Ethereum đạt 10.000 TPS? Làm thế nào để phá vỡ "tam giác bất khả thi" bằng công nghệ ZK
Tuyển chọn TechFlowTuyển chọn TechFlow
Ethereum đạt 10.000 TPS? Làm thế nào để phá vỡ "tam giác bất khả thi" bằng công nghệ ZK
Một chiếc Raspberry Pi giá 7 đô la cũng có thể xác minh bằng chứng ZK, zkEVM trong tương lai 6 năm tới có thể tăng thông lượng TPS của mạng chính Ethereum lên gấp trăm lần.
Chuyên sâu báo cáo Web3Bài viết: Andrew Fenton
Dịch: imToken
Lời người biên tập: Ethereum đang hướng tới kỷ nguyên mở rộng quy mô mới với 10.000 TPS, và công nghệ Chứng minh kiến thức không (ZK) đang trở thành động lực then chốt. Bài viết này là phần đầu tiên trong loạt bài "Lộ trình 10.000 TPS của Ethereum" do chúng tôi tổng hợp, phân tích theo cách dễ hiểu nhất về công nghệ ZK, lộ trình zkEVM và kế hoạch mở rộng quy mô L1 của Ethereum. Phần tiếp theo sẽ đi sâu vào các thách thức triển khai ZK, sự tiến hóa hệ sinh thái L2 và tác động tương lai đến cấu trúc kinh tế Ethereum.
Ngày 30 tháng 7 năm 2025, Ethereum kỷ niệm 10 năm ra đời khối khởi nguyên, sau một thập kỷ khám phá, lộ trình mở rộng quy mô của Ethereum cũng đang tìm kiếm những hướng đi và tầm nhìn mới.
Tất nhiên, đợt tăng giá gần đây của ETH đã mang lại niềm tin mới cho cộng đồng, nhưng điều thực sự khiến người ta hào hứng là sau nhiều năm khám phá mở rộng quy mô trên L2, cuối cùng Ethereum L1 đã có một con đường tin cậy để đạt được khả năng mở rộng cực đại trong khi vẫn duy trì mức độ phi tập trung tối đa.
Tóm lại, từ nay trở đi, giới hạn Gas và kế hoạch TPS của Ethereum dự kiến tăng gấp nhiều lần mỗi năm, các trình xác thực (Validators) sẽ không còn phải thực thi lặp lại từng giao dịch (chú thích của biên tập viên: tức là không cần tính lại toàn bộ thay đổi trạng thái của giao dịch từ đầu), mà chỉ cần xác minh một bằng chứng kiến thức không (ZK-proof), nhằm chứng minh rằng nhóm giao dịch này đã được thực thi đúng, từ đó giúp mạng cơ sở đạt được tốc độ xử lý hàng chục nghìn giao dịch mỗi giây.
Đồng thời, L2 cũng sẽ được mở rộng quy mô song song, đạt được hàng trăm nghìn thậm chí hàng triệu TPS, và một loại L2 mới có tên gọi «Rollup gốc» (Native Rollup) sẽ hoạt động như các phân mảnh lập trình được, cung cấp mức độ bảo mật giống như L1.
Mặc dù các đề xuất này vẫn chưa chính thức được phê duyệt qua quy trình quản trị Ethereum, nhưng chúng được xây dựng dựa trên tư tưởng mà Vitalik Buterin đã bắt đầu khám phá từ năm 2017, và nhận được sự thúc đẩy, ủng hộ từ nhà nghiên cứu cốt lõi của Quỹ Ethereum - Justin Drake.
Tại hội nghị EthCC tháng 7, Drake phát biểu: «Chúng ta đang ở điểm chuyển mình then chốt về việc mở rộng quy mô Ethereum, tôi tin chắc rằng chúng ta sắp bước vào kỷ nguyên GigaGas trên L1—khoảng 10.000 TPS, và chìa khóa mở ra kỷ nguyên này chính là zkEVM và việc tạo bằng chứng theo thời gian thực (real-time proving)».
Mục tiêu cuối cùng của Drake là trong vòng 10 năm tới, hệ sinh thái Ethereum có thể đạt được 10 triệu TPS, nhưng điều này cũng có nghĩa là sẽ không có blockchain đơn lẻ nào có thể đáp ứng yêu cầu thông lượng này. Tương lai nhất định sẽ là một kiến trúc «mạng trong mạng»: các L2 khác nhau đảm nhận các trường hợp sử dụng, cân nhắc và lợi thế riêng, cùng nhau mở rộng toàn bộ hệ sinh thái để đáp ứng nhu cầu toàn cầu.
Tại sao Ethereum L1 luôn không thể mở rộng quy mô lớn?
Mặc dù các blockchain khác đã sớm thử dùng phần cứng mạnh hơn và khả năng tính toán cao hơn để tăng thông lượng, Ethereum luôn kiên định gần như mang tính ý thức hệ, thậm chí có người cho là «giấc mơ Utopia», về sự phi tập trung.
Từ góc nhìn của những người cuồng tín ETH (ETH maxis), các chuỗi kiểu «trung tâm dữ liệu» như Solana có rủi ro tập trung hàng triệu đô la, chính phủ có thể trực tiếp kiểm duyệt giao dịch tại các nút này; ngay cả những chuỗi yêu cầu phần cứng thấp hơn như Sui cũng có chi phí và yêu cầu băng thông cao đến mức khó tiếp cận, từ đó ảnh hưởng đến mức độ phi tập trung.
Ngược lại, Ethereum thậm chí có thể chạy trên Raspberry Pi, thiết kế với ngưỡng thấp này cho phép hơn 15.000~16.000 nút công khai và hàng triệu trình xác thực tham gia mạng, khiến việc kiểm duyệt giao dịch gần như bất khả thi, đồng thời mang lại khả năng chống chịu cực kỳ mạnh mẽ trước các cuộc tấn công.
Dĩ nhiên, cái giá phải trả là tốc độ cực chậm — hiện tại TPS khoảng 18~20 giao dịch mỗi giây, trong khi Solana đạt khoảng 1500 giao dịch mỗi giây.
Ở một mức độ nào đó, kiến trúc blockchain vốn dĩ kém hiệu quả, giống như một bảng tính Google, mỗi khi bạn sửa một ô, mọi máy tính trên thế giới có bản sao đều phải tính lại toàn bộ bảng trước khi cập nhật.
Uma Roy, đồng sáng lập công ty công nghệ ZK Succinct Labs, giải thích: «Thiết kế của Ethereum mong muốn bất kỳ ai cũng có thể bám sát mạng và thực thi lại tất cả giao dịch», điều này cũng có nghĩa khối lượng giao dịch không thể tùy tiện mở rộng vô hạn, vì mỗi giao dịch đều cần có người tính lại.
Chính vì bị giới hạn về khả năng mở rộng trên mạng chính trong khi vẫn giữ được sự phi tập trung, Ethereum buộc phải chọn con đường mở rộng phân tầng L2 gây tranh cãi kể từ năm 2020.
ZK phá vỡ tam giác bất khả thi của blockchain như thế nào?
Nhà sáng lập Ethereum, Vitalik Buterin, từng đưa ra khái niệm «tam giác bất khả thi của blockchain» để mô tả tình thế khó khăn khi các blockchain công cộng không thể đồng thời đạt được ba yếu tố: bảo mật, khả năng mở rộng và phi tập trung.
Hầu như mọi giải pháp mở rộng đều chỉ có thể thỏa mãn hai trong ba yếu tố, và nhất định phải hy sinh yếu tố thứ ba.
Cho đến tận bây giờ.
Chứng minh kiến thức không (ZK-Proof), một công nghệ được Drake miêu tả là «toán học chinh phục mặt trăng (moon math)» — có thể chứng minh về mặt toán học rằng một loạt giao dịch phức tạp đã được thực thi đúng mà không tiết lộ chi tiết giao dịch.
Quá trình tạo bằng chứng ZK rất phức tạp, nhưng việc xác minh một bằng chứng có đúng hay không lại vừa nhanh vừa nhẹ.
Vì vậy, viễn cảnh tương lai của Ethereum là: thay vì bắt một loạt nút Raspberry Pi hiệu suất yếu phải tính lại từng giao dịch, hãy để các trình xác thực chỉ cần kiểm tra kết quả toán học từ một bằng chứng ZK cực nhỏ.
Uma Roy, đồng sáng lập Succinct Labs, tiếp tục giải thích, «Thay vì bắt mọi người thực thi lại tất cả giao dịch, hãy trực tiếp đưa cho họ một bằng chứng, nói rằng những thao tác này đã xảy ra, bất kỳ ai cũng có thể xác minh bằng chứng này mà không cần tính toán lại».
Drake thậm chí đùa rằng trong tương lai, lượng tính toán cần để xác minh bằng chứng ZK nhỏ đến mức ngay cả chiếc Raspberry Pi Pico giá 7 USD (hiệu suất dưới một phần mười Raspberry Pi thông thường) cũng có thể đảm nhiệm, hoàn toàn không cần trung tâm dữ liệu lớn.
zkEVM: Lộ trình hướng tới 10.000 TPS
Gần đây, Sophia Gold thuộc Quỹ Ethereum đăng một bài blog gây xôn xao cộng đồng: trong vòng một năm tới, mạng chính L1 có thể tích hợp Máy ảo Ethereum (zkEVM) được hỗ trợ bởi chứng minh kiến thức không.
Cần lưu ý rằng, nhiều khám phá thực tiễn về công nghệ ZK thực chất bắt đầu từ mạng L2, ví dụ như Linea, một chuỗi công khai ZK Rollup được ươm tạo bởi Consensys thuộc Joe Lubin - đồng sáng lập Ethereum, là chuỗi hoàn toàn tương thích EVM — mọi ứng dụng chạy được trên Ethereum đều có thể chạy liền mạch trên Linea.
Linea thậm chí tự xem mình là sự mở rộng của Ethereum, gần đây còn tuyên bố sẽ đốt 20% phí giao dịch ETH để hỗ trợ giá trị quay trở lại L1.
Declan Fox, người đứng đầu Linea, giải thích rằng công nghệ ZK đã đưa ra câu trả lời cho tam giác bất khả thi của blockchain: «Sức mạnh kỳ diệu của ZK nằm ở chỗ, chúng ta có thể nâng cao đáng kể giới hạn Gas trên L1, trong khi việc mở rộng tính toán sẽ không làm cho việc xác minh trở nên phức tạp hơn».
Anh bổ sung thêm, khi độ trễ và chi phí tạo bằng chứng ZK liên tục giảm, chúng ta có thể xử lý thông lượng cao hơn, đồng thời giữ yêu cầu phần cứng cho việc xác minh ở mức cực thấp — thậm chí một chiếc đồng hồ thông minh cũng có thể đảm nhiệm việc xác minh.
Tuy nhiên, cộng đồng không cần quá lạc quan, dù zkEVM có thể thành công tích hợp vào L1 trong vòng một năm tới, nó cũng sẽ không đạt ngay 10.000 TPS ngay từ ngày đầu.
Từng bước một, rồi đột nhiên hoàn thành
Hiện tại Ethereum có năm phần mềm khách hàng chính để vận hành mạng, điều này có nghĩa là ngay cả khi một khách hàng gặp sự cố, mạng cũng sẽ không sập hoàn toàn như Solana.
Trong lộ trình nâng cấp tương lai, Ethereum dự kiến sẽ phát hành hai đến ba phiên bản khách hàng đã được cải tiến hỗ trợ xác minh ZK, cho phép các trình xác thực lựa chọn hoàn thành xác minh bằng cách kiểm tra các bằng chứng kiến thức không (ZK-proofs), thay vì thực thi lại từng giao dịch.
Ban đầu, chỉ một số ít trình xác thực sẽ chuyển sang chế độ xác minh mới để sớm phát hiện và sửa lỗi tiềm tàng.
Ladislaus thuộc đội điều phối giao thức Quỹ Ethereum cho biết, «việc chuyển sang EVM dạng snark sẽ là một quá trình từng bước» — trong đó «snark hóa» ám chỉ việc sử dụng loại bằng chứng kiến thức không SNARK.
Người dùng chủ yếu sẽ cảm nhận dần việc giới hạn Gas trên L1 được nâng lên, tức là khả năng hoạt động kinh tế của mạng được tăng cường. Mặc dù quá trình chuyển đổi L1 sang xác minh ZK cần thời gian, nhưng việc mở rộng giới hạn Gas gần như đã chắc chắn xảy ra.
Tuần trước, giới hạn Gas trên L1 vừa được tăng 22%, đạt 45 triệu, nhà nghiên cứu Dankrad Feist đã đề xuất một EIP, kiến nghị khách hàng tự động tăng giới hạn Gas ba lần mỗi năm, theo kế hoạch này, bốn năm nữa mạng chính Ethereum sẽ đạt khoảng 2000 TPS.
Justin Drake thậm chí đề xuất kéo dài nhịp độ này thêm hai năm, đến năm 2031 có thể đạt thông lượng 1 gigagas, tương đương khoảng 10.000 TPS.
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
@Cointelegraph
