Mở rộng thông lượng DeFi: Lớp một (Phần 1)
Tác giả: Remco Bloemen
Bản dịch và hiệu đính: Min Min & Ajian, người đam mê Ethereum
Nếu gần đây bạn đã sử dụng DeFi, phí giao dịch tăng vọt gần đây sẽ khiến bạn há hốc mồm. Ngày nay, phí giao dịch hàng chục hoặc thậm chí hàng trăm đô la là điều phổ biến khi nói đến giao dịch Ethereum. Với mức phí xử lý cao như vậy, chỉ có cá voi khổng lồ mới có thể sinh lãi chứ chưa nói đến những mục tiêu đầy tham vọng như "cho phép những người không có tài khoản ngân hàng được hưởng các dịch vụ ngân hàng" và "làm cho cơ sở hạ tầng tài chính không cần cấp phép có lợi cho tất cả mọi người". Ethereum đang trở thành nơi tụ tập của những người giàu có.
Bên cạnh phí xử lý cao, cốt lõi là vấn đề về khả năng mở rộng của blockchain. Vấn đề nổi tiếng đến mức nó có trang Wikipedia riêng. Đây là hạn chế quan trọng nhất của blockchain hiện tại, ngoài ra còn có những hạn chế như độ trễ cuối cùng quá lớn, giao dịch chạy trước và khả năng tương tác giữa các chuỗi.
Chúng tôi muốn tạo ra một thế giới được mã hóa, nơi tất cả giá trị có thể lưu chuyển tự do và những hạn chế của blockchain sẽ ngăn cản chúng tôi hiện thực hóa tầm nhìn này. Đó là lý do tại sao 0x Labs đã tập hợp một nhóm kỹ sư nghiên cứu tận tâm để phát triển các giải pháp cho những hạn chế này. Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá những hạn chế của Ethereum và tác động của nó đối với người dùng DeFi. Chúng tôi cũng sẽ giới thiệu ngắn gọn về thế hệ blockchain tiếp theo. Trong các bài viết tiếp theo, chúng tôi sẽ khám phá một loại giải pháp khác (Lớp 2) và giới thiệu các chiến lược của riêng chúng tôi để giải quyết các nhu cầu DeFi.
Trước hết, bạn cần biết rằng quy mô của một giao dịch Ethereum được đo bằng mức tiêu thụ Gas. Các giao dịch được đóng gói thành các khối và cứ khoảng 13 giây lại có một khối được tạo ra. Mỗi khối chỉ có thể đáp ứng một số lượng giao dịch giới hạn do cái gọi là "giới hạn gas khối". Hiện tại, giới hạn gas cho mỗi khối là 12 triệu. Một giao dịch mã thông báo ERC20 thông thường tiêu thụ khoảng 50.000 Gas. Điều này có nghĩa là một khối có thể chứa tới 240 hoạt động chuyển mã thông báo, tức là khoảng 18 giao dịch mỗi giây. Các giao dịch DeFi thường liên quan đến việc chuyển nhiều token cũng như các hoạt động ghi sổ khác, điều này làm tăng gấp đôi chi phí và hạn chế hơn nữa thông lượng. Công suất gas và thời gian chặn có nghĩa là có nguồn cung cấp Gas liên tục cho các giao dịch.
Trước tiên, chúng ta hãy xem xét sự tăng trưởng của việc cung cấp và sử dụng Gas kể từ khi Ethereum ra đời.
Sử dụng gas
Mỗi ngày, có khoảng 6.000 khối mới được thêm vào Ethereum, hỗ trợ hàng tỷ giao dịch gas. Số tiền này liên tục thay đổi và tăng dần theo thời gian, chủ yếu là do giới hạn gas khối tăng lên. Đồng thời, khi số lượng và quy mô giao dịch trên Ethereum tiếp tục tăng, tổng lượng gas tiêu thụ bởi các giao dịch cũng ngày càng tăng.
Nhìn lại toàn bộ lịch sử phát triển của Ethereum, nguồn cung (phần màu xám) và mức tiêu thụ (phần màu đen) của Gas được thể hiện trong hình dưới đây:
Như thể hiện trong hình, trước khi hard fork Byzantium, Constantinople và Muir Glacier xảy ra, nguồn cung cấp khí đốt đều đã trải qua một đợt lao dốc lởm chởm. Đây là những ảnh hưởng của quả bom độ khó Ethereum, còn được gọi là kỷ băng hà. Trong kỷ băng hà, thời gian tạo khối sẽ tăng theo cấp số nhân, dẫn đến số lượng khối được khai thác mỗi ngày giảm và tổng nguồn cung khí đốt hàng ngày giảm. Tất nhiên, tình trạng này rất xấu nên mạng Ethereum cần một hard fork để khôi phục mạng. Đây là mục đích của quả bom độ khó: giới thiệu những cải tiến để sự đổi mới không bị trì trệ. Vì hard fork Constantinople quên đặt lại quả bom độ khó nên Ethereum sau đó đã giới thiệu hard fork Muir Glacier. Hard fork Berlin tiếp theo đang xem xét thay đổi cơ chế này (EIP 2515).
Thông qua mức sử dụng Gas ở phần màu đen của hình, chúng ta có thể thấy rằng kể từ khi ICO bùng nổ vào năm 2017, mức sử dụng Gas của Ethereum chiếm hơn 60% giới hạn Gas. Kể từ đó, giới hạn gas đã tăng gấp bốn lần qua nhiều lần tăng vọt. Sau mỗi lần nhảy, mức sử dụng Gas sẽ tăng lên tương ứng. Việc sử dụng gas của Ethereum dường như bị kẹt ở mức 95% giới hạn gas trong vài tháng qua.
Để hiểu lý do tại sao mức sử dụng Gas của Ethereum không thể vượt quá 95%, trước tiên chúng ta cần hiểu các khối trống và khối chú.
Khối trống và khối chú
Trong suốt lịch sử phát triển của Ethereum, ngay cả khi cung vượt cầu, Gas của Ethereum mức sử dụng không vượt quá 95% giới hạn Gas. Điều đáng ngạc nhiên là 5% gas còn lại bị lãng phí ở dạng khối trống. Các khối trống là thông thường, cứ 20 khối thì có khoảng một khối trống được khai thác. Tại sao mọi người lại khai thác các khối trống khi có các giao dịch trả phí đang chờ được đóng gói? Chúng ta hãy xem dữ liệu:
Tỷ lệ chặn trống đã tăng đều đặn theo thời gian và hiện ở mức khoảng 5%. Tất cả các nhóm khai thác đều có khối khai thác nên đây không phải là hành vi nguy hiểm. Vấn đề thực sự là các khối được tạo ra quá nhanh. Nếu mất ít hơn 6 giây để khai thác một khối, xác suất khối đó trống sẽ tăng theo cấp số nhân (Lưu ý của người dịch: Khẳng định của tác giả phải dựa trên thống kê về dấu thời gian, vì tâm trạng giả định không được sử dụng).
Một cách giải thích là thợ mỏ bắt đầu khai thác khối tiếp theo sau khi nhận được tiêu đề khối của khối mới nhưng trước khi xử lý toàn bộ khối. Đây được gọi là khai thác "Xác minh thanh toán đơn giản (SPV)" trong Bitcoin, cho phép người khai thác bắt đầu khai thác ngay lập tức khối tiếp theo, nhưng chỉ có thể khai thác các khối trống. Sau khi khối mới được xử lý, thợ mỏ có thể bắt đầu đóng gói và khai thác khối tiếp theo. Một bằng chứng khác chứng thực cho lời giải thích này là nếu cùng một người khai thác khai thác hai khối liên tiếp thì tỷ lệ khối trống sẽ giảm 25%.
Ngoài việc khai thác các khối trống, một phương pháp khác là tiếp tục khai thác từ khối trước đó trong khi xử lý khối mới (thay vì khai thác các điểm có thể khai thác mới hơn). Điều này có thể dẫn đến nhiều khối mới được khai thác. Nếu điều này xảy ra trên Ethereum, mạng sẽ chọn một khối hợp pháp và coi các khối khác là chú. Người khai thác khối chú sẽ nhận được phần thưởng khối tương tự. Tỷ lệ chặn chú rất ổn định:
Năm 2018, khi mức sử dụng Gas đạt đỉnh điểm thì tỷ lệ chặn chú cũng đạt Đỉnh (hiện đã giảm xuống mức ổn định 5%). Tỷ lệ khối trống cũng tăng lên trong thời gian đó, có thể do các thợ mỏ đã thay đổi chiến lược của họ.
Mặc dù tác động của tỷ lệ khối chú đến khả năng mở rộng của Ethereum là không rõ ràng nhưng nó vẫn tồn tại. EIP-100 trong hard fork Byzantine điều chỉnh công thức đánh giá độ khó của khối để bao gồm các khối chú. Do đó, tỷ lệ khối chú cao hơn có nghĩa là trong số các khối được khai thác bởi thợ mỏ, nhiều khối bị lãng phí hơn dưới dạng khối chú và ít khối hơn được thêm vào chuỗi dài nhất dưới dạng khối hợp pháp. Biểu hiện cụ thể là thời gian tạo khối tăng lên và lượng gas cung cấp hàng ngày giảm đi. (Một lý do chính khác khiến thời gian tạo khối tăng lên là kỷ băng hà.)
Cho dù đó là khối chú hay khối trống thì đó là một dấu hiệu quan trọng về tình trạng mạng trên Ethereum. Sự gia tăng một trong hai có nghĩa là giảm nguồn cung cấp khí đốt hàng ngày. Việc phân tích tỷ lệ khối chú là một trong những nội dung nghiên cứu chính đằng sau EIP 2028 và 1559 (xem 1, 2, 3). Điều đáng ngạc nhiên là cả EIP đều không đề cập đến tỷ lệ khối trống và có những sai sót về mặt phương pháp trong nghiên cứu. Sẽ tốt hơn nếu tiến hành phân tích chặt chẽ hơn bằng cách sử dụng các phương pháp thống kê thích hợp (chẳng hạn như hồi quy logistic) và tính đến cả tỷ lệ chú và tỷ lệ khối trống.
Có một số phương pháp có thể được sử dụng để giảm tỷ lệ chặn trống và tỷ lệ chặn chú. Người ta cho rằng nguyên nhân cốt lõi của tốc độ khối trống và tốc độ khối chú cao là do nhóm khai thác không thể có được trạng thái mới nhất do sự chậm trễ trong xử lý mạng và khối. Một cách tiếp cận đơn giản (nhưng không nên khuyến khích) là làm cho nhóm khai thác tập trung hơn, tập trung trạng thái mới nhất vào một nơi. Một giải pháp phi tập trung hơn là sử dụng bloxroute để tạo các kênh kết nối chuyên dụng giữa các nhóm khai thác. Một giải pháp khác lấy cảm hứng từ "khai thác gián điệp" là yêu cầu các nhóm khai thác chia sẻ trước các khối mà họ đang khai thác. Các nhóm khai thác khác có thể chuẩn bị khối tiếp theo cho mỗi khối khai thác. Khi một nhóm khai thác khai thác thành công một khối, các nhóm khai thác khác sẽ biết khối nào sẽ khai thác tiếp theo và chuyển sang khối đó ngay lập tức. Ở cấp độ cao hơn, việc cải thiện các giao thức truyền thông nút và thuật toán xử lý cũng sẽ hữu ích và có thể mang lại một số lợi ích. Tuy nhiên, như chúng ta đã thấy, việc giảm tỷ lệ khối chú và khối trống có thể làm tăng nguồn cung cấp khí đốt hàng ngày lên tới khoảng 5%.
Từ quan điểm này, giới hạn khí đốt là 95% nguồn cung cấp khí đốt. Vậy điều gì sẽ xảy ra nếu nhu cầu về khí đốt của người dân vượt quá giới hạn này?
Giá gas
Điều gì xảy ra khi nhu cầu Gas của người dùng Ethereum đạt đến giới hạn trên? Người khai thác có thể chọn bất kỳ giao dịch nào họ muốn để đưa vào (xem bên dưới để biết chi tiết). Nhưng trên thực tế, các thợ đào sẽ ưu tiên các giao dịch có giá gas cao vì điều này sẽ tối đa hóa lợi nhuận của họ, cuối cùng gây ra cuộc đấu giá gas với giá cao nhất.
Giá gas đã trở thành một ví dụ hoàn hảo về nguồn cung không co giãn. Khi mức sử dụng gas của mạng Ethereum vượt quá 80% và đạt đến giới hạn trên là 95%, giá gas sẽ tăng đáng kể. Nhu cầu gia tăng sẽ chỉ đẩy giá xăng lên cao cho đến khi người dùng không còn đủ khả năng chi trả. Cách duy nhất để khiến giá gas giảm là tăng nguồn cung gas hoặc giảm nhu cầu gas của người dùng. Việc tăng trần xăng gần đây không đủ để giảm giá xăng một cách hiệu quả.
Thoạt nhìn, sự quan tâm ngày càng tăng đối với Ethereum sẽ chỉ dẫn đến giá Gas tăng chứ không phải mức sử dụng Ethereum tăng. . Trên thực tế, các giao dịch có giá gas cao sẽ loại bỏ các giao dịch có giá gas thấp. Các giao dịch NFT (mã thông báo không thể thay thế) có giá trị nhỏ đó sẽ giảm và các giao dịch DeFi có giá trị lớn sẽ tăng lên.
EIP 1559 được thiết kế để làm cho nguồn cung cấp Gas linh hoạt hơn trong khung thời gian ngắn hơn. Trong thời kỳ nhu cầu cao điểm, các khối lớn hơn (lên tới 20 triệu Gas) được tạo ra. Điều này giúp ổn định giá gas và cho phép các giao dịch được đưa vào khối sớm hơn. Tuy nhiên, điều này không làm thay đổi vấn đề cung không co giãn trong dài hạn. Sẽ vẫn có giới hạn xăng dài hạn không thay đổi sau khi EIP 1559 được triển khai. Điều này có nghĩa là giá xăng sẽ tiếp tục tăng cho đến khi nhu cầu đủ nhỏ (giống như hiện trạng). Ngoài ra, sau khi triển khai EIP 1559, vẫn sẽ có một cơ chế khuyến khích được sử dụng để trả tiền cho người khai thác dưới dạng phần thưởng cho việc đóng gói các giao dịch (giả sử rằng nhóm khai thác sẽ tiếp tục sắp xếp các giao dịch và tạo khối theo quy mô của ưu đãi này). Điều này có nghĩa là các vấn đề về cuộc chiến đấu thầu khí đốt và khai thác giá trị của các thợ mỏ vẫn tồn tại.
Dữ liệu trong hình thể hiện mức giá tối thiểu cần phải trả để được đưa vào khối tiếp theo. Nếu bạn sẵn sàng đợi lâu hơn một chút, giá xăng sẽ thấp hơn nhiều. Đánh giá từ dữ liệu lịch sử gần đây, nếu bạn sẵn sàng đợi hai phút trở lên, giá xăng sẽ giảm. EIP 1559 giúp xử lý giao dịch nhanh hơn đồng thời giảm phí bảo hiểm.
Do đó, khi đạt đến giới hạn Gas, giá Gas sẽ tăng. Vậy làm cách nào để tăng giới hạn gas?
Chào mừng bạn tham gia cộng đồng chính thức của BlockBeats:
Nhóm Telegram đăng ký: https://t.me/theblockbeats
Nhóm Telegram thảo luận: https://t.me/BlockBeats_App
Tài khoản Twitter chính thức: https://twitter.com/BlockBeatsAsia
Bài viết liên quan
