TeleportDAO: Tranh đấu giữa an toàn và hiệu quả trong xác thực dữ liệu, thực tiễn mới nhất về thiết kế nút nhẹ
Tuyển chọn TechFlowTuyển chọn TechFlow
TeleportDAO: Tranh đấu giữa an toàn và hiệu quả trong xác thực dữ liệu, thực tiễn mới nhất về thiết kế nút nhẹ
TeleportDAO là một dự án tập trung vào cơ sở hạ tầng truyền thông liên chuỗi giữa Bitcoin và các chuỗi công khai EVM.
Chuyên sâu báo cáo Web3Tác giả: Andy, Arthur
TL;DR
TeleportDAO và Eigen Labs gần đây đã cùng công bố một bài báo tập trung vào các thách thức về an toàn và hiệu quả mà các nút nhẹ gặp phải khi truy cập và xác thực dữ liệu trên chuỗi trong các blockchain chứng minh cổ phần (PoS). Bài báo đề xuất một giải pháp mới, thông qua cơ chế khuyến khích kinh tế và cơ chế tiền bảo hiểm được đảm bảo, đồng thời tùy chỉnh “an toàn lập trình được” cùng hàng loạt biện pháp có hiệu quả về chi phí nhằm đảm bảo tính an toàn và hiệu quả cho các nút nhẹ trong blockchain PoS. Đây là một hướng đi mang tính tiên phong cao, đáng để nghiên cứu sâu.
Ghi chú: Eigen Labs là nhà phát triển đằng sau giao thức Restaking EigenLayer và EigenDA. Hiện tại, Eigen Labs đã huy động thành công hơn 150 triệu USD từ các quỹ đầu tư nổi tiếng như a16z, Polychain, Blockchain Capital.
TeleportDAO đặt trụ sở tại Vancouver, Canada, là một dự án hạ tầng cơ sở giao tiếp liên chuỗi giữa Bitcoin và các blockchain EVM. Giao thức hiện đã hoàn tất vòng bán công khai và gọi vốn thành công 9 triệu USD thông qua Coinlist. Vòng tài trợ này thu hút sự tham gia của nhiều nhà đầu tư bao gồm Appworks, OIG Capital, DefinanceX, Oak Grove Ventures, Candaq Ventures, TON, Across và bitSmiley.
Vấn đề hiện tại trong thiết kế nút nhẹ
Hiện nay, trong các blockchain PoS, các trình xác thực tham gia mạng lưới đồng thuận bằng cách khóa một lượng tài sản thế chấp nhất định (ví dụ như 32 ETH trong Ethereum), từ đó đảm bảo an toàn cho mạng lưới. Do đó, bản chất an toàn của blockchain PoS dựa trên lớp bảo vệ kinh tế — tổng giá trị tài sản thế chấp càng lớn thì chi phí hoặc tổn thất cần thiết để tấn công mạng lưới đồng thuận càng cao. Việc thực thi cơ chế phạt này phụ thuộc vào chức năng gọi là "an toàn trách nhiệm", nghĩa là nếu một trình xác thực ký vào các trạng thái mâu thuẫn nhau, tài sản thế chấp của họ sẽ bị tịch thu.
Các nút đầy đủ đóng vai trò then chốt trong việc duy trì tính toàn vẹn của blockchain PoS. Chúng lưu trữ toàn bộ thông tin giao dịch khối, xác thực chữ ký đồng thuận, sao chép lịch sử giao dịch đầy đủ và thực hiện cập nhật trạng thái. Những quá trình này đòi hỏi nguồn lực tính toán lớn và phần cứng phức tạp. Ví dụ, vận hành một nút Ethereum đầy đủ cần ít nhất 2 TB dung lượng lưu trữ SSD. Ngược lại, các nút nhẹ giảm yêu cầu về tài nguyên tính toán bằng cách chỉ lưu trữ tiêu đề khối, do đó chỉ phù hợp với các trường hợp xác thực giao dịch/trạng thái cụ thể như ví di động hay cầu nối liên chuỗi. Ngoài ra, khi xác thực giao dịch, các nút nhẹ phụ thuộc vào các nút đầy đủ cung cấp thông tin khối, nhưng hiện tại thị phần các nhà cung cấp dịch vụ nút khá tập trung, dẫn đến an toàn, tính độc lập và tính tức thời không được đảm bảo đầy đủ. Vì vậy, bài viết này thảo luận về giải pháp cân bằng giữa chi phí lấy dữ liệu và độ trễ dưới điều kiện an toàn tối ưu cho các nút nhẹ.
Các giải pháp nút nhẹ hiện có
Bitcoin giới thiệu phương pháp Xác minh Thanh toán Đơn giản (SPV) làm giao thức nút nhẹ. SPV cho phép các nút nhẹ sử dụng Chứng minh Merkle và tiêu đề khối để xác minh xem một giao dịch có nằm trong khối cụ thể hay không. Do đó, các nút nhẹ chỉ cần tải về tiêu đề khối chuỗi khối, rồi kiểm tra độ sâu khối để xác nhận tính dứt khoát của giao dịch. Trong trường hợp này, chi phí tính toán để xác minh đồng thuận ở nút nhẹ Bitcoin tương đối thấp. Tuy nhiên, trong các blockchain PoS như Ethereum, thiết kế kiểm tra đồng thuận về bản chất phức tạp hơn nhiều. Nó liên quan đến việc duy trì toàn bộ tập xác thực, theo dõi sự thay đổi tài sản thế chấp của họ, cũng như thực hiện nhiều kiểm tra chữ ký cho mạng lưới đồng thuận. Mặt khác, an toàn của nút nhẹ PoW dựa trên giả định rằng đa số các nút đầy đủ là trung thực. Để khắc phục hạn chế của SPV, FlyClient và Bằng chứng Công việc Không tương tác (NiPoPoW) cung cấp cho khách hàng bằng chứng về các khối với chi phí cận tuyến tính (sublinear). Tuy nhiên, tính ứng dụng của chúng đối với mô hình đồng thuận PoS yếu.
Ngược lại, blockchain PoS đạt được an toàn thông qua cơ chế phạt. Hệ thống này dựa trên giả định rằng những người tham gia đồng thuận đều hành xử hợp lý — tức là nếu chi phí tấn công vượt quá mọi lợi nhuận tiềm năng, họ sẽ không tấn công mạng. Để giảm chi phí xác thực, giao thức nút nhẹ hiện tại của Ethereum dựa vào Ủy ban Đồng bộ (sync committee), bao gồm 512 trình xác thực Ethereum được chọn ngẫu nhiên, mỗi người thế chấp 32 ETH, nhưng quá trình ký kết không bị phạt. Thiết kế không thể phạt này tồn tại điểm yếu nghiêm trọng về an toàn: các chữ ký thiếu trung thực trong ủy ban đồng bộ có thể đánh lừa các nút nhẹ chấp nhận dữ liệu sai lệch mà không bị trừng phạt nào. Ngay cả khi đưa cơ chế phạt vào, tổng tài sản thế chấp của ủy ban đồng bộ vẫn rất nhỏ so với tập xác thực Ethereum khổng lồ (tính đến tháng 3 năm 2024, số lượng trình xác thực Ethereum đã vượt 1 triệu). Do đó, mức độ an toàn mà phương pháp này cung cấp cho các nút nhẹ không thể so sánh ngang bằng với tập xác thực Ethereum. Mô hình này đại diện cho một dạng biến thể đặc biệt của tính toán đa bên trong thiết lập hợp lý, nhưng không cung cấp đảm bảo dựa trên nền tảng kinh tế, cũng không giải quyết được mối đe dọa từ các nhà cung cấp dữ liệu ác ý, phi lý trí.
Để giải quyết các thách thức an toàn và hiệu quả trong quá trình khởi động PoS, PoPoS giới thiệu một trò chơi phân đoạn nhằm thách thức hiệu quả cây Merkle đối nghịch theo thời gian PoS. Mặc dù chúng đạt được không gian tối thiểu và tránh yêu cầu khách hàng luôn trực tuyến hoặc giữ tài sản thế chấp, nhưng vấn đề khiến khách hàng có thể ngắt kết nối mà không chịu chi phí lớn khi tái tham gia mạng vẫn chưa được giải quyết.
Một hướng nghiên cứu khác tập trung vào việc sử dụng bằng chứng kiến thức không (zero-knowledge proof) để tạo ra các bằng chứng ngắn gọn. Ví dụ, Mina và Plumo thông qua việc sử dụng tổ hợp SNARK đệ quy và bằng chứng chuyển trạng thái dựa trên SNARK, thúc đẩy hiệu quả việc xác thực đồng thuận nhẹ. Tuy nhiên, những phương pháp này gây gánh nặng tính toán đáng kể cho việc tạo bằng chứng ở phía người sản xuất khối, và chúng chưa giải quyết được vấn đề bồi thường thiệt hại tiềm tàng cho các nút nhẹ. Trong bối cảnh các giao thức PoS khác (như giao thức Tendermint dùng bởi Cosmos), vai trò của nút nhẹ được thảo luận trong giao thức Giao tiếp Liên Chuỗi (IBC). Nhưng các triển khai này dành riêng cho hệ sinh thái của chúng và không áp dụng trực tiếp được cho Ethereum hay các blockchain PoS khác.
Thiết kế giải pháp mới cho nút nhẹ
Nhìn chung, giải pháp mới giới thiệu một mô-đun an toàn kinh tế nhằm đạt được “an toàn lập trình được”, cho phép các nút nhẹ tự lựa chọn thiết kế theo nhu cầu an toàn riêng. Về giả định an toàn, nó chủ yếu tuân theo 1/N + 1/M, tức là chỉ cần đảm bảo có ít nhất một nút trung thực và hiệu quả trong cả mạng nút đầy đủ và mạng kiểm sát viên thì mạng lưới có thể hoạt động bình thường.
Các mô-đun/vai trò liên quan
-
Blockchain: Giao thức xây dựng trên một blockchain có thể lập trình, với quy tắc xác định khối cuối cùng là chắc chắn. Ví dụ, trên Ethereum, một khối được xác định cuối cùng cần ít nhất hai epoch tiếp theo, thường mất khoảng 13 phút.
-
Hợp đồng phạt: Giao thức bao gồm một hợp đồng phạt trên chuỗi phù hợp với chuẩn trừu tượng hợp đồng thông minh. Nó có thể truy cập giá trị băm khối trước đó trong blockchain. Mọi bên đều có thể gửi thông tin tới hợp đồng này.
-
Nhà cung cấp dữ liệu: Các nhà cung cấp chạy nút đầy đủ và theo dõi trạng thái mới nhất của blockchain. Họ thế chấp tài sản để cung cấp dịch vụ xác thực tính hợp lệ của trạng thái mà nút nhẹ yêu cầu. Họ ký vào mọi dữ liệu gửi đến nút nhẹ bằng khóa bí mật tương ứng với khóa công khai của mình, nhằm xác minh nguồn gốc và tính toàn vẹn dữ liệu.
-
Kiểm sát viên: Kiểm sát viên là các nút đầy đủ kết nối với nút nhẹ, hỗ trợ xác thực dữ liệu. Bất kỳ ai cũng có thể trở thành kiểm sát viên và kiếm lợi nhuận bằng cách giám sát và báo cáo hành vi sai phạm. Để đơn giản, giải pháp dưới đây giả định mỗi nút nhẹ kết nối ít nhất với một kiểm sát viên trung thực.
-
Nút nhẹ: Nút nhẹ tìm cách xác thực với chi phí tối thiểu liệu một trạng thái/giao dịch cụ thể có tồn tại trên blockchain hay không. Trong quá trình xác thực, nút nhẹ kết nối với một nhóm nhà cung cấp dữ liệu và kiểm sát viên.
-
Mạng lưới: Các nhà cung cấp dữ liệu tạo thành một mạng ngang hàng (p2p), truyền dữ liệu bằng giao thức Gossip. Nút nhẹ kết nối với một số nhà cung cấp để gửi yêu cầu và nhận phản hồi.
Giải pháp 1: Ưu tiên an toàn
Giải pháp 1 chủ yếu đạt được tính tin cậy dữ liệu thông qua việc đề xuất giai đoạn thách thức và mạng lưới kiểm sát viên. Nói đơn giản, sau khi nút nhẹ nhận dữ liệu đã được nhà cung cấp ký, nó sẽ chuyển dữ liệu này đến mạng kiểm sát viên để kiểm tra. Trong một khoảng thời gian, nếu phát hiện dữ liệu gian lận, kiểm sát viên sẽ cảnh báo nút nhẹ rằng dữ liệu không đáng tin cậy; mô-đun phạt trong hợp đồng thông minh sẽ tịch thu tài sản thế chấp của nhà cung cấp. Ngược lại, nút nhẹ có thể tin tưởng vào tính tin cậy của dữ liệu.
Quy trình yêu cầu dữ liệu của nút nhẹ:
-
Nút nhẹ lấy danh sách các nhà cung cấp dữ liệu mới nhất từ mạng hiện tại và quyết định thời gian thách thức. Lưu ý rằng thời gian thách thức này độc lập giữa các nút nhẹ khác nhau, nhưng giới hạn trên của thời gian thách thức áp dụng cho mọi nút nhẹ. Thời gian thách thức là khoảng thời gian tối đa mà mạng kiểm sát viên dùng để kiểm tra tính tin cậy dữ liệu; do đó, thời gian càng dài, độ trễ truyền giao dịch càng lớn.
-
Sau khi có danh sách, nút nhẹ chọn một nhóm nhà cung cấp dữ liệu và đảm bảo tài sản thế chấp của từng nhà cung cấp lớn hơn giá trị giao dịch hiện tại. Về lý thuyết, tài sản thế chấp càng cao, chi phí làm sai của nhà cung cấp càng lớn, và chi phí tin tưởng của nút nhẹ càng thấp.
-
Nút nhẹ gửi yêu cầu dữ liệu tương ứng đến nhóm nhà cung cấp, bao gồm số khối mục tiêu và trạng thái đích (inclusion proof của giao dịch).
-
Nhà cung cấp gửi băm khối tương ứng và inclusion proof của giao dịch kèm chữ ký.
-
Sau khi nhận dữ liệu, nút nhẹ chuyển tiếp đến mạng kiểm sát viên đang kết nối. Nếu sau khi hết thời gian thách thức không nhận được cảnh báo, nút nhẹ tiến hành xác minh chữ ký; nếu đúng thì dữ liệu được coi là đáng tin cậy.
-
Tuy nhiên, nếu nhận được cảnh báo từ mạng kiểm sát viên, nút nhẹ phải loại bỏ chữ ký đã nhận trước đó. Mạng kiểm sát viên sẽ gửi bằng chứng liên quan đến mô-đun phạt trong hợp đồng thông minh. Hợp đồng sẽ kiểm tra dữ liệu; nếu xác nhận hành vi xấu xảy ra, tài sản thế chấp của nhà cung cấp tương ứng sẽ bị tịch thu. Do một phần/toàn bộ nhà cung cấp đã chọn bị phạt, nút nhẹ cần lấy lại danh sách mới từ mạng để xác nhận sự kiện phạt đã thực sự xảy ra.
Các điểm khác:
-
Bất kỳ nút đầy đủ nào cũng có thể tham gia/rời khỏi mạng nhà cung cấp dữ liệu bằng cách gửi yêu cầu "đăng ký" hoặc "rút tiền" đến hợp đồng thông minh. Có ngưỡng thế chấp tối thiểu để đăng ký tham gia. Khi một nút đầy đủ gửi yêu cầu rút tiền, trạng thái của họ sẽ lập tức chuyển sang "rời đi", không thể nhận yêu cầu từ nút nhẹ, ngăn chặn khả năng gian lận kiểu "vào nhanh ra nhanh". Hơn nữa, mạng nhà cung cấp dữ liệu sẽ cập nhật định kỳ danh sách nhà cung cấp đang hoạt động; trong thời gian này, nhà cung cấp không thể rút tiền, và yêu cầu rút tiền chỉ có hiệu lực tại khối cuối cùng của chu kỳ cập nhật. Tần suất cập nhật cao hơn giới hạn thời gian thách thức, đảm bảo mọi kiểm tra sẵn sàng dữ liệu của nút nhẹ đã hoàn tất. Do tính hoạt động của mạng, nút nhẹ cần lấy lại danh sách nhà cung cấp hoạt động tại mỗi chu kỳ cập nhật. Nếu kéo dài chu kỳ này, nút nhẹ có thể hưởng quy trình xác minh đơn giản hơn (có thể dự đoán danh sách hiện tại từ yêu cầu "đăng ký" và "rút tiền" ở chu kỳ trước), nhưng các nút muốn rời đi phải chờ lâu hơn.
-
Sau khi nhận chữ ký dữ liệu, mạng kiểm sát viên sẽ kiểm tra chữ ký có thuộc về nhà cung cấp không và đánh giá dữ liệu đã được "xác định cuối cùng" trong mạng đồng thuận hay chưa. Nếu dữ liệu không xuất hiện trên chuỗi hợp lệ, có hai khả năng: thứ nhất, dữ liệu chưa được xác định cuối cùng trên blockchain hiện tại – mỗi chuỗi có quy tắc xác định khác nhau, ví dụ như nguyên tắc chuỗi dài nhất; thứ hai, giao dịch nằm ở khối của một chuỗi hợp lệ khác. Nếu dữ liệu gian lận, mạng kiểm sát viên gửi yêu cầu phạt đến hợp đồng thông minh, bao gồm khóa công khai nhà cung cấp, chữ ký, số khối, đồng thời gửi bằng chứng sự kiện phạt để cảnh báo nút nhẹ. Hợp đồng thông minh sau khi nhận dữ liệu sẽ so sánh số khối được xác định cuối cùng theo quy tắc đồng thuận với dữ liệu nhận được; nếu không khớp, sự kiện phạt được kích hoạt. Ngoài ra, nếu sau khi nút nhẹ chọn nhà cung cấp, nhà cung cấp đó bị phạt do một yêu cầu dữ liệu khác, mạng kiểm sát viên sẽ kịp thời cảnh báo, nút nhẹ sẽ lấy lại danh sách và chọn nhà cung cấp khác.
Đánh giá:
-
An toàn: Nút nhẹ xác định chi phí làm sai cho các nhà cung cấp dữ liệu hợp lý và phi lý nhờ mô-đun thế chấp và mạng kiểm sát viên, nâng cao tính tin cậy dữ liệu. Tuy nhiên, vì toàn bộ giao thức dựa trên mạng đồng thuận (bài viết thử nghiệm trên Ethereum), nếu lớp đồng thuận bị tấn công, giao thức cũng đối mặt nguy cơ mất niềm tin. Do đó, có thể bổ sung cơ chế uy tín để đảm bảo rủi ro hệ thống trong tình huống cực đoan.
-
An toàn cấp độ nút đầy đủ: Giải pháp này nhằm cung cấp giả định an toàn tương đương với PoS Ethereum, tức là nút đầy đủ đưa ra tuyên bố sai sẽ phải chịu rủi ro bị phạt.
-
Hoạt động mạng: Nếu mạng hiện tại chỉ có vài nhà cung cấp dữ liệu hợp lý, nút nhẹ có thể gặp độ trễ nhiều vòng. Nhưng vì thông lượng mỗi nhà cung cấp không bằng 0, mọi yêu cầu cuối cùng đều hoàn thành. Do đó, miễn là có ít nhất một nút đầy đủ hợp lý trong mạng, hệ thống có thể tiếp tục vận hành. Đồng thời, vì lợi nhuận của nhà cung cấp gắn với lượng tài sản thế chấp, điều này khuyến khích các nút đầy đủ thế chấp vượt mức để bảo vệ mạng.
-
Hiệu quả: Nhóm tác giả ước tính các trình xác thực Ethereum sẽ là người tham gia chính làm nhà cung cấp dữ liệu, vì họ đã vận hành nút đầy đủ và có thể kiếm thêm lợi nhuận từ giao thức này. Các giao dịch nhỏ có thể lấy dữ liệu tin cậy từ một nhà cung cấp (nút nhẹ chỉ cần xác minh một lần), trong khi giao dịch lớn có thể cần nhiều nhà cung cấp (số lần xác minh tăng tuyến tính theo số lượng nhà cung cấp).
Giải pháp 2: Ưu tiên hiệu quả
Giải pháp 2 dựa trên giải pháp 1, thêm cơ chế bảo hiểm để đạt được xác nhận dữ liệu nhanh chóng. Nói đơn giản, nút nhẹ xác định bảo hiểm theo số tiền và thời gian; một phần/toàn bộ tài sản thế chấp của nhà cung cấp có thể được dùng để bồi thường thiệt hại cho nút nhẹ nếu dữ liệu sai, do đó sau khi nhận và xác minh chữ ký dữ liệu, nút nhẹ có thể xác định tính tin cậy ban đầu của dữ liệu.
Quy trình yêu cầu dữ liệu của nút nhẹ:
-
Nút nhẹ tính toán tổn thất tiềm năng tối đa của giao dịch hiện tại, sau đó xác định số tiền bảo hiểm và thời hạn bảo hiểm. Số tiền nhà cung cấp thế chấp cho bảo hiểm phải lớn hơn số tiền bảo hiểm để đảm bảo đủ tiền bồi thường.
-
Nút nhẹ xác định thời gian thách thức cho giao dịch. Lưu ý rằng thời hạn bảo hiểm có thể bao phủ nhiều lần kiểm tra inclusion, do đó thời gian thách thức tổng cộng mà nút nhẹ chọn không được vượt quá thời hạn bảo hiểm, nếu không một số giao dịch có thể không được bảo vệ.
-
Sau khi chọn tham số (số tiền bảo hiểm, thời hạn bảo hiểm, số tiền thế chấp cho bảo hiểm, danh sách nhà cung cấp mong muốn), nút nhẹ gửi yêu cầu đến hợp đồng thông minh. Sau đó chờ thời gian xác định cuối cùng của khối để xác minh việc mua bảo hiểm có thành công hay không. Nếu thất bại, có thể do nút nhẹ khác đã chọn cùng nhà cung cấp và thanh toán trước, khiến tài sản thế chấp còn lại không đủ đáp ứng nhu cầu.
-
Nút nhẹ gửi yêu cầu dữ liệu, ngoài số khối và trạng thái đích (inclusion proof của giao dịch) cần bao gồm cả mã bảo hiểm.
-
Nhà cung cấp gửi dữ liệu và chữ ký, nút nhẹ xác minh chữ ký rồi chuyển tiếp đến mạng kiểm sát viên, sau đó giao dịch được coi là tin cậy ban đầu.
-
Kiểm sát viên sau khi nhận dữ liệu và chữ ký sẽ kiểm tra sơ bộ tính tin cậy; nếu phát hiện hành vi xấu, sẽ gửi bằng chứng đến hợp đồng thông minh và phạt nhà cung cấp tương ứng, khoản phạt này sẽ được phân phối cho nút nhẹ.
Các điểm khác:
-
Tài sản thế chấp cho bảo hiểm của nhà cung cấp là độc lập giữa các yêu cầu của nút nhẹ khác nhau, nhằm ngăn rủi ro bồi thường bảo hiểm kép. Hợp đồng thông minh sau khi nút nhẹ chọn nhà cung cấp sẽ khóa phần tài sản thế chấp tương ứng, và các nút nhẹ khác không thể phân bổ phần này trước khi hết thời hạn bảo hiểm. Nếu các giao dịch độc lập, số tiền bảo hiểm bằng số tiền giao dịch lớn nhất. Ngược lại, số tiền bảo hiểm bằng tổng số tiền giao dịch. Với cùng mức tài sản thế chấp, nút nhẹ thường chọn càng ít nhà cung cấp càng tốt để đảm bảo hiệu quả xác minh.
-
Dù nhà cung cấp có thể gửi yêu cầu "rút tiền" trước khi hết thời hạn bảo hiểm, khoản rút tiền chỉ được nhận sau khi thời hạn bảo hiểm kết thúc.
-
Chính xác hơn, thời hạn bảo hiểm phải lớn hơn thời gian xác định khối + tổng thời gian thách thức + độ trễ truyền thông + độ trễ tính toán/xác minh. Số lượng nhà cung cấp càng nhiều, thời hạn bảo hiểm cần càng dài theo tổng thời gian thách thức.
Đánh giá:
-
Khả năng mở rộng: Khả năng mở rộng của giải pháp 2 phụ thuộc vào tổng số tiền mà các nhà cung cấp dữ liệu sẵn sàng thế chấp cho bảo hiểm.
-
Chi phí bảo hiểm: Vì mức độ an toàn cao hơn gắn với thời gian thách thức dài hơn, nghĩa là nhà cung cấp phải thế chấp ít nhất bằng thời gian thách thức, nên nhu cầu an toàn càng cao, chu kỳ thế chấp càng dài, chi phí mà nút nhẹ phải trả càng cao. Theo công thức, chi phí thế chấp của nhà cung cấp = lợi nhuận nút / (tỷ lệ sử dụng thế chấp trung bình hàng năm × tổng số khối mỗi năm). Chi phí mà nút nhẹ phải trả = chi phí thế chấp × thời hạn bảo hiểm × số tiền bảo hiểm.
Hiệu quả của giải pháp
Thứ nhất, về hiệu quả tính toán của nút nhẹ, cả hai giải pháp đều thể hiện hiệu quả xác minh ở mức miligiây (nút nhẹ chỉ cần xác minh dữ liệu một lần).
Thứ hai, về độ trễ của nút nhẹ, trong các kịch bản thí nghiệm khác nhau (xem hình), độ trễ đều ở mức miligiây. Lưu ý rằng độ trễ tăng tuyến tính theo số lượng nhà cung cấp, nhưng luôn ở mức miligiây. Ngoài ra, do nút nhẹ cần chờ kết quả thời gian thách thức, độ trễ trong giải pháp 1 đều là 5 giờ. Nếu mạng kiểm sát viên đủ tin cậy và hiệu quả, độ trễ 5 giờ này có thể giảm đáng kể.
Thứ ba, về chi phí của nút nhẹ, thực tế có hai chi phí: phí gas và phí bảo hiểm, đều tăng theo số tiền bảo hiểm. Ngoài ra, đối với kiểm sát viên, phí gas khi gửi dữ liệu sẽ được hoàn lại từ khoản phạt, đảm bảo động lực tham gia đủ mạnh.
Hướng phát triển mở rộng
-
Nhiều loại tài sản thế chấp hơn: Hiện tại tài sản thế chấp của nhà cung cấp là ETH, nhưng thông tin giao dịch được tính theo đơn vị U, điều này có nghĩa nút nhẹ phải liên tục đánh giá tỷ giá ETH để đảm bảo tài sản thế chấp đủ cao. Nếu cho phép nhiều loại token thế chấp, nhà cung cấp sẽ có lựa chọn đa dạng hơn, tránh rủi ro phơi nhiễm một loại tiền.
-
Ủy quyền: Tương tự khai thác tập thể, các cá nhân nhỏ lẻ có thể ủy quyền ETH của họ cho nút đầy đủ để tham gia mạng nhà cung cấp dữ liệu, lợi nhuận được phân chia theo thỏa thuận riêng, có thể tham khảo mô hình LSD.
-
Đảm bảo sản xuất khối: Để tránh chờ thời gian xác định cuối cùng (trên Ethereum là 12–13 giây), nút nhẹ có thể dùng một loại đảm bảo để giảm thời gian chờ này. Nút nhẹ sẽ thêm một biểu tượng/ký hiệu khi yêu cầu dữ liệu và xác định loại đảm bảo cần (finalized/proposed). Nhà cung cấp sau khi nhận yêu cầu sẽ cung cấp dữ liệu và chữ ký tương ứng. Nếu nhà cung cấp không tạo khối "proposed" trong trường hợp "đảm bảo proposed", họ sẽ bị phạt.
Ghi chú: Khối "proposed" cuối cùng sẽ được xác định cuối cùng hoặc trở thành khối uncle. -
Chi phí và phí: Đối với mạng kiểm sát viên, họ cần thế chấp một lượng token (lớn hơn phí gas) để gửi bằng chứng đến hợp đồng thông minh. Ngoài ra, bằng chứng này có thể giảm phí bằng cách dùng zkp. Trong cơ chế bảo hiểm, phí bảo hiểm mà nút nhẹ nộp sẽ chuyển cho nhà cung cấp dữ liệu, còn mạng kiểm sát viên nhận một phần từ khoản phạt của nhà cung cấp làm sai.
-
Khả năng sẵn có dữ liệu: Về bản chất, nhà cung cấp dữ liệu là các nút đầy đủ, họ không chỉ tham gia mạng đồng thuận mà còn có thể xác minh khả năng sẵn có dữ liệu. Có hai mô hình kiểm tra sẵn có: Pull model và Push model. Thứ nhất là nút nhẹ chọn ngẫu nhiên dữ liệu từ nút đầy đủ. Thứ hai là người sản xuất khối phân phối các phần khối khác nhau cho nhà cung cấp. Với nhà cung cấp dùng Pull model, họ có trách nhiệm phản hồi yêu cầu lấy mẫu; nút nhẹ sau khi nhận dữ liệu sẽ chuyển tiếp đến nút đáng tin cậy/nhà xác thực, những bên này cố gắng khôi phục lại khối; nếu không thành công, nhà cung cấp sẽ bị phạt. Giao thức nút nhẹ trong bài viết này đề xuất cơ chế bảo hiểm, mở ra hướng nghiên cứu mới cho khả năng sẵn có dữ liệu.
Tổng kết và đánh giá
Giải pháp nút nhẹ được đề xuất trong bài viết cung cấp “an toàn lập trình được” để đáp ứng nhu cầu an toàn khác nhau trong các tình huống. Giải pháp 1 đánh đổi độ trễ cao để đạt an toàn cao, trong khi giải pháp 2 thông qua cơ chế bảo hiểm cung cấp dịch vụ “xác nhận tức thì” cho nút nhẹ. Các giải pháp này có thể áp dụng trong các trường hợp cần xác nhận tính dứt khoát của giao dịch, như giao dịch nguyên tử, liên chuỗi.
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
@eureka_partners
