Bài viết mới của Vitalik: Mở rộng mạnh mẽ L1 vẫn có giá trị, sẽ giúp việc phát triển ứng dụng đơn giản và an toàn hơn
Tuyển chọn TechFlowTuyển chọn TechFlow
Bài viết mới của Vitalik: Mở rộng mạnh mẽ L1 vẫn có giá trị, sẽ giúp việc phát triển ứng dụng đơn giản và an toàn hơn
Mục tiêu của bài viết này là chứng minh rằng dù có nên chạy thêm nhiều ứng dụng trên L1 về dài hạn hay không, thì việc mở rộng quy mô L1 khoảng 10 lần đều có giá trị quan trọng.
Chuyên sâu báo cáo Web3Tác giả: Vitalik Buterin
Biên dịch: Daisy, MarsBit
Trong lộ trình Ethereum, một thảo luận ngắn hạn quan trọng là mức giới hạn gas L1 nên được tăng lên bao nhiêu. Gần đây, giới hạn gas L1 đã được nâng từ 30 triệu lên 36 triệu, tăng 20% công suất mạng. Nhiều người ủng hộ việc tiếp tục tăng mạnh giới hạn này trong tương lai gần. Những nâng cấp này khả thi nhờ các cải tiến kỹ thuật gần đây và sắp tới, chẳng hạn như hiệu quả nâng cao của các client Ethereum, đề xuất EIP-4444 giảm nhu cầu lưu trữ dữ liệu lịch sử (xem thêm trong lộ trình), và công nghệ client không trạng thái (stateless) trong tương lai.
Tuy nhiên, trước khi thực hiện bước đi này, chúng ta cần suy nghĩ về một câu hỏi then chốt: Trong lộ trình phát triển lấy rollup làm trung tâm, về dài hạn thì việc nâng giới hạn gas L1 có thực sự là lựa chọn đúng đắn? Việc tăng giới hạn gas thì dễ, nhưng giảm lại rất khó — ngay cả khi giảm xuống trong tương lai, ảnh hưởng đến tính phi tập trung có thể là vĩnh viễn. Nếu việc sử dụng quá mức L1 mang lại rủi ro tập trung hóa, mà chúng ta lại chưa chắc chắn rằng lợi ích thu được đủ lớn, thì đó sẽ là một kết cục không mong muốn.
Bài viết này lập luận rằng, ngay cả trong thế giới mà phần lớn người dùng và ứng dụng đều chạy trên L2, việc mở rộng đáng kể L1 vẫn mang giá trị, bởi điều này sẽ giúp đơn giản hóa và an toàn hơn cho mô hình phát triển ứng dụng.
Bài viết này không cố gắng tranh luận rằng liệu có nên để nhiều ứng dụng hơn chạy dài hạn trên L1 hay không. Thay vào đó, mục tiêu là chứng minh rằng, bất kể kết quả tranh luận ra sao, việc mở rộng dung lượng L1 khoảng 10 lần vẫn có giá trị quan trọng về dài hạn.
Khả năng chống kiểm duyệt
Mục tiêu là chống kiểm duyệt
Ghi chú MarsBit: Dòng chữ trong hình ảnh được trích từ tiểu thuyết "1984": "Chiến tranh là hòa bình, Tự do là nô lệ, Mù mờ là sức mạnh"
Một trong những giá trị cốt lõi của blockchain là khả năng chống kiểm duyệt: nếu một giao dịch hợp lệ và người dùng sẵn sàng trả phí gas theo thị trường, thì giao dịch đó phải được đưa vào chuỗi một cách đáng tin cậy và nhanh chóng.
Trong một số trường hợp, khả năng chống kiểm duyệt cần phát huy tác dụng trong khung thời gian cực ngắn. Ví dụ, người dùng nắm vị thế trong các giao thức DeFi, nếu giá thị trường biến động mạnh, chỉ cần chậm 5 phút để giao dịch được đưa lên chuỗi, cũng có thể khiến vị thế bị thanh lý.
Tập hợp các bên stake (staker) trên L1 có mức độ phi tập trung cao, khiến việc kiểm duyệt giao dịch dài hạn trở nên cực kỳ khó khăn; thông thường, chỉ có thể trì hoãn giao dịch trong vài khối (slots). Hiện tại cũng có các đề xuất nhằm tăng cường khả năng chống kiểm duyệt của Ethereum, nhằm đảm bảo rằng ngay cả khi quá trình xây dựng khối (block building) bị tập trung hóa và thuê ngoài, giao dịch vẫn có thể được đưa lên chuỗi.
Ngược lại, L2 phụ thuộc vào các nhà sản xuất khối (block producers) hoặc bộ sắp thứ tự (sequencer) tương đối tập trung hơn, những thực thể này có thể dễ dàng chọn lọc để kiểm duyệt giao dịch của người dùng cụ thể. Một số L2 (ví dụ Optimism và Arbitrum, xem tài liệu chính thức) cung cấp cơ chế buộc đưa vào (force-inclusion mechanism), cho phép người dùng gửi giao dịch trực tiếp qua L1. Tuy nhiên, tính khả thi thực tế của cơ chế này phụ thuộc vào hai yếu tố then chốt:
1. Phí giao dịch L1 phải đủ thấp để người dùng có thể chi trả khi gửi giao dịch trực tiếp trên L1;
2. L1 phải có đủ không gian khối để ngay cả khi L2 kiểm duyệt hàng loạt giao dịch người dùng, L1 vẫn có thể chứa được lượng giao dịch mà người dùng gửi trực tiếp bỏ qua L2.
Do đó, việc tăng dung lượng L1 không chỉ giúp giảm phí, mà còn tăng khả năng phản ứng của người dùng L2 khi bị kiểm duyệt, đảm bảo duy trì giá trị cốt lõi của blockchain — khả năng chống kiểm duyệt.
Giả định toán học cơ bản
Chúng ta có thể dùng một số phép tính toán học để ước tính chi phí thực tế khi sử dụng cơ chế buộc đưa vào. Trước tiên, liệt kê một số giả định sẽ được dùng lại ở các phần khác:
1. Chi phí hiện tại cho một giao dịch nạp tiền từ L1 → L2 vào khoảng 120.000 gas L1. Ví dụ điển hình là Optimism.
2. Một thao tác L1 tối giản, ví dụ như thay đổi giá trị tại một slot lưu trữ, tốn 7.500 gas L1 (SSTORE lạnh cộng với chi phí calldata địa chỉ, cộng thêm một chút phí tính toán).
3. Giá ETH là 2.500 USD.
4. Giá gas là 15 gwei, đây là giá trị trung bình dài hạn hợp lý.
5. Độ co giãn nhu cầu gần bằng 1 (tức là khi giới hạn gas tăng gấp đôi, giá sẽ giảm một nửa). Điều này từng được hỗ trợ bởi phân tích dữ liệu trước đây, nhưng thực tế, chúng ta cần lưu ý rằng độ co giãn thực tế có thể khác biệt theo cả hai hướng.
6. Chúng ta mong muốn chi phí phản ứng với tấn công dưới 1 USD. Chi phí cho các thao tác "bình thường" không nên vượt quá 0,05 USD mỗi giao dịch. Các thao tác bất thường nằm giữa (ví dụ như thay đổi khóa) nên dưới 0,25 USD. Đây rõ ràng là một phán đoán giá trị mang tính trực giác.
Theo các giả định này, chi phí hiện tại để vượt qua kiểm duyệt là: 120000 * 15 * 10**-9 * 2500 = 4,5 USD
Để giảm con số này xuống dưới mục tiêu, chúng ta cần mở rộng L1 khoảng 4,5 lần (mặc dù cần lưu ý rằng đây là ước tính rất sơ lược, vì độ co giãn rất khó đo lường, thậm chí mức sử dụng tuyệt đối cũng khó dự đoán).
Cần chuyển tài sản giữa các L2
Người dùng thường cần chuyển tài sản từ L2 này sang L2 khác. Với các tài sản phổ biến và có khối lượng giao dịch cao, phương pháp thiết thực nhất là dùng giao thức intent (ví dụ ERC-7683). Thực tế, chỉ một số ít nhà tạo lập thị trường (market maker) cần trực tiếp chuyển tài sản giữa hai L2; những người dùng khác chỉ giao dịch với các nhà tạo lập thị trường. Tuy nhiên, với các tài sản có khối lượng giao dịch thấp hoặc NFT, phương pháp này không khả thi, do đó, để chuyển các tài sản này từ L2 này sang L2 khác, người dùng cá nhân cần gửi giao dịch qua L1.
Hiện tại, chi phí rút tiền từ một L2 khoảng 250.000 gas L1, chi phí nạp tiền là 120.000 gas L1. Về mặt lý thuyết, quy trình này có thể được tối ưu hóa đáng kể. Ví dụ, để chuyển một NFT từ Ink sang Arbitrum, quyền sở hữu gốc của NFT phải được chuyển từ cầu nối Ink sang cầu nối Arbitrum, thao tác này diễn ra trên L1. Đây là một thao tác lưu trữ, tốn khoảng 5.000 gas. Các thao tác khác chủ yếu là gọi hàm và chứng minh, nếu có logic phù hợp thì có thể giữ chi phí rất thấp; giả sử tổng chi phí là 7.500 gas.
Hãy tính toán chi phí cho hai tình huống này.
Tình huống hiện tại: 370000 * 15 * 10**-9 * 2500 = 13,87 USD
Thiết kế lý tưởng: 7500 * 15 * 10**-9 * 2500 = 0,28 USD
Mục tiêu lý tưởng của chúng ta là 0,05 USD, do đó điều này có nghĩa là L1 cần mở rộng khoảng 5,5 lần.
Hoặc, chúng ta cũng có thể phân tích trực tiếp hơn dựa trên dung lượng. Giả sử trung bình mỗi người dùng cần thực hiện một lần chuyển NFT (hoặc ERC20 hiếm) giữa các L2 mỗi tháng. Tổng dung lượng gas hàng tháng của Ethereum là: 18.000.000 × (12 × 86.400 × 30) = 3,88 nghìn tỷ gas — đủ để hỗ trợ 518 triệu lần chuyển như vậy. Do đó, nếu Ethereum muốn phục vụ người dùng toàn cầu (giả sử số lượng người dùng Facebook là 3,1 tỷ), nó cần mở rộng dung lượng khoảng 6 lần, đây chỉ mới là một trường hợp sử dụng duy nhất trên L1.
Rút vốn hàng loạt từ L2 (L2 mass exits)
Một đặc điểm quan trọng của L2 là khả năng cho phép người dùng rút khỏi L2 lên L1 khi L2 gặp lỗi — điều mà các "alt L1" không có. Vậy điều gì xảy ra nếu tất cả người dùng không thể rút thành công trong vòng một tuần? Đối với optimistic rollup, điều này có thể không phải vấn đề lớn: miễn là còn một bên trung thực, họ có thể ngăn chặn việc xác nhận root trạng thái độc hại. Tuy nhiên, trong hệ thống Plasma, nếu dữ liệu trở nên không khả dụng, thường cần hoàn tất việc rút trong vòng một tuần. Ngay cả trong optimistic rollup, nếu xảy ra nâng cấp quản trị thù địch, người dùng cũng sẽ có cửa sổ 30 ngày để rút tài sản (xem: định nghĩa giai đoạn 2).
Điều này có nghĩa gì? Giả sử một chuỗi Plasma gặp lỗi và chi phí rút là 120.000 gas. Có bao nhiêu người dùng có thể rút thành công trong một tuần? Chúng ta có thể tính: 86400 * 7 / 12 * 18000000 / 120000 = 7,56 triệu người dùng.
Nếu là một optimistic rollup có nâng cấp quản trị thù địch với độ trễ 30 ngày, con số tăng lên 32,4 triệu người dùng. Giả sử có thể tạo giao thức rút hàng loạt, cho phép nhiều người dùng rút cùng lúc. Nếu đẩy hiệu suất lên mức tối đa, mỗi người dùng chỉ cần một thao tác SSTORE và một chút tính toán phụ (tức là 7.500 gas), thì hai con số này lần lượt tăng lên 121 triệu và 518 triệu người dùng.
Sony hiện có một L2 trên Ethereum, Playstation có khoảng 116 triệu người dùng hoạt động hàng tháng. Nếu tất cả những người dùng này đều trở thành người dùng Soneium, thì Ethereum hiện tại sẽ không thể mở rộng đủ để xử lý một sự kiện rút hàng loạt. Tuy nhiên, nếu chúng ta thực hiện giao thức rút hàng loạt thông minh hơn, nó vừa đủ để xử lý.
Nếu chúng ta muốn tránh giao thức cam kết băm phức tạp về mặt kỹ thuật, có thể cần dành 7.500 gas cho mỗi tài sản. Tôi có 9 tài sản có giá trị lớn trong ví Arbitrum chính của mình; nếu lấy đó làm ước tính, thì L1 có thể cần mở rộng khoảng 9 lần.
Một vấn đề người dùng quan tâm khác là, ngay cả khi L1 mở rộng đủ an toàn, họ vẫn có thể mất rất nhiều tiền do chi phí gas quá cao.
Hãy phân tích chi phí gas khi rút, so sánh giữa chi phí rút hiện tại và "lý tưởng":
Tình huống hiện tại: 120000 * 15 * 10**-9 * 2500 = 4,5 USD
Tình huống lý tưởng: 7500 * 15 * 10**-9 * 2500 = 0,28 USD
Tuy nhiên, vấn đề với các ước tính này là trong trường hợp rút hàng loạt, mọi người sẽ cố rút đồng thời, do đó chi phí gas sẽ tăng đáng kể. Chúng ta đã từng thấy những ngày chi phí gas trung bình hàng ngày trên L1 vượt quá 100 gwei. Nếu lấy 100 gwei làm chuẩn, thì chi phí rút là 1,88 USD, điều này có nghĩa là L1 cần mở rộng 1,9 lần để việc rút vẫn nằm trong phạm vi chi trả được (dưới 1 USD). Ngoài ra, nếu bạn muốn người dùng có thể rút tất cả tài sản một lần mà không cần dùng giao thức cam kết băm phức tạp, thì mỗi tài sản có thể cần 7.500 gas, khiến chi phí rút tăng lên 2,5 USD hoặc 16,8 USD tùy tham số, và tỷ lệ mở rộng L1 cần thiết cũng thay đổi tương ứng để đảm bảo chi phí rút vẫn ở mức chấp nhận được.
Phát hành token ERC20 trên L1
Ngày nay, nhiều token được phát hành trên L2. Nhưng điều này mang lại một vấn đề an toàn bị đánh giá thấp: nếu một L2 trải qua nâng cấp quản trị thù địch, các token ERC20 phát hành trên L2 đó có thể bắt đầu phát hành vô hạn token mới, và không thể ngăn những token mới này lan rộng khắp hệ sinh thái. Nếu token được phát hành trên L1, hậu quả khi một L2 "lệch轨" chủ yếu bị giới hạn trong chính L2 đó.
Cho đến nay, đã có hơn 200.000 token ERC20 được phát hành trên L1. Hỗ trợ số lượng token phát hành lên đến 100 lần con số này là khả thi. Tuy nhiên, để việc phát hành ERC20 trên L1 trở thành lựa chọn phổ biến, chi phí cần phải đủ thấp. Lấy ví dụ token Railgun (một giao thức riêng tư chính) — chi phí giao dịch triển khai là 16.470 gas, theo giả định của chúng ta, khoảng 61,76 USD. Đối với các công ty, chi phí này là chấp nhận được. Về nguyên tắc, chi phí này có thể được giảm đáng kể thông qua tối ưu hóa, đặc biệt là với các dự án phát hành hàng loạt token theo cùng một logic. Tuy nhiên, ngay cả khi giảm chi phí xuống còn 120.000 gas, chi phí vẫn là 4,5 USD.
Nếu mục tiêu là mang Polymarket lên L1 (ít nhất là phát hành tài sản; giao dịch vẫn có thể diễn ra trên L2), và mong muốn có rất nhiều thị trường nhỏ xảy ra, thì theo mục tiêu 0,25 USD nêu trên, chúng ta cần mở rộng L1 khoảng 18 lần.
Thao tác ví Keystore
Ví Keystore là một loại ví có logic xác thực có thể sửa đổi (để thay đổi khóa, thuật toán ký, v.v.), và những thay đổi này tự động lan truyền đến tất cả L2. Logic xác thực nằm trên L1, L2 sử dụng đọc đồng bộ (ví dụ L1SLOAD, REMOTESTATICCALL) để đọc các logic này. Ví Keystore có thể đặt logic xác thực trên L2, nhưng điều này sẽ làm tăng nhiều độ phức tạp.
Giả sử mỗi người dùng cần thực hiện một lần thay đổi khóa hoặc nâng cấp tài khoản mỗi năm, và chúng ta có 3,1 tỷ người dùng. Nếu mỗi thao tác tốn 50.000 gas, thì lượng gas tiêu thụ mỗi slot là: 50000 * 3100000000 / (31556926 / 12) ~= 59 triệu, con số này khoảng 3,3 lần mục tiêu hiện tại.
Chúng ta có thể giảm chi phí thông qua tối ưu hóa lớn, ví dụ như khởi tạo thao tác thay đổi khóa trên L2 nhưng lưu dữ liệu trên L1 (gửi lời cảm ơn sáng kiến này đến đội Scroll). Cách này có thể giảm tiêu thụ gas xuống chỉ còn một thao tác ghi lưu trữ và một chút tính toán phụ (giả sử 7.500 gas), giúp cập nhật keystore sử dụng khoảng một nửa dung lượng gas hiện tại của Ethereum.
Chúng ta cũng có thể ước tính chi phí thao tác keystore: 7500 * 15 * 10**-9 * 2500 = 0,28 USD, xét theo góc nhìn này, việc mở rộng L1 khoảng 1,1 lần là đủ để ví keystore trở nên đủ rẻ.
Gửi chứng minh L2 (L2 proof submission)
Để tương tác liên chuỗi giữa các L2 vừa nhanh, vừa phổ quát và không cần tin cậy, chúng ta cần các L2 thường xuyên gửi chứng minh lên L1 để chúng có thể biết trực tiếp trạng thái của nhau. Để đạt độ trễ thấp tối ưu, L2 cần gửi lên L1 sau mỗi khối.
Theo công nghệ hiện tại (như ZK-SNARKs), chi phí gửi chứng minh cho mỗi L2 khoảng 500.000 gas, do đó Ethereum tối đa chỉ có thể hỗ trợ 36 L2 (so với khoảng 150 L2 được theo dõi bởi L2beat, bao gồm validiums và optimiums). Nhưng quan trọng hơn, cách làm này gần như không khả thi về kinh tế: với giả định giá gas trung bình dài hạn là 15 gwei và giá ETH là 2.500 USD, chi phí gửi hàng năm là: 500000 * 15 * 10**-9 * (31556926 / 12) * 2500 = 49 triệu USD/năm.
Nếu dùng giao thức gộp nhóm (aggregation), chi phí có thể giảm hơn nữa, cuối cùng mỗi lần gửi có thể giảm xuống khoảng 10.000 gas, vì cơ chế gộp nhóm phức tạp hơn so với chỉ cập nhật một slot lưu trữ. Như vậy, chi phí gửi hàng năm cho mỗi L2 sẽ khoảng 1 triệu USD.
Lý tưởng nhất, chúng ta mong muốn mỗi khối đều được gửi lên L1, và điều này nên là thao tác hiển nhiên. Để đạt được mục tiêu này, dung lượng L1 sẽ cần tăng mạnh. Chi phí 100.000 USD mỗi năm là nhỏ đối với các đội L2, nhưng 1 triệu USD mỗi năm thì không thể bỏ qua.
Kết luận
Chúng ta có thể tổng hợp các trường hợp sử dụng trên thành bảng sau:
Lưu ý rằng cột đầu tiên và cột thứ hai cộng dồn với nhau. Ví dụ, nếu thao tác ví keystore chiếm một nửa mức tiêu thụ gas hiện tại, thì cần đủ không gian để thực hiện thao tác rút hàng loạt từ L2.
Ngoài ra, hãy nhớ rằng các ước tính dựa trên chi phí cực kỳ sơ lược. Độ co giãn nhu cầu (phí gas phản ứng thế nào với thay đổi giới hạn gas, đặc biệt là dài hạn) rất khó ước tính, và ngay cả với mức sử dụng cố định, vẫn còn rất nhiều bất định về cách thị trường phí phát triển.
Nhìn chung, phân tích này cho thấy, ngay cả trong thế giới do L2 thống trị, việc mở rộng gas L1 lên 10 lần vẫn mang giá trị quan trọng. Điều này đồng nghĩa rằng, bất kể triển vọng dài hạn ra sao, việc mở rộng L1 trong ngắn hạn có thể đạt được trong 1-2 năm tới vẫn mang giá trị.
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
@VitalikButerin
