lúc đó là (a=1,b=2) chứ không phải (a=2,b=4).
-
Trước khi tích hợp EIP4844, bước này không cần thiết vì dữ liệu được lưu trực tiếp trong Calldata và có thể đọc trực tiếp, đảm bảo đầu vào không bị thay đổi. Sau khi dùng EIP4844, dữ liệu Blob không thể đọc trực tiếp, do đó cần một mạch mới để chứng minh điều này.
-
ZK rollup dùng STARK (ví dụ như Starknet) dễ dàng thực hiện cơ chế chứng minh này hơn. Nhưng với ZK rollup dùng SNARK thì gặp thách thức, nguyên nhân là: cam kết blob trong EIP4844 sử dụng đường cong elliptic BLS12-381, trong khi hợp đồng tiền biên dịch của ETH chỉ hỗ trợ BN254, sự khác biệt về đường cong khiến việc xác minh cam kết blob trong hợp đồng thông minh trở nên khó khăn.
-
Các zkEVM/zkVM dùng SNARK cần giải quyết vấn đề không thể tạo bằng chứng ZK do không khớp đường cong như nêu ở điểm 2.
-
Chờ Ethereum hỗ trợ tiền biên dịch cho BLS12-381. Điều này có thể mất rất lâu.
-
Áp dụng phương pháp chứng minh khác. Cần thiết kế mạch mới, bắt buộc phải dùng đường cong elliptic BN254 mà tiền biên dịch hỗ trợ. Hiện tại, chúng ta thấy Morph đã áp dụng phương pháp này. Điều này khiến Morph trở thành zkEVM đầu tiên hoàn thành việc tích hợp EIP4844.
Giải pháp tích hợp EIP-4844 zkEVM của Morph xem tại: liên kết bài viết
Bốn, Những L2 nào đã tích hợp EIP4844?
Trong các Optimistic rollup, Optimism và Arbitrum đã tuyên bố cam kết áp dụng EIP-4844 và đang hợp tác chặt chẽ với cộng đồng để thử nghiệm và triển khai các bản cập nhật cần thiết. Arbitrum thuộc loại Rollup giai đoạn 1, có độ an toàn tương đối tốt, liên quan đến việc điều chỉnh bằng chứng gian lận cho phù hợp với EIP4844. Optimistic rollup thuộc loại giai đoạn 0, hiện chưa có bằng chứng gian lận, nên việc tích hợp dễ dàng hơn nhưng độ an toàn chưa cao.
Trong ZK rollup, độ khó tích hợp EIP4844 khác nhau giữa các loại dùng STRAK và SNARK. Rollup dùng STARK tích hợp EIP4844 đơn giản hơn, điển hình là Starknet. Starknet đã đăng bài khẳng định sẽ triển khai tích hợp EIP4844 sau nâng cấp Cancun. Các rollup dùng SNARK, zkSync cũng đang nghiên cứu cách tận dụng giao dịch mang blob để giảm chi phí và tăng hiệu suất. Scroll đã đăng một bài năm ngoái giới thiệu hướng tiếp cận tích hợp EIP4844.
Ấn tượng nhất là Morph, một Optimistic ZK Rollup, đã đi đầu công bố giải pháp zkEVM tích hợp EIP4844,có thể nói là rollup zkEVM đầu tiên hoàn thành tích hợp EIP4844.
Optimistic ZK Rollup kết hợp ưu điểm của cả hai loại Rollup. Nó tin tưởng một cách lạc quan vào kết quả thực thi do Sequencer gửi lên, cho phép những người nghi ngờ có thể đưa ra thách thức. Chỉ khi có thách thức được đưa ra, bên chứng minh mới tạo ZKP để xác minh tính đúng đắn của kết quả thực thi. Nó sở hữu hiệu suất của Optimistic rollup và độ tin cậy của bằng chứng ZK từ ZK rollup.
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
Foresight Ventures
