Trong 5 năm tới, Vitalik sẽ mở rộng Ethereum như thế nào

rỗng

Vào ngày 27 tháng 2 năm 2026, Vitalik Buterin đã xuất bản một bài báo dài có tiêu đề “Trạng thái siêu mở rộng bằng cách tạo ra các hình thức trạng thái mới” trên Ethereum Research.

Trong bài viết này, Vitalik Buterin sắp xếp thêm lộ trình mở rộng của Ethereum. Bài viết này không chỉ nói về sự mở rộng của Ethereum từ góc độ kỹ thuật mà còn cung cấp một tập hợp các kế hoạch mở rộng theo từng giai đoạn từ góc độ kiến trúc tổng thể, nhằm cung cấp nền tảng cho việc tiếp tục mở rộng dung lượng mạng của Ethereum trong những năm tới.

Đồng thời, anh cũng đăng một tweet trên X để giải thích thêm về bài viết. Chúng tôi đã cố gắng hiểu kế hoạch mở rộng mới của Vitalik là gì và tại sao nó lại làm điều đó.

Mở rộng tài nguyên điều hành và tài nguyên dữ liệu trong ngắn hạn và dài hạn

Vitalik bắt đầu bài viết dài của mình bằng cách nói rằng “để mở rộng quy mô Ethereum trong năm năm tới, ba tài nguyên cần được mở rộng”:

• Tài nguyên thực hiện: tính toán EVM, xác minh chữ ký, v.v.

• Tài nguyên dữ liệu: người gửi, người nhận, chữ ký, v.v. của giao dịch

• Tài nguyên trạng thái: số dư tài khoản, mã, lưu trữ

Hai công ty đầu tiên có kế hoạch mở rộng ngắn hạn và dài hạn.

Đối với tài nguyên khớp lệnh, tăng trưởng ngắn hạn khoảng 10-30 lần thông qua danh sách truy cập khối (BALS), ePBS và định giá lại phí gas, tăng trưởng dài hạn khoảng 1000 lần thông qua ZK-EVM và đối với một số loại tính toán cụ thể (chữ ký, SNARK/STARK), tổng hợp off-chain có thể tăng hiệu suất khoảng 10.000 lần.

Đối với tài nguyên dữ liệu, cải tiến P2P và khí đa chiều có thể đạt mức tăng trưởng khoảng 10-20 lần trong ngắn hạn và tăng trưởng khoảng 500 lần thông qua Blobs + PeerDAS trong dài hạn.

Việc mở rộng ngắn hạn nhằm mục đích làm cho Ethereum chạy nhanh hơn. Ethereum hiện đang chậm vì phương pháp xác minh hiện tại là nối tiếp — kiểm tra các giao dịch lần lượt. Nếu một giao dịch bị kẹt, toàn bộ quá trình xác minh sẽ bị kẹt.

Do đó, bản nâng cấp Glamsterdam năm nay sẽ ra mắt Danh sách truy cập khối (BAL) và ePBS.

Danh sách truy cập khối cho phép trình đóng gói khối thông báo trước cho trình xác thực rằng các giao dịch trong khối này sẽ truy cập vào các tài khoản và vị trí lưu trữ này. Với thông tin này, trình xác thực có thể chuẩn bị trước để tải dữ liệu này từ đĩa cứng vào bộ nhớ. Sau đó, trình xác thực có thể kiểm tra song song nhiều giao dịch thay vì kiểm tra từng giao dịch một. Nó giống như một dây chuyền lắp ráp trong một nhà máy: nơi một công nhân từng chịu trách nhiệm về toàn bộ sản phẩm, giờ đây nhiều công nhân làm việc trên các bộ phận khác nhau cùng một lúc.

ePBS tách biệt các quy trình đóng gói và xác thực của các khối – người xây dựng khối chịu trách nhiệm đóng gói các giao dịch, người đề xuất chịu trách nhiệm đề xuất các khối và người xác thực chịu trách nhiệm xác minh các khối. Mỗi vai trò thực hiện một phần công việc của họ, vì vậy người xây dựng khối có thể đóng gói nhiều giao dịch hơn một cách tích cực hơn, bởi vì người đề xuất và người xác thực sẽ kiểm tra anh ta mà không phải lo lắng về bảo mật.

Định giá lại phí gas + gas đa chiều có thể nói là “động thái cốt lõi”. Bây giờ, tất cả các hoạt động trên Ethereum đều sử dụng cùng một khoản phí gas. Nhưng ý tưởng của Vitalik là các hoạt động khác nhau nên có giá khác nhau.

Đặc biệt, nên có một “phí tạo trạng thái” đặc biệt để tạo trạng thái mới (ví dụ: tạo tài khoản mới, triển khai hợp đồng mới). Bởi vì tạo ra một trạng thái mới là hoạt động tốn kém nhất. Nó không chỉ chiếm tài nguyên tính toán mà còn chiếm tài nguyên lưu trữ. Hơn nữa, chi phí này là vĩnh viễn - một khi được tạo ra, trạng thái này sẽ vẫn được giữ nguyên.

Vì vậy, ý tưởng của Vitalik là: làm cho việc tạo ra một trạng thái mới trở nên đắt đỏ hơn, nhưng làm cho các giao dịch thông thường rẻ hơn.

Phương pháp thực hiện là “cơ chế hồ chứa”. Hãy tưởng tượng hai xô, một cho “phí tạo tiểu bang” và một cho “phí gas thông thường”. Khi các hợp đồng gọi cho nhau, gas sẽ tự động mượn từ hai thư viện để đảm bảo không bị hỗn loạn.

Các giao dịch đối với người dùng thông thường sẽ trở nên rẻ hơn vì họ không phải trả “phí tạo trạng thái”. Các nhà phát triển muốn tạo một tiểu bang mới sẽ cần phải trả một khoản phí cao hơn. Bằng cách này, dung lượng tổng thể của mạng tăng vọt, nhưng sự tăng trưởng trạng thái được kiểm soát và đĩa cứng của tất cả các nút sẽ không phát nổ.

Mở rộng dài hạn là làm cho mainnet lớn hơn và mạnh hơn và giảm sự phụ thuộc vào Layer 2. Điều này bao gồm Blobs + PeerDAS so với triển khai theo giai đoạn ZK-EVM.

Blobs, một kho lưu trữ tệp lớn tạm thời, hiện chủ yếu được sử dụng bởi Layer 2. Trong tương lai, bản thân mạng chính Ethereum cũng sẽ sử dụng các blob để lưu trữ dữ liệu. Nhưng vấn đề cũng nảy sinh - nếu mọi nút phải tải xuống tất cả các blob, mạng sẽ bị nổ tung.

Đây là lúc PeerDAS xuất hiện — bạn không cần tải xuống tất cả dữ liệu, chỉ cần một phần nhỏ của dữ liệu. Cũng giống như một cuộc khảo sát mẫu, bạn không cần hỏi tất cả mọi người, bạn chỉ cần hỏi một nhóm nhỏ người để suy ra tình hình của cả nhóm. Kết hợp với bằng chứng ZK, bạn có thể xác nhận tính toàn vẹn của dữ liệu ngay cả khi chỉ 1/16 tổng dữ liệu được tải xuống.

Sau đó là việc triển khai theo từng giai đoạn của ZK-EVM, giúp loại bỏ nhu cầu thực hiện lại tất cả các giao dịch trong một khối để xác minh một khối và nút có thể trực tiếp tin tưởng vào bằng chứng ZK, giảm chi phí xác minh từ “thực hiện tất cả các giao dịch” đến “xác minh bằng chứng ZK”.

Kế hoạch của Vitalik là thử nghiệm xác minh ZK trên một số nút vào năm 2026. Đến năm 2027, nhiều nút được khuyến khích sử dụng nó. Cuối cùng, để một khối hợp lệ, nó phải chứa 3 trong số 5 loại bằng chứng từ các hệ thống chứng minh khác nhau. Ông hy vọng rằng tất cả các nút (ngoại trừ inode) cuối cùng sẽ dựa vào bằng chứng ZK-EVM.

Không có sự mở rộng trạng thái “viên đạn ma thuật”

Bây giờ chúng ta hãy xem xét các “nguồn lực nhà nước” chưa được thảo luận trong ngắn hạn và dài hạn. Mặc dù trong ngắn hạn, nó vẫn có thể được cải thiện khoảng 5-30 lần thông qua đồng bộ hóa với danh sách truy cập khối, cải tiến P2P và tối ưu hóa cơ sở dữ liệu, nhưng về lâu dài thì sao?

Câu trả lời của Vitalik là không.

Tại sao các nguồn lực của nhà nước lại khó mở rộng quy mô? Trạng thái của Ethereum giống như một cơ sở dữ liệu khổng lồ. Cơ sở dữ liệu này chứa số dư của tất cả các tài khoản, mã của tất cả các hợp đồng và dữ liệu của tất cả các vị trí lưu trữ.

Bây giờ cơ sở dữ liệu không lớn, chỉ khoảng 100 GB, nhưng nếu bạn mở rộng trạng thái lên hệ số 20 thì nó là 2 TB. Còn thời gian dài hơn thì sao? 8 TB?

Vấn đề không phải là ổ cứng không vừa, nhưng:

• Hiệu quả cơ sở dữ liệu bị ảnh hưởng: Cơ sở dữ liệu hiện đại sử dụng cấu trúc cây, chẳng hạn như cây Merkle, để tổ chức dữ liệu. Khi một dữ liệu mới được ghi, toàn bộ cây cần được cập nhật. Điều này có nghĩa là nếu bạn muốn thực hiện X cập nhật, bạn sẽ thực hiện X hoạt động nhiều hơn ở cấp cơ sở dữ liệu, thay vì một bản cập nhật và một hoạt động cơ sở dữ liệu. Càng nhiều bản cập nhật và càng có nhiều thao tác, quá trình ghi sẽ chậm đến mức bùng nổ.

• Khó khăn trong đồng bộ hóa: Một nút mới tham gia mạng Ethereum cần tải xuống toàn bộ trạng thái để xác thực một khối mới. Nếu quy mô dữ liệu lên đến 8 terabyte, tốc độ internet hiện tại của hầu hết mọi người sẽ thấp hơn nhiều.

Có những giải pháp, nhưng Vitalik nghĩ rằng có những vấn đề:

• “Không có trạng thái mạnh”: Các nút không cần lưu trữ trạng thái hoàn chỉnh, chỉ cần cung cấp bằng chứng Merkle từ người dùng. Vitalik tin rằng giải pháp này có vấn đề về tập trung lưu trữ trạng thái, truy cập lưu trữ động dẫn đến lỗi giao dịch và chi phí băng thông.

• “Trạng thái đã hết hạn”: Các trạng thái không được truy cập thường xuyên sẽ tự động bị xóa khỏi trạng thái hoạt động. Các nút chỉ cần lưu trữ trạng thái được truy cập gần đây, điều này có thể làm giảm đáng kể dung lượng lưu trữ. Vitalik tin rằng có một “vấn đề hiện sinh” cơ bản là làm thế nào để chứng minh rằng một nhà nước “chưa bao giờ tồn tại” khi một nhà nước mới được thành lập. Giả sử một tài khoản mới được tạo, thì nó cần chứng minh rằng địa chỉ tài khoản mới chưa bao giờ được tạo trên Ethereum. Điều này có nghĩa là mỗi lần tạo tài khoản mới đều yêu cầu kiểm tra dữ liệu lịch sử 10 năm, khiến việc tạo tài khoản mới trở nên phức tạp và tốn kém.

Cách tiếp cận cuối cùng của Vitalik là kết hợp hai sơ đồ này và đề xuất một số biểu mẫu trạng thái mới, đây là một sự thay đổi hoàn toàn đối với kiến trúc tài nguyên trạng thái của Ethereum:

• Lưu trữ tạm thời: Một loại bộ nhớ tự động hết hạn. Ví dụ: bạn có thể tạo một cây mới và tự động xóa cây đó hàng tháng. Lưu trữ này có thể được sử dụng cho dữ liệu tạm thời, chẳng hạn như sổ lệnh, nhóm thanh khoản, bộ đếm tạm thời, v.v., thường không cần lưu trữ vĩnh viễn và sau một tháng, lệnh cũ hết hạn và một nhóm thanh khoản mới được tạo.

• Lưu trữ định kỳ: Tương tự như lưu trữ tạm thời nhưng có thời gian dài hơn, như 1 năm.

• Bộ nhớ bị hạn chế: Một số bộ nhớ chỉ có thể được truy cập theo một cách cụ thể. Ví dụ: lưu trữ số dư của mã thông báo ERC20 chỉ có thể truy cập được thông qua một giao diện cụ thể. Điều này cho phép hệ thống tối ưu hóa dung lượng lưu trữ này.

Đồng thời, biểu mẫu trạng thái hiện có được giữ lại. Bằng cách này, việc thực thi có thể rẻ hơn 1000 lần (thông qua ZK-EVM), nhưng việc tạo trạng thái mới có thể chỉ rẻ hơn 20 lần.

Vitalik tin rằng với hình thức trạng thái mới, các nhà phát triển có các lựa chọn. Tiếp tục sử dụng biểu mẫu tiểu bang hiện có nhưng trả phí cao hơn hoặc thiết kế lại ứng dụng và sử dụng biểu mẫu tiểu bang mới với mức phí thấp hơn. Đối với các trường hợp sử dụng phổ biến (ví dụ: số dư ERC20, NFT), có quy trình làm việc được tiêu chuẩn hóa, trong khi đối với các trường hợp sử dụng phức tạp hơn (ví dụ: DeFi), các nhà phát triển cần tìm cách tối ưu hóa bản thân.

Chiến lược này khá thú vị và nó có nghĩa là các nhà phát triển sử dụng bộ não của họ để giảm chi phí và phần lớn người dùng Ethereum được hưởng lợi từ nó.