Ethereum The Surge: Con đường mở rộng và tầm nhìn tương lai

Tương lai có thể của Ethereum: The Surge

Lộ trình của Ethereum ban đầu bao gồm hai chiến lược mở rộng: phân đoạn và giao thức Layer2. Hai phương pháp này cuối cùng đã hợp nhất thành lộ trình tập trung vào Rollup, đây vẫn là chiến lược mở rộng hiện tại của Ethereum.

Lộ trình tập trung vào Rollup đưa ra một phân công đơn giản: Ethereum L1 tập trung vào việc trở thành một lớp nền tảng mạnh mẽ và phi tập trung, trong khi L2 đảm nhận nhiệm vụ giúp hệ sinh thái mở rộng. Mô hình này rất phổ biến trong xã hội: sự tồn tại của hệ thống tòa án (L1) không phải để theo đuổi hiệu quả, mà là để bảo vệ hợp đồng và quyền sở hữu tài sản, trong khi các doanh nhân (L2) xây dựng trên nền tảng vững chắc này, thúc đẩy sự phát triển của nhân loại.

Năm nay, lộ trình tập trung vào Rollup đã đạt được tiến bộ quan trọng: với sự ra mắt của EIP-4844 blobs, băng thông dữ liệu của Ethereum L1 đã tăng đáng kể, nhiều Ethereum Virtual Machine (EVM) Rollup đã bước vào giai đoạn đầu tiên. Mỗi L2 tồn tại như một "shard" với quy tắc và logic riêng của nó, sự đa dạng và phong phú trong cách thực hiện shard giờ đây đã trở thành hiện thực. Nhưng con đường này cũng đối mặt với một số thách thức độc đáo. Do đó, nhiệm vụ hiện tại của chúng ta là hoàn thành lộ trình tập trung vào Rollup, giải quyết những vấn đề này, đồng thời duy trì sự vững chắc và phi tập trung vốn có của Ethereum L1.

Vitalik bài viết mới: Tương lai có thể của Ethereum, The Surge

The Surge: Mục tiêu chính

  1. Tương lai Ethereum có thể đạt được hơn 100,000 TPS thông qua L2;

  2. Giữ cho L1 được phi tập trung và mạnh mẽ;

  3. Ít nhất một số L2 hoàn toàn kế thừa các thuộc tính cốt lõi của Ethereum ( không tin cậy, mở, chống kiểm duyệt );

  4. Ethereum nên cảm thấy như một hệ sinh thái thống nhất, chứ không phải 34 chuỗi khối khác nhau.

Nội dung chương này

  1. Tam giác nghịch lý về khả năng mở rộng
  2. Tiến triển hơn nữa trong việc lấy mẫu tính khả dụng của dữ liệu
  3. Nén dữ liệu
  4. Plasma tổng quát
  5. Hệ thống chứng nhận L2 trưởng thành
  6. Cải tiến khả năng tương tác giữa các L2
  7. Mở rộng thực thi trên L1

Nghịch lý tam giác khả năng mở rộng

Tam giác nghịch lý khả năng mở rộng là một khái niệm được đưa ra vào năm 2017, cho rằng có một mâu thuẫn giữa ba đặc điểm của blockchain: phi tập trung (, cụ thể hơn là: chi phí vận hành các nút thấp ), khả năng mở rộng ( xử lý số lượng giao dịch nhiều ) và an toàn ( kẻ tấn công cần phải phá hủy một phần lớn các nút trong mạng để làm cho một giao dịch đơn lẻ thất bại ).

Cần lưu ý rằng, nghịch lý tam giác không phải là một định lý, và các bài viết giới thiệu về nghịch lý tam giác cũng không kèm theo bằng chứng toán học. Nó đưa ra một lập luận toán học theo kiểu suy diễn: nếu một nút thân thiện với phi tập trung ( chẳng hạn như máy tính xách tay tiêu dùng ) có thể xác thực N giao dịch mỗi giây, và bạn có một chuỗi có khả năng xử lý k*N giao dịch mỗi giây, thì (i) mỗi giao dịch chỉ có thể được nhìn thấy bởi 1/k nút, điều này có nghĩa là kẻ tấn công chỉ cần phá hủy một vài nút để thực hiện một giao dịch độc hại, hoặc (ii) nút của bạn sẽ trở nên mạnh mẽ, trong khi chuỗi của bạn sẽ không phi tập trung. Mục đích của bài viết này không phải là để chứng minh rằng việc phá vỡ nghịch lý tam giác là không thể; ngược lại, nó nhằm chỉ ra rằng việc phá vỡ nghịch lý tam giác là khó khăn, và nó cần phải vượt ra ngoài khuôn khổ tư duy mà lập luận đó ngụ ý.

Vitalik mới: Tương lai có thể của Ethereum, The Surge

Trong nhiều năm qua, một số chuỗi hiệu suất cao thường tuyên bố rằng họ đã giải quyết được tam giác bất khả thi mà không thay đổi cơ bản kiến trúc, thường là thông qua việc áp dụng các kỹ thuật kỹ thuật phần mềm để tối ưu hóa nút. Điều này luôn gây hiểu lầm, việc vận hành nút trên những chuỗi này khó hơn nhiều so với việc vận hành nút trên Ethereum. Bài viết này sẽ khám phá lý do vì sao lại như vậy, và tại sao chỉ dựa vào kỹ thuật phần mềm của khách hàng L1 cũng không thể mở rộng Ethereum?

Tuy nhiên, sự kết hợp giữa mẫu tính khả dụng dữ liệu và SNARKs thực sự giải quyết được nghịch lý tam giác: nó cho phép khách hàng xác minh một số lượng dữ liệu là khả dụng chỉ bằng cách tải xuống một lượng dữ liệu nhỏ và thực hiện rất ít tính toán. SNARKs là không cần tin cậy. Mẫu tính khả dụng dữ liệu có một mô hình tin cậy tinh vi few-of-N, nhưng nó giữ lại những đặc tính cơ bản mà chuỗi không thể mở rộng có, đó là ngay cả khi bị tấn công 51%, cũng không thể ép các khối xấu được mạng chấp nhận.

Một phương pháp khác để giải quyết ba khó khăn là kiến trúc Plasma, nó sử dụng công nghệ tinh vi để chuyển giao trách nhiệm giám sát tính khả dụng của dữ liệu cho người dùng theo cách tương thích với động lực. Vào năm 2017-2019, khi chúng ta chỉ có chứng minh gian lận như một biện pháp để mở rộng khả năng tính toán, Plasma rất hạn chế trong việc thực thi an toàn, nhưng với sự phổ biến của SNARKs( chứng minh không biết gì ngắn gọn phi tương tác), kiến trúc Plasma đã trở nên khả thi hơn cho nhiều trường hợp sử dụng rộng rãi hơn bao giờ hết.

Vitalik bài viết mới: Ethereum có thể trong tương lai, The Surge

Tiến triển thêm về việc lấy mẫu khả năng dữ liệu

Chúng tôi đang giải quyết vấn đề gì?

Vào ngày 13 tháng 3 năm 2024, khi bản nâng cấp Dencun được triển khai, chuỗi khối Ethereum sẽ có 3 blob khoảng 125 kB cho mỗi slot 12 giây, hoặc băng thông dữ liệu khả dụng cho mỗi slot khoảng 375 kB. Giả sử dữ liệu giao dịch được công bố trực tiếp trên chuỗi, thì chuyển khoản ERC20 khoảng 180 byte, do đó TPS tối đa của Rollup trên Ethereum là: 375000 / 12 / 180 = 173.6 TPS

Nếu chúng ta cộng thêm giá trị tối đa lý thuyết của calldata Ethereum (: mỗi slot 30 triệu Gas / mỗi byte 16 gas = mỗi slot 1,875,000 byte ), thì sẽ trở thành 607 TPS. Sử dụng PeerDAS, số lượng blob có thể tăng lên 8-16, điều này sẽ cung cấp cho calldata 463-926 TPS.

Đây là một sự cải tiến lớn đối với Ethereum L1, nhưng vẫn chưa đủ. Chúng tôi muốn có thêm khả năng mở rộng. Mục tiêu trung hạn của chúng tôi là 16 MB cho mỗi slot, nếu kết hợp với cải tiến nén dữ liệu Rollup, sẽ mang lại khoảng ~58000 TPS.

Nó là gì? Nó hoạt động như thế nào?

PeerDAS là một triển khai tương đối đơn giản của "1D sampling". Trong Ethereum, mỗi blob là một đa thức bậc 4096 trên trường số nguyên tố 253位素数域(. Chúng tôi phát sóng các phần chia của đa thức, trong đó mỗi phần chia chứa 16 giá trị đánh giá từ 16 tọa độ liền kề trong tổng số 8192 tọa độ. Trong 8192 giá trị đánh giá này, bất kỳ 4096 giá trị nào ) dựa trên các tham số được đề xuất hiện tại: bất kỳ 64 trong số 128 mẫu khả thi ( đều có thể phục hồi blob.

Cách hoạt động của PeerDAS là cho phép mỗi khách hàng lắng nghe một lượng nhỏ các subnet, trong đó subnet thứ i phát sóng mẫu thứ i của bất kỳ blob nào và yêu cầu các đối tác trong mạng p2p toàn cầu ) ai sẽ lắng nghe các subnet khác ( để yêu cầu blob cần thiết từ các subnet khác. Phiên bản bảo thủ hơn SubnetDAS chỉ sử dụng cơ chế subnet mà không có yêu cầu thêm từ lớp đối tác. Đề xuất hiện tại là để các nút tham gia bằng chứng cổ phần sử dụng SubnetDAS, trong khi các nút khác ) tức là khách hàng ( sử dụng PeerDAS.

![Vitalik bài viết mới: Tương lai có thể có của Ethereum, The Surge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-5d1a322bd6b6dfef0dbb78017226633d.webp(

Về lý thuyết, chúng ta có thể mở rộng quy mô "1D sampling" khá lớn: nếu chúng ta tăng số lượng blob tối đa lên 256) với mục tiêu là 128(, thì chúng ta có thể đạt được mục tiêu 16MB, trong khi sampling khả năng dữ liệu mỗi nút 16 mẫu * 128 blob * mỗi blob mỗi mẫu 512 byte = mỗi slot 1 MB băng thông dữ liệu. Điều này chỉ vừa đủ trong phạm vi chấp nhận của chúng ta: điều này khả thi, nhưng điều đó có nghĩa là các khách hàng bị giới hạn băng thông không thể thực hiện sampling. Chúng ta có thể tối ưu hóa điều này ở mức độ nhất định bằng cách giảm số lượng blob và tăng kích thước blob, nhưng điều này sẽ làm tăng chi phí tái tạo.

Do đó, chúng tôi cuối cùng muốn tiến xa hơn, thực hiện mẫu 2D )2D sampling(, phương pháp này không chỉ thực hiện lấy mẫu ngẫu nhiên trong blob mà còn thực hiện lấy mẫu ngẫu nhiên giữa các blob. Sử dụng thuộc tính tuyến tính của cam kết KZG, mở rộng tập hợp blob trong một khối bằng một tập hợp blob ảo mới, những blob ảo này mã hóa một cách dư thừa cùng một thông tin.

Do đó, cuối cùng chúng tôi muốn đi xa hơn, thực hiện việc lấy mẫu 2D, nó không chỉ thực hiện việc lấy mẫu ngẫu nhiên trong blob mà còn giữa các blob. Thuộc tính tuyến tính của cam kết KZG được sử dụng để mở rộng một tập hợp blob trong một khối, bao gồm danh sách blob ảo mới được mã hóa dư thừa cho cùng một thông tin.

Điều quan trọng là việc mở rộng cam kết tính toán không cần có blob, vì vậy kế hoạch này về cơ bản là thân thiện với việc xây dựng khối phân tán. Các nút thực tế xây dựng khối chỉ cần sở hữu cam kết KZG blob, và chúng có thể dựa vào mẫu khả dụng dữ liệu )DAS( để xác minh tính khả dụng của khối dữ liệu. Mẫu khả dụng dữ liệu một chiều )1D DAS( về cơ bản cũng thân thiện với việc xây dựng khối phân tán.

) cần làm gì nữa? Có những sự cân nhắc nào?

Tiếp theo là hoàn thành việc triển khai và ra mắt PeerDAS. Sau đó, liên tục tăng số lượng blob trên PeerDAS, đồng thời theo dõi cẩn thận mạng lưới và cải tiến phần mềm để đảm bảo an toàn, đây là một quá trình tiến bộ. Trong khi đó, chúng tôi hy vọng có nhiều công trình nghiên cứu hơn để quy định PeerDAS và các phiên bản khác của DAS cũng như sự tương tác của chúng với các vấn đề an toàn như quy tắc lựa chọn phân nhánh.

Trong giai đoạn xa hơn trong tương lai, chúng ta cần làm nhiều việc hơn để xác định phiên bản lý tưởng của 2D DAS và chứng minh thuộc tính an toàn của nó. Chúng tôi cũng hy vọng cuối cùng có thể chuyển từ KZG sang một giải pháp thay thế an toàn lượng tử và không cần thiết lập tin cậy. Hiện tại, chúng tôi vẫn chưa rõ có những ứng viên nào thân thiện với việc xây dựng khối phân tán. Ngay cả khi sử dụng công nghệ "bạo lực" đắt đỏ, tức là sử dụng STARK đệ quy để tạo ra các chứng minh hiệu lực cho việc tái tạo các hàng và cột, cũng không đủ để đáp ứng nhu cầu, vì mặc dù về mặt kỹ thuật, kích thước của một STARK là O(log)n### * log(log(n)( giá trị băm ( sử dụng STIR), nhưng thực tế STARK gần như bằng kích thước toàn bộ blob.

Tôi nghĩ rằng con đường thực tế lâu dài là:

  1. Triển khai DAS 2D lý tưởng;
  2. Kiên trì sử dụng 1D DAS, hy sinh hiệu quả băng thông mẫu, chấp nhận giới hạn dữ liệu thấp hơn vì sự đơn giản và tính mạnh mẽ.
  3. Từ bỏ DA, hoàn toàn chấp nhận Plasma là kiến trúc Layer2 chính mà chúng tôi quan tâm.

Xin lưu ý, ngay cả khi chúng tôi quyết định mở rộng thực thi trực tiếp trên lớp L1, lựa chọn này vẫn tồn tại. Điều này là do nếu lớp L1 phải xử lý một lượng lớn TPS, các khối L1 sẽ trở nên rất lớn, khách hàng sẽ muốn có một cách hiệu quả để xác minh tính chính xác của chúng, do đó chúng tôi sẽ phải sử dụng các công nghệ giống như Rollup) như ZK-EVM và DAS( trên lớp L1.

) Làm thế nào để tương tác với các phần khác của lộ trình?

Nếu việc nén dữ liệu được thực hiện, nhu cầu về 2D DAS sẽ giảm bớt, hoặc ít nhất sẽ bị trì hoãn. Nếu Plasma được sử dụng rộng rãi, cầu sẽ giảm thêm. DAS cũng đặt ra thách thức đối với các giao thức và cơ chế xây dựng blockchain phân tán: mặc dù lý thuyết DAS thân thiện với việc tái xây dựng phân tán, nhưng thực tế điều này cần phải kết hợp với các đề xuất danh sách bao gồm gói và cơ chế lựa chọn phân nhánh xung quanh nó.

Vitalik bài viết mới: Tương lai có thể của Ethereum, The Surge

Nén dữ liệu

Chúng ta đang giải quyết vấn đề gì?

Mỗi giao dịch trong Rollup sẽ chiếm một lượng lớn không gian dữ liệu trên chuỗi: việc chuyển ERC20 mất khoảng 180 byte. Ngay cả khi có mẫu khả dụng dữ liệu lý tưởng, điều này cũng hạn chế khả năng mở rộng của giao thức Layer. Mỗi slot 16 MB, chúng ta có:

16000000 / 12 / 180 = 7407 TPS

Nếu chúng ta không chỉ có thể giải quyết vấn đề của tử số mà còn giải quyết vấn đề của mẫu số, để mỗi giao dịch trong Rollup chiếm ít byte hơn trên chuỗi, thì điều đó sẽ ra sao?

( Nó là gì, nó hoạt động như thế nào?

Theo tôi, lời giải thích tốt nhất là bức tranh này cách đây hai năm:

![Vitalik mới: Tương lai có thể của Ethereum, The Surge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-e0ddd016e2afb3218833324254451c1d.webp###

Trong nén byte không, sử dụng hai byte để thay thế mỗi chuỗi byte không dài, biểu thị có bao nhiêu cái.

ETH-6.04%
Xem bản gốc
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
  • Phần thưởng
  • 5
  • Chia sẻ
Bình luận
0/400
AirdropNinjavip
· 07-11 05:04
rollup đã chuyển đến layer2 chưa
Xem bản gốcTrả lời0
MetaverseVagabondvip
· 07-08 18:42
layer2 mới là tương lai chứ, làm l1 có ý nghĩa gì?
Xem bản gốcTrả lời0
Layer2Observervip
· 07-08 05:35
Xét từ góc độ kỹ thuật, L2 thực sự là giải pháp tối ưu.
Xem bản gốcTrả lời0
gas_fee_therapistvip
· 07-08 05:31
gas thật đắt, khi nào mới giảm xuống được đây...
Xem bản gốcTrả lời0
LuckyBearDrawervip
· 07-08 05:17
Nói nhiều làm gì, mua là xong.
Xem bản gốcTrả lời0
Giao dịch tiền điện tử mọi lúc mọi nơi
qrCode
Quét để tải xuống ứng dụng Gate
Cộng đồng
Tiếng Việt
  • 简体中文
  • English
  • Tiếng Việt
  • 繁體中文
  • Español
  • Русский
  • Français (Afrique)
  • Português (Portugal)
  • Bahasa Indonesia
  • 日本語
  • بالعربية
  • Українська
  • Português (Brasil)