Khám phá năm khía cạnh tác động đến Ethereum TPS

Tiêu đề gốc: "Thành phần chi phí giao dịch ETH"

Tác giả gốc: Xiang, W3.Hitchhiker; Bản sửa đổi: Evelyn, W3.Hitchhiker

Như chúng ta đã biết, Ethereum có máy ảo riêng.

Nó có nghĩa là gì?

Giao dịch bằng Bitcoin trông như thế này:

"Nếu xác minh chữ ký của Xiao Ming vượt qua, Xiao Ming chuyển 10 nhân dân tệ đến địa chỉ của Xiao Hong."

Và giao dịch trong Ethereum có thể trông như thế này:

"Khi quá trình xác minh chữ ký của Xiao Ming được thông qua và các điều kiện blablablabla được đáp ứng, 10 nhân dân tệ trong tài khoản của Xiao Ming sẽ được chuyển vào tài khoản của Xiao Hong."

Điều kiện blablablabla thực sự có thể là bất kỳ logic hoặc bất kỳ chương trình nào, trong đó có thể có các phán đoán và vòng lặp có điều kiện mà Ethereum hỗ trợ. Nhưng vấn đề nảy sinh ở đây - nếu một người khai thác xấu đóng gói một vòng lặp vô hạn và đặt nó vào khối, liệu điều đó có khiến tất cả các nút Ethereum bị sập không?

Để ngăn điều này xảy ra, Ethereum đặt giới hạn gas cho mỗi khối và lượng gas cần thiết cho mỗi bước tính toán.

Chúng ta có thể hiểu một cách đơn giản và thô sơ Gas là xăng. Ví dụ: phán quyết có điều kiện cần 10 gas, xác minh chữ ký cần 100 gas, đọc và viết trạng thái yêu cầu 10 gas, v.v... Sau đó, mỗi giao dịch cần chỉ ra loại gas mà giao dịch cần sử dụng (tất nhiên là bạn cũng cần phải trả tiền). Ví dụ: sau một giao dịch nhất định, bạn chỉ ra "chạy 1000 gas", thì nút Ethereum sẽ thực hiện giao dịch, nhưng khi lượng gas tiêu thụ theo phép tính vượt quá 1000, bất kể các bước của giao dịch có được thực hiện hay không Sẽ dừng lại khi hoàn thành.

Kết quả là sẽ không xuất hiện vòng lặp vô hạn, ví dụ nếu bạn viết một vòng lặp vô hạn thì mỗi lần sẽ đốt 10 gas, và giới hạn trên là của khối gas là 10.000. , vì vậy bạn có thể mua tối đa 10.000 gas cho chương trình này, sau đó tất cả các nút sẽ thực hiện vòng lặp 1.000 lần và dừng cho đến khi lượng gas bạn cung cấp được đốt hết, thay vì vòng lặp vô tận.

Tại thời điểm này, một sự khác biệt khác giữa Ethereum và Bitcoin phát sinh:

Trong Bitcoin, Tài nguyên quý giá nhất trên chuỗi là không gian - vì kích thước của một khối là 1 M và mất trung bình 10 phút để tạo ra một khối.

Trong Ethereum, tài nguyên có giá trị nhất trên chuỗi là gas, vì có giới hạn trên về gas cho mỗi khối và thời gian tạo khối trung bình cũng cố định. điều đó có thể được thực hiện trên mỗi đơn vị thời gian thực sự bị giới hạn, do đó TPS của ETH cũng bị giới hạn.

Vì vậy, khi có nhiều người có nhu cầu thực hiện giao dịch, đặc biệt khi có nhiều giao dịch với thao tác phức tạp thì Ethereum sẽ bị tắc nghẽn.

TPS của ETH

Các vấn đề ảnh hưởng đến TPS của ETH đại khái được chia thành các khía cạnh sau:

- Cơ chế ETH Gas

- Chi phí giao dịch ETH

- Mạng ETH

- Quá trình sáp nhập

- Chuỗi phân mảnh

1. Cơ chế khí ETH

Chúng tôi biết rằng phí khai thác được tiêu thụ trong chuỗi khối Bitcoin là BTC. Để kích thích tính toán trong mạng Ethereum, khí được tạo ra trong Ethereum. Khái niệm, hoạt động ghi trên chuỗi khối Ethereum yêu cầu thanh toán bằng phí gas. Ethereum định nghĩa loại tiền này là 1 ETH và 1 ETH = 1e18 Wei. Wei là số tiền nhỏ nhất trong số đó, trong toàn bộ công việc gửi Token và gọi hợp đồng đều phải trả gas và Wei được dùng làm đơn vị tính toán.

Nguồn gốc của nước Ngụy

Ngụy Đại Hòa là một Kỹ sư máy tính người Trung Quốc nổi tiếng với những đóng góp cho lĩnh vực mật mã và tiền điện tử. Ông đã phát triển thư viện mật mã Crypto++, tạo ra hệ thống mã hóa B-Money và đồng đề xuất thuật toán mã xác thực tin nhắn VMAC. Vào năm 2013, Wei của Vitalik Buterin, đơn vị nhỏ nhất của Ethereum, được đặt theo tên ông. Nguồn tài liệu tham khảo số một cho white paper Bitcoin cũng là David’s B-money. Satoshi Nakamoto cũng muốn liên hệ với David nhiều lần trong những ngày đầu thành lập Bitcoin.

Đơn vị tiêu thụ gas hiện tại của ETH là Gwei, tương ứng với 1 Gwei=1e9 Wei

Nói một cách đơn giản, giá xăng là đơn giá xăng, và giới hạn xăng tương đương với lượng xăng tối đa cần thiết để khởi động ô tô.

Một biểu thức cụ thể hơn là:

Giá gas là phép tính tương ứng của 1 gas tiêu thụ trong Ethereum. lượng Gwei tiêu chuẩn là bao nhiêu? Đơn vị là Gwei.

Giới hạn gas là đơn vị giới hạn trên cho mức tiêu thụ gas. Lượng gas tối đa được sử dụng để hoàn thành mỗi giao dịch (giới hạn gas giao dịch).

Giới hạn Gas của một khối là giới hạn trên của tổng lượng Gas được sử dụng bởi nền tảng giao dịch có thể "cài đặt" một lượng giao dịch nhất định trong khối. Khi một nút chọn một giao dịch để đóng gói, nút đó phải đảm bảo rằng sau khi thêm giao dịch này, tổng lượng gas mà nền tảng giao dịch trong khối sử dụng sẽ không vượt quá giới hạn gas của khối. Để một giao dịch được đóng gói, Giới hạn Gas của nó cộng với tổng Giới hạn Gas của các giao dịch khác phải nhỏ hơn hoặc bằng Giới hạn Gas của khối. Tất nhiên, nếu một giao dịch không thể được đóng gói vào khối hiện tại thì nó vẫn có cơ hội được đóng gói trong khối tiếp theo. Kích thước Gas Limit của khối được điều chỉnh linh hoạt và bản nâng cấp ở London đã giới thiệu giới hạn Gas khối có kích thước thay đổi cho Ethereum. Kích thước mục tiêu của mỗi khối là 1500 0000 gas, nhưng kích thước khối sẽ tăng hoặc giảm dựa trên nhu cầu mạng cho đến khi giới hạn khối là 3000 0000 gas (gấp đôi kích thước khối mục tiêu).

Tại sao nên thay đổi giới hạn gas khối

Cho phép kích thước khối được điều chỉnh tự do theo số lượng giao dịch mạng. Khi khối lượng giao dịch mạng lớn, dung lượng có thể được tự động mở rộng.

Ngăn chặn các cuộc tấn công vòng lặp độc hại từ những người dùng độc hại làm tê liệt mạng.

Bởi vì những người dùng độc hại tiếp tục chuyển những tài khoản rất nhỏ, làm tê liệt toàn bộ mạng. Khi phí giao dịch rất thấp, nó có thể bị bỏ qua, vì vậy Ethereum Khái niệm về gas được đưa vào. Bất kỳ việc chuyển giao và thực hiện hợp đồng thông minh nào cũng sẽ tiêu tốn một lượng gas nhất định. Nếu gas được tiêu thụ, mã sẽ không tiếp tục thực thi nữa. Điều này ngăn cản vòng lặp for của mã độc được thực thi liên tục, do đó toàn bộ Mạng không thể tiếp tục sang trạng thái tiếp theo. Vì vậy, chúng tôi biết rằng mọi tính toán và lưu trữ đều phải trả phí để có thể loại bỏ các mã tấn công độc hại.

Tác động của chi phí giao dịch đến TPS

Khi giao dịch lớn, giới hạn gas của khối sẽ tự động được mở rộng để cải thiện tps của chính Ethereum. Giới hạn gas tối đa của khối là 30.000.000 (nút cấu hình mặc định).

2. Chi phí giao dịch của ETH

Công nghệ cơ bản và thiết kế khí của Ethereum được hoàn thành bởi Gavin Wood. Để biết chi tiết, vui lòng tham khảo bài báo màu vàng do Gavin Wood viết.

Sau đây là chi phí gas của thiết kế giấy vàng ETH.

Ảnh chụp màn hình từ: https://ethereum.github.io/ yellowpaper/paper.pdf

Sử dụng ETH yêu cầu thanh toán và khái niệm về gas. Tóm lại, mọi giao dịch đều có gas liên quan - chi phí gửi giao dịch có hai phần: chi phí vốn có và chi phí thực hiện.

Chi phí thực hiện phụ thuộc vào lượng tài nguyên máy ảo ETH (EVM) cần thiết để thực hiện giao dịch. Nền tảng giao dịch càng yêu cầu nhiều thao tác thì càng đắt nó là để biểu diễn.

Chi phí vốn có được xác định bởi tải trọng giao dịch (payload), được chia thành 3 loại tải sau:

Nếu giao dịch là tạo hợp đồng thông minh thì trọng tải là mã EVM tạo ra hợp đồng thông minh

Nếu giao dịch là gọi một chức năng của hợp đồng thông minh thì tải trọng là dữ liệu đầu vào của thông báo thực thi

Nếu giao dịch chỉ đơn giản là chuyển khoản giữa hai tài khoản thì trọng tải sẽ trống

Chi phí gas cố hữu

Giả sử Nzeros biểu thị tổng số byte trong tải giao dịch bằng 0; Nnonzeros biểu thị tổng số byte trong tải giao dịch khác 0. Chi phí vốn có của giao dịch có thể được tính theo công thức sau, tham khảo Chương 6.2 của Sách vàng:

Chi phí vốn có = Gtxdatazero Nzeros + Gtxdatanonzero Nnonzeros + Gtxcreate + Gtransaction + Chi phí Gasscesslist

Trong Phụ lục G của Sách Vàng, bạn có thể xem biểu phí về các chi phí liên quan đến việc tạo và thực hiện giao dịch. Các nội dung liên quan đến chi phí vốn có như sau:

Gtransaction = 21.000 Wei

Gtxcreate = 32.000 Wei

Gtxdatazero = 4 Wei

Gtxdatanonzero = 16 Wei (68 Wei trước khi nâng cấp Istanbul)

Gasscesslistaddress = 2400 Wei

Gasscessliststorage = 1900 Wei

Vì ETH có nguồn gốc Mã thông báo , không có hợp đồng thông minh và không cần tương tác với hợp đồng nên việc chuyển ETH là rẻ nhất và chỉ yêu cầu cấu hình 21.000 gasl imit. Khi chuyển ETH yêu cầu bổ sung dữ liệu, bạn có thể tham khảo công thức trên.

Như được hiển thị bên dưới, ví tp đã được vận hành và hai byte 0 và hai byte khác 0 đã được thêm vào trong quá trình chuyển. Tính theo công thức trên:

Chi phí nội tại = 21000 + 4 2 + 16 2 = 21040, tương ứng với gas limit trên.

Chi phí vốn có của giao dịch phải nhỏ hơn Giới hạn gas trên do giao dịch này đặt ra

Sau khi biết chi phí vốn có, chúng tôi có thể hiểu tại sao một khi chi phí vốn có của giao dịch cao hơn giới hạn Gas, giao dịch sẽ được coi là bất hợp pháp. Gas Limit quy định giới hạn trên của Gas có thể được tiêu thụ khi thực hiện giao dịch, nếu chúng ta biết rằng chi phí vốn có của nó cao hơn giới hạn trên của Gas trước khi thực hiện giao dịch thì chúng ta không có lý do gì để thực hiện giao dịch. (Đó là do lỗi sẽ được báo trước khi giao dịch)

Và khác Mã thông báo Việc chuyển tiền sẽ cao hơn nhiều so với giới hạn gas 21000 của ETH. Điều này là do các Mã thông báo Giao dịch được thực hiện thông qua hợp đồng thông minh, đòi hỏi tính toán và viết phức tạp hơn so với chuyển khoản thông thường.

Mặc dù phạm vi Gas Limit có thể được điều chỉnh nhưng nếu bạn điền quá ít có thể khiến giao dịch không thành công, giống như giá gas rất cao, nhưng bạn dùng chai Coke để làm. Nó có bình xăng và phải chạy 100 km, nhưng thực tế là không có xăng trước khi lên đường cao tốc, nên nếu giới hạn xăng không đủ cho thợ mỏ tiêu thụ, nó sẽ khiến việc thực thi mã bị gián đoạn. Mặc dù vậy, các thợ mỏ vẫn sẽ tính phí gas như phí lao động.

Phạm vi tps hiện tại gần đúng của ETH là bao nhiêu?

Giới hạn gas khối vào chiều ngày 28 tháng 2 năm 2022 là khoảng 30.000.000, thời gian tạo khối của Ethereum là khoảng 13 giây và chi phí tối thiểu của một giao dịch là 21.000, tương ứng với ETH Giới hạn trên của tps là khoảng 110. Vì vẫn còn một số lượng lớn các giao dịch không phải là chuyển khoản thông thường mà là các giao dịch tương tác với hợp đồng nên tps thực tế của ETH chỉ hơn 10 giao dịch.

Tiêu tốn gas khi thực thi

Trong Ethereum, việc thực hiện một giao dịch sẽ thay đổi trạng thái - một số giao dịch được đóng gói thành một khối và mỗi khối tương đương với một danh sách giao dịch; khi giao dịch được thực hiện Sau khi thực hiện theo trình tự, tình trạng pháp lý mới sẽ được xuất ra.

Giao dịch được thực hiện theo các bước sau:

1. Thêm 1 vào giá trị nonce của tài khoản người gửi

Mỗi khi một giao dịch được gửi đi, số nonce của tài khoản người gửi sẽ tăng lên. Thao tác này sẽ được hoàn thành khi bắt đầu thực hiện giao dịch. Nếu thực hiện giao dịch không thành công, giá trị nonce của tài khoản sẽ bị khôi phục.

2. Trích khoản trả trước giao dịch (giá gas limit gas) từ tài khoản của người gửi

Chúng tôi sẽ khấu trừ số tiền trả trước cho giao dịch từ số dư tài khoản của người gửi. Cơ chế rất đơn giản - người gửi thanh toán chi phí tự nguyện thực hiện giao dịch (gasLimit gasprice).

3. Xác định giá trị gas có thể được sử dụng để thực hiện giao dịch (giới hạn gas - chi phí nội tại)

Sau khi trừ đi chi phí vốn có từ tổng lượng gas của giao dịch (giới hạn gas), phần còn lại là gas có thể được sử dụng để thực hiện giao dịch.

4. Thực hiện các hoạt động có trong giao dịch (chuyển khoản, gọi điện hoặc tạo hợp đồng thông minh)

Việc thực hiện một giao dịch cũng bao gồm một danh sách các hoạt động EVM, trong đó giao dịch duy nhất không yêu cầu hoạt động EVM là giao dịch chuyển khoản thông thường.

Mỗi hoạt động EVM có một chi phí gas tương ứng, trong quá trình thực hiện giao dịch, mỗi khi thực hiện một hoạt động EVM, nó sẽ được khấu trừ vào lượng gas có sẵn. chi phí gas. Nó sẽ không dừng lại cho đến khi xảy ra một trong hai tình huống sau:

Lượng gas sẵn có đã cạn kiệt và quá trình thực thi không thành công

Sau khi thực hiện xong, lượng gas khả dụng vẫn còn lại hoặc chính xác bằng 0

5. Hoàn tiền cho người gửi thông qua các chức năng SELFDESTRUCT và SSTORE

Trong Ethereum, mã hoạt động SELFDESTRUCT Được sử dụng để phá hủy các hợp đồng thông minh không còn cần thiết nữa. Đối với mỗi hợp đồng bị phá hủy, người thực thi có thể thu được 24.000 Wei.

Tương tự, khi sử dụng opcode SSTORE để ghi số 0 (giá trị xóa hiệu quả), người vận hành sẽ bị tính phí 1500 Wei cho mỗi số 0 được ghi.

Một điều thú vị về việc hoàn tiền là họ cũng có giới hạn. Giới hạn này đảm bảo rằng các thợ mỏ có thể đạt được giới hạn trên về thời gian tính toán cần thiết để thực thi nền tảng giao dịch. (Bạn có thể tìm thêm thông tin chi tiết về phí gas và hoàn tiền trong bài viết về Thuộc tính thiết kế của Ethereum).

Một điểm quan trọng khác là việc hoàn tiền sẽ không được thực hiện cho đến khi tất cả các hoạt động có trong nền tảng giao dịch được hoàn thành. Do đó, bất kỳ lượng gas nào cần được trả lại sẽ không bị tiêu tốn trong quá trình thực hiện giao dịch, do đó tránh được khả năng giao dịch không bao giờ hết gas.

6. Trả lại lượng gas chưa sử dụng cho người gửi giao dịch

Nếu được sử dụng cho giao dịch Nếu số tiền ứng trước vượt quá lượng gas mà sàn giao dịch sử dụng, người gửi có quyền thu hồi lượng gas còn lại sau khi thực hiện giao dịch.

7. Chuyển số tiền thu được từ việc khai thác vào tài khoản người thụ hưởng (thường thuộc về người khai thác đã khai thác khối chứa giao dịch)

Tất cả Gas được sử dụng để thực hiện nền tảng giao dịch được coi là phí giao dịch và do thợ mỏ thu được. Cơ chế này khuyến khích các thợ mỏ tiếp tục sản xuất các khối và hợp tác lâu dài về an ninh mạng.

Đối với chi phí hoạt động liên quan đến việc thực hiện giao dịch, vui lòng tham khảo nội dung tương ứng trong tờ giấy màu vàng bên dưới, chẳng hạn như MUL, DIV, ADD, SUB, v.v.

Giải pháp EIP liên quan đến gas và tps:

EIP-5: Điều chỉnh mức sử dụng Gas của RETURN và CALL

EIP- 150: Những thay đổi về chi phí Gas cho các hoạt động IO lớn

EIP-158: Trạng thái rõ ràng

EIP-1108: Giảm chi phí Gas được biên dịch trước alt_bn128

EIP-1283: Điều chỉnh gas cho opcode SSTORE

EIP-2028: Giảm chi phí sử dụng dữ liệu giao dịch

EIP-2200: Định nghĩa có cấu trúc về đo lượng gas ròng

EIP-2565 : Chỉ định Chi phí ModExpGas

EIP-1559: Thay đổi thị trường phí đối với chuỗi ETH 1.0

EIP-2929: Chi phí gas cho các mã truy cập trạng thái tăng

EIP- 1077: Gas chuyển tiếp cho các cuộc gọi hợp đồng

EIP-1087: Đo lượng khí cho hoạt động SSTORE

EIP-1285: Thêm GcallstipendGas trong mã hoạt động CALL

EIP-1380: Giảm chi phí Gas của các cuộc gọi nội bộ

EIP-1613: Mạng lưới trạm xăng

EIP-1930: GỌI với ngữ nghĩa Gas nghiêm ngặt

EIP-2045: Chi phí gas chi tiết cho các mã EVM

EIP-2046: Giảm chi phí gas cho các cuộc gọi tĩnh tới quá trình biên dịch trước

EIP-2542: Opcode mới TXGASLIMIT và CALLGASLIMIT

EIP-3322: Account Gas storage opcode

EIP-2780: Giảm Gas giao dịch nội bộ

EIP-4488: Giảm gas dữ liệu cuộc gọi giao dịch và tổng số Hạn chế về dữ liệu cuộc gọi

EIP-4844: Giao dịch Blob được phân chia

p>

EIP-1559

Được đề xuất bởi v God vào năm 2019, Ra mắt vào ngày 5 tháng 8 năm 2021.

Cơ chế định giá giao dịch bao gồm phí giao dịch cố định trên mỗi khối được đốt và tự động mở rộng/thu hẹp kích thước khối để đối phó với tình trạng tắc nghẽn tạm thời.

Người gửi giao dịch chỉ định phí của mình bằng cách cung cấp hai giá trị:

"gas premium" ) được thêm vào "phí cơ sở" để tính giá xăng. “Phí gas” có thể được đặt ở giá trị thấp hơn (ví dụ: 1 gwei) để bù đắp cho những người khai thác rủi ro lãi suất của họ hoặc ở giá trị cao hơn để cạnh tranh với khối lượng giao dịch cao đột ngột. "Gas premium" sẽ được trao cho thợ mỏ.

"Giới hạn phí" cho biết tổng số tiền tối đa mà người gửi giao dịch sẵn sàng trả (phí cơ bản + phí gas).

Động lực

"Mô hình tính phí "đấu giá cao nhất" hiện nay trên Ethereum là không hiệu quả và gây tốn kém cho người dùng. EIP-1559 này đề xuất một phương pháp thay thế cơ chế này bằng cách điều chỉnh phí mạng cơ sở dựa trên nhu cầu của mạng, từ đó tạo ra hiệu quả về giá phí tốt hơn và giảm nhu cầu tránh phải trả các khoản phí cao không cần thiết. 》

Trong hệ thống Ethereum hiện tại, các giao dịch mới được gửi phải chờ để được người khai thác đóng gói vào khối tiếp theo, nhưng những giao dịch này có thể được xử lý bằng cách tăng Gas The Thông số giá làm cho nó cao hơn mức trung bình của mạng để khuyến khích người khai thác đóng gói các giao dịch của riêng họ. Người khai thác sẽ luôn muốn đóng gói các giao dịch có phí giao dịch lớn nhất thành các khối mới, vì vậy các giao dịch dự kiến sẽ được đóng gói vào khối tiếp theo sẽ luôn là những giao dịch có giá Gas cao nhất.

Vấn đề với mô hình đấu giá theo giá đầu tiên này là trong thời kỳ nhu cầu giao dịch cao, mọi thứ có thể nhanh chóng vượt quá tầm kiểm soát. Khi một khối gần đầy, chi phí để đưa một giao dịch vào khối tiếp theo (phí giao dịch) có thể tăng đáng kể khi người dùng cố gắng đưa các giao dịch của họ vào với mức giá cao hơn những giao dịch khác.

Mặc dù các thợ mỏ hiện có một số khả năng nhất định (lưu ý: chẳng hạn như tăng giới hạn gas của khối) để tăng số lượng giao dịch được đóng gói trong một khối, nhưng giới hạn A này không thể được thay đổi nhanh chóng và các thợ mỏ thực sự sẵn sàng sử dụng các khối đầy đủ nhỏ hơn thay vì đẩy giới hạn gas của khối ngày càng cao hơn (đối với các thợ mỏ, do tốc độ khối chú, các khối lớn hơn mang lại rủi ro cao hơn). Đặc biệt nếu ví của bạn sử dụng thuật toán định giá gas để giao dịch của bạn được đưa vào một khung thời gian cụ thể, cuối cùng bạn có thể phải trả một khoản phí giao dịch khá cao để đưa giao dịch của mình vào khối tiếp theo (gần như) đầy đủ.

EIP-1559 đưa ra khái niệm "phí cơ bản" cho phí gas. Phí này được thiết lập để điều chỉnh linh hoạt. Khi mạng vượt quá mức sử dụng gas mục tiêu trên mỗi khối, "phí cơ bản" sẽ tăng nhẹ và khi số lượng thấp hơn mục tiêu, "phí cơ bản" sẽ giảm nhẹ. "Phí cơ bản" này sẽ không chảy vào túi của người khai thác mà sẽ bị tiêu hủy.

Để khuyến khích người khai thác đóng gói các giao dịch, người dùng cũng sẽ đặt tham số "Tiền boa" (tip) và đặt số tiền họ nhập để thực hiện giao dịch của mình Số tiền tối đa mà người khai thác sẵn sàng trả cho khối, người khai thác sẽ nhận được "Tip" (tiền boa) này.

Vì "phí cơ bản" không biến động mạnh theo những thay đổi tức thời của nhu cầu mạng, nên ở một mức độ nhất định, người dùng sẽ tránh được "đấu giá cao nhất" Vấn đề kém hiệu quả (phí "Tip" vẫn là chế độ giá cao nhất), vì "phí cơ sở" sẽ bị tiêu hủy thay vì trao cho người khai thác, do đó người khai thác sẽ không có động cơ để cố gắng thao túng phí giao dịch. Điều quan trọng là cơ chế này cũng cố gắng giải quyết một vấn đề lớn mà các nhà phát triển ví gặp phải khi tự động ước tính phí giao dịch mạng, khiến việc ước tính phí giao dịch trở nên dễ dự đoán hơn.

Tóm tắt đơn giản

Cải thiện trải nghiệm người dùng, tránh phí gas tăng quá mức, ước tính thị trường tốt hơn, tạo điều kiện thuận lợi cho việc đánh giá chi phí vận hành L2, giảm lợi nhuận của thợ mỏ và phá hủy nhiều ETH hơn, điều này có lợi cho ETH và layer2, nhưng ít ảnh hưởng đến tps.

EIP-4488

11, 2021 Tháng do V God đề xuất và vẫn đang trong giai đoạn dự thảo (sẽ thảo luận và xác định)

Giảm chi phí gas của calldata giao dịch và tăng giới hạn tổng số giao dịch gọi calldata (Gtxdatazero) trong một khối.

Động lực

Rollups là giải pháp mở rộng quy mô không cần tin cậy duy nhất của Ethereum trong ngắn hạn, trung hạn và có thể là dài hạn. Phí giao dịch L1 đã cực kỳ cao trong một thời gian dài và cần phải thực hiện bất kỳ bước cần thiết nào để tạo điều kiện thuận lợi cho việc di chuyển toàn bộ hệ sinh thái sang các bản tổng hợp. Rollup giảm đáng kể phí cho nhiều người dùng Ethereum: Optimism và Arbitrum thường đưa ra mức phí thấp hơn khoảng 3-8 lần so với chính lớp Ethereum L1, trong khi rollup ZK với khả năng nén dữ liệu tốt hơn và khả năng tránh các khoản phí bao gồm chữ ký có giá thấp hơn khoảng 40-100 lần trị giá.

Tuy nhiên, ngay cả điều này cũng quá đắt đối với nhiều người dùng. Giải pháp lâu dài cho tình trạng thiếu hụt thường xuyên của các bản tổng hợp là phân chia dữ liệu, điều này sẽ bổ sung khoảng 1-2 MB/giây không gian dữ liệu chuyên dụng cho các bản tổng hợp trong chuỗi. Tuy nhiên, việc phân chia dữ liệu vẫn cần thời gian đáng kể để thực hiện và triển khai. Do đó, cần có một giải pháp ngắn hạn để giảm hơn nữa chi phí tổng hợp và khuyến khích toàn bộ hệ sinh thái chuyển sang Ethereum tập trung vào tổng hợp.

EIP này cung cấp giải pháp ngắn hạn có thể được triển khai nhanh chóng đồng thời giảm thiểu rủi ro bảo mật.

Giới hạn gas của khối hiện tại là khoảng 30000000 và kích thước khối tối đa của khối đó là 30000000/16 = 1875000 byte. Chỉ cần giảm calldata từ 16 xuống 3 sẽ tăng kích thước khối tối đa lên 10.000.000 byte, điều này sẽ khiến mạng P2P của Ethereum chịu áp lực chưa từng có, do đó đề xuất giới hạn tổng kích thước của calldata. Công thức như sau:

Tóm tắt đơn giản

Giải pháp ngắn hạn cũng có thể là giải pháp dài hạn, có lợi cho việc triển khai lớp 2 và có thể Giảm đáng kể chi phí giao dịch cuộn lên. Nó không phải là 0 byte. Chi phí dữ liệu có thể giảm xuống dưới 1/5 chi phí hiện tại và chi phí 0 byte cũng có thể giảm một chút (ab, op, zk, v.v. dự kiến sẽ giảm xuống còn 1/4-1/5 phí xử lý hiện tại), nhưng đối với ETH L1 tps sẽ có ít tác động, hoặc thậm chí giảm và kích thước khối sẽ tăng lên, vì vậy đề xuất này có thể được thực hiện tại cùng thời điểm với EIP-4444.

Tác động của chi phí giao dịch đến TPS

EIP liên quan đến ETH gas đang trong giai đoạn dự thảo chủ yếu là EIP-4488, có tác động lớn hơn đến TPS, có lợi cho việc rollup lớp 2 và có thể giảm đáng kể chi phí giao dịch cuộn lên. Dữ liệu 0 byte có thể giảm xuống dưới 1/5 chi phí hiện tại và dữ liệu 0 byte cũng có thể giảm một chút (ab, op, zk, v.v. giảm xuống còn 1/4 - 1/5 phí xử lý hiện tại. Tuy nhiên, nó sẽ ít ảnh hưởng đến tps ETH L1 và có thể giảm nhẹ.

3. Mạng ETH

Dữ liệu giữa các nút ETH được truyền qua mạng P2P. Mạng P2P của ETH sẽ ảnh hưởng đến tốc độ đồng bộ hóa dữ liệu khối giữa các nút nên cũng sẽ hạn chế sự tăng trưởng của TPS.

Devp2p là một tập hợp các giao thức mạng hình thành nên mạng Ethereum P2P. Phục vụ nhu cầu của bất kỳ ứng dụng web nào liên quan đến Ethereum.

Hệ thống này cung cấp khả năng phát hiện và liên lạc an toàn với các nút khác trên Internet.

Dự án libp2p của IPFS nhằm mục đích trở thành một tập hợp các mô-đun để lắp ráp mạng P2P từ các thành phần mô-đun.

Thật khó để so sánh hai dự án này vì chúng khác nhau về quy mô và được thiết kế với các mục tiêu khác nhau. devp2p là một định nghĩa hệ thống tích hợp được kỳ vọng sẽ phục vụ tốt nhu cầu của Ethereum (mặc dù nó cũng có thể phù hợp với các ứng dụng khác), trong khi libp2p là một tập hợp các thành phần thư viện lập trình không dành riêng cho việc phục vụ một ứng dụng duy nhất.

Điều đó nói lên rằng, hai dự án này có tinh thần rất giống nhau và khi libp2p trưởng thành, devp2p sẽ áp dụng các phần của libp2p.

EIP liên quan đến mạng ETH:

EIP-8: yêu cầu tương thích chuyển tiếp devp2p

EIP-627: Thông số kỹ thuật thì thầm

EIP -706: Nén nhanh DEVp2p

EIP-778: Bản ghi nút Ethereum (ENR)

EIP-868: v4 tiện ích mở rộng ENR

EIP-2124: Giảm chi phí sử dụng dữ liệu giao dịch

EIP-2364: ETH/64: bắt tay giao thức mở rộng forkid

EIP-2464: ETH/65: Thông báo và truy xuất giao dịch

EIP-2481: ETH/66: Mã định danh yêu cầu

EIP-2976: Các giao dịch được nhập dựa trên tin đồn

EIP-4444: Giới hạn dữ liệu lịch sử cho các máy khách lớp thực thi

EIP-4444

Tháng 11 năm 2021 Được đề xuất bởi George Kadianakis, lightclient , Alex Stokes Nó vẫn đang trong giai đoạn dự thảo

Động lực

Khách hàng đã ngừng cung cấp các biên nhận lịch sử trên lớp p2p trong hơn một năm. Khách hàng có thể cắt bớt dữ liệu lịch sử này tại địa phương.

Các khối lịch sử và biên nhận hiện chiếm hơn 400GB dung lượng ổ đĩa (và đang tăng lên!). Do đó, để xác minh chuỗi, người dùng thường phải có ổ đĩa 1TB.

Không cần dữ liệu lịch sử để xác thực các khối mới, vì vậy khi khách hàng đã đồng bộ hóa phần cuối của chuỗi, nó sẽ chỉ khả dụng sau khi có yêu cầu rõ ràng qua JSON -RPC hoặc khi ngang hàng cố gắng đồng bộ hóa chuỗi, dữ liệu lịch sử sẽ chỉ được truy xuất khi đó. Bằng cách cắt bớt lịch sử, đề xuất này làm giảm yêu cầu về ổ cứng của các nút. Việc cắt bớt dữ liệu lịch sử cũng cho phép khách hàng loại bỏ mã xử lý các đoạn lịch sử. Điều này có nghĩa là máy khách thực thi không cần duy trì đường dẫn mã xử lý các thay đổi phức tạp cho mỗi lần nâng cấp.

Cuối cùng, thay đổi này sẽ dẫn đến việc giảm mức sử dụng băng thông trên mạng khi khách hàng áp dụng chiến lược đồng bộ hóa nhẹ nhàng hơn dựa trên PoS.

Tóm tắt đơn giản

Cắt dữ liệu lịch sử từ một năm trước để giảm mức sử dụng băng thông mạng.

Tác động của mạng ETH đến TPS

EIP liên quan đến mạng ETH và đang trong giai đoạn dự thảo ít ảnh hưởng đến TPS.

4. Quá trình sáp nhập

Hợp nhất có nghĩa là chuỗi beacon của Ethereum đóng vai trò là lớp đồng thuận và chuỗi POW mạng chính hiện được hầu hết người dùng ETH sử dụng đóng vai trò là lớp thực thi. Sau khi hợp nhất, lớp thực thi sẽ từ bỏ cơ chế đồng thuận POW hiện có.

Chuỗi đèn hiệu

Beaconchain sẽ quản lý hoặc điều phối mạng lưới phân chia và đặt cược mở rộng. Nhưng nó sẽ không giống như mạng chính Ethereum ngày nay. Không thể xử lý tài khoản hoặc hợp đồng thông minh.

Vai trò của beacon chain sẽ thay đổi theo thời gian, nhưng nó là thành phần nền tảng của Ethereum an toàn, bền vững và có thể mở rộng mà chúng tôi đang hướng tới.

Beacon Chain sẽ giới thiệu POS cho Ethereum. Đây là một cách mới để giúp bạn bảo mật Ethereum. Hãy coi nó như một hàng hóa công cộng sẽ giúp Ethereum trở nên lành mạnh hơn và giúp bạn kiếm được nhiều ETH hơn trong quá trình này.

Stake và trở thành người xác thực dễ dàng hơn so với khai thác (mạng hiện tại). Điều này sẽ giúp Ethereum an toàn hơn về lâu dài. Càng nhiều người tham gia vào mạng lưới thì mạng lưới đó càng trở nên phi tập trung và an toàn hơn.

Ban đầu, Chuỗi Beacon sẽ tồn tại tách biệt với mạng chính Ethereum mà chúng ta sử dụng ngày nay. Nhưng cuối cùng, họ sẽ được kết nối. Kế hoạch là "hợp nhất" mạng chính vào hệ thống POS do chuỗi đèn hiệu kiểm soát và điều phối.

Beaconchain sẽ được ra mắt vào tháng 12 năm 2020.

Không dùng ETH2

Giao thức Ethereum Big những thay đổi đang diễn ra. Nhóm khách hàng đang nâng cấp giao thức và mở rộng năng lực của Ethereum để đáp ứng nhu cầu của người dùng toàn cầu đồng thời cải thiện tính bảo mật và phân cấp của Ethereum. Ngoài việc phát triển giao thức, một thay đổi rất quan trọng ở Ethereum là việc loại bỏ thuật ngữ “Eth1” và “Eth2”. Bắt đầu từ cuối năm 2021, các nhà phát triển cốt lõi sẽ ngừng sử dụng “Eth1” và “Eth2” và thay thế chúng lần lượt bằng “lớp thực thi” và “lớp đồng thuận”. Ngày nay, ethereum.org đang thực hiện những thay đổi tương tự như chúng tôi đã nêu trong lộ trình Q1 của mình.

Lớp thực thi Eth1

Lớp đồng thuận Eth2

Lớp thực thi + Lớp đồng thuận = Ether Fang

Chúng ta hãy cùng nhau khám phá lý do nhé!

Tổng quan

Các thuật ngữ Eth1 và Eth2 (Ethereum 2.0) dần dần bị ngừng sử dụng

Lớp thực thi (Eth1) và lớp đồng thuận (Eth2) được sử dụng làm thuật ngữ mới

Theo cách phi tập trung. lộ trình mở rộng quy mô Ethereum vẫn không thay đổi

Người dùng không cần thực hiện hành động nào

Ethereum 2.0 sẽ đến từ đâu?

Là một phần của lộ trình, Ethereum đã lên kế hoạch mở rộng mạng lưới theo cách phi tập trung và chuyển sang PoS (Proof of Stake). Trước đó, các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu các kế hoạch này một cách riêng biệt, nhưng vào khoảng năm 2018, những kế hoạch trên đều được đưa vào lộ trình “Ethereum 2.0”.

Là một phần của lộ trình, chuỗi PoW hiện tại (Eth1) cuối cùng sẽ không còn được dùng nữa thông qua bom độ khó. Người dùng và ứng dụng sẽ được di chuyển sang chuỗi Ethereum PoS mới (tức là Eth2).

"Lộ trình thanh thản" do ConsenSys công bố đầu năm 2019 giải thích tình hình cụ thể.

Điều gì đã thay đổi?

Khi công việc bắt đầu trên Beacon Chain, rõ ràng là Ethereum 2.0 theo từng giai đoạn sẽ mất nhiều năm để phân phối đầy đủ. Điều này đã dẫn đến sự trỗi dậy của các sáng kiến nghiên cứu về chuỗi PoW, chẳng hạn như Stateless Ethereum, một mô hình hạn chế tốc độ mở rộng trạng thái bằng cách xóa các trạng thái không còn truy cập được trong mạng.

Sự tập trung ngày càng tăng vào tính bền vững lâu dài của chuỗi PoW, cùng với việc chúng tôi nhận ra rằng Chuỗi Beacon sẽ sẵn sàng sớm hơn các phần khác trong lộ trình Ethereum 2.0 Vâng, đề xuất "Hợp nhất sớm" đã ra đời.  Trong đề xuất này, chuỗi EVM hiện tại sẽ đóng vai trò là "phân đoạn 0" của Ethereum 2.0. Điều này sẽ không chỉ đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sang PoS mà còn giúp quá trình chuyển đổi ứng dụng diễn ra suôn sẻ hơn vì không cần di chuyển điểm cuối ứng dụng để chuyển sang PoS.

Ngay sau khi đề xuất này được đưa ra, Danny Ryan đã thảo luận trong bài viết "Mối quan hệ giữa các khách hàng Eth1+Eth2" về cách chúng ta có thể tận dụng các khách hàng Eth1 hiện tại để thực hiện điều này . Điều này sẽ giảm đáng kể nỗ lực phát triển cần thiết để cung cấp một hệ thống hợp nhất và tận dụng tối đa các khách hàng đã được thử nghiệm trên mạng chính. Đồng thời, nghiên cứu về các bản tổng hợp như một cách khả thi và an toàn để mở rộng quy mô Ethereum tỏ ra đầy hứa hẹn. Thay vì mất vài năm chờ đợi một giải pháp mở rộng phức tạp và không chắc chắn, chúng tôi cũng có thể tập trung vào giải pháp mở rộng dựa trên tổng số thay vì thực thi phân đoạn.

Bạn muốn đọc thêm? Nhấp để xem bài phát biểu "Eth1 + Eth2 = Ethereum" của Danny Ryan tại ETHGlobal

Tại sao chúng ta không thể sử dụng Eth2?

Tư duy

Một trong những vấn đề chính của thương hiệu Eth2 là Eth2 sẽ tạo ra một Mô hình tinh thần chưa hoàn thiện. Họ sẽ trực giác nghĩ: Eth1 đến trước và Eth2 đến sau cùng; hoặc một khi Eth2 được tạo ra thì Eth1 không còn tồn tại. Cả hai khái niệm đều sai. Bằng cách không thử nghiệm thuật ngữ Eth2, người dùng trong tương lai sẽ không còn phát triển tư duy dễ bị hiểu lầm này nữa.

Tính toàn diện

Với Ethereum Với bản nâng cấp của lộ trình, Ethereum 2.0 đã không thể diễn đạt chính xác ý nghĩa của lộ trình Ethereum. Việc lựa chọn từ vựng nghiêm ngặt và chính xác có thể cho phép công chúng hiểu rõ hơn về nội dung của Ethereum.

Ngăn chặn gian lận

Thật không may, một số kẻ độc hại Những kẻ lừa đảo cố gắng sử dụng tên gọi sai Eth2 để lừa người dùng sử dụng ETH để đổi lấy chúng. Mã thông báo "ETH2" hoặc bằng cách nào đó phải di chuyển ETH của họ trước khi nâng cấp Eth2.

Chúng tôi hy vọng rằng thuật ngữ cập nhật này có thể loại bỏ rõ ràng yếu tố gian lận này và làm cho hệ sinh thái trở nên an toàn hơn.

Làm rõ các cam kết

Một số cam kết Nhà điều hành cũng gắn nhãn ETH của họ trên chuỗi đèn hiệu "ETH2". Điều này có thể gây hiểu nhầm vì người dùng các dịch vụ này sẽ không thực sự nhận được "ETH2" Mã thông báo . Chưa bao giờ có cái gọi là “ETH2” Mã thông báo ; điều đó chỉ thể hiện phần tiền gửi của người dùng với một nhà điều hành cụ thể.

Hợp nhất

Ban đầu, chuỗi đèn hiệu sẽ chạy riêng biệt với mạng chính. Mạng chính Ethereum tiếp tục được bảo mật thông qua POW, ngay cả khi chuỗi đèn hiệu chạy song song bằng cách sử dụng sự đồng thuận POS. Sáp nhập là khi hai hệ thống này cuối cùng kết hợp với nhau.

Hãy tưởng tượng mạng chính Ethereum là một chuyến tàu chở đầy khách du lịch và chạy với tốc độ cao. Điều tương tự cũng đúng với beacon chain. Mặc dù chúng đang chạy ở tốc độ cao, họ cũng cần Họ được neo đậu với nhau và hợp nhất thành một đoàn tàu mới mạnh hơn, và khách du lịch không hề biết về quá trình này, có thể tưởng tượng được là rất khó khăn.

Việc sáp nhập đánh dấu sự kết thúc của bằng chứng công việc của Ethereum và mở ra một kỷ nguyên Ethereum bền vững và thân thiện với môi trường hơn. Tại thời điểm này, Ethereum sẽ tiến gần hơn đến việc đạt được tính toàn diện, bảo mật và tính bền vững được nêu trong tầm nhìn Ethereum của nó và toàn bộ quá trình sẽ không phụ thuộc vào người dùng.

Sau khi quá trình hợp nhất diễn ra, những người đặt cược sẽ được chỉ định để xác thực mạng chính Ethereum. Việc khai thác theo mô hình POW sẽ không còn cần thiết nữa, vì vậy những người khai thác có thể sẽ đầu tư thu nhập của họ vào hệ thống bằng chứng cổ phần mới.

Thời gian sáp nhập dự kiến: Thời gian sáp nhập được trang web chính thức của ETH cung cấp là vào quý 3 năm 2022.

Tác động của việc sáp nhập đến TPS

Sau khi sáp nhập, mạng chính tiếp tục hoạt động như lớp thực thi. Thời gian chặn trung bình hiện tại của POW là khoảng 13 giây. Sau khi chuyển sang POS, mỗi khối sẽ mất khoảng 12 giây. Các khối, thời gian tạo khối sẽ ổn định hơn nhiều. Các thợ mỏ POW truyền thống cũng có thể chuyển sang khai thác POS, điều này sẽ làm tăng nhu cầu về ETH và mang lại lợi ích cho ETH. Tuy nhiên, sau khi chuyển sang POS , TPS của chuỗi Ethereum sẽ chỉ tăng nhẹ và sẽ không tăng nhiều.

5. Phân mảnh

Sharding là quá trình phân chia cơ sở dữ liệu theo chiều ngang để phân bổ tải và là một khái niệm phổ biến trong khoa học máy tính. Trong môi trường Ethereum, shending sẽ giảm tắc nghẽn mạng và tăng số lượng giao dịch mỗi giây bằng cách tạo ra các chuỗi mới gọi là "phân đoạn".

Quy trình phân chia của Ethereum sẽ là một quá trình nâng cấp gồm nhiều giai đoạn và chuỗi phân đoạn cuối cùng sẽ phân phối tải mạng cho 64 chuỗi mới.

Yêu cầu về phần cứng sẽ được giữ ở mức thấp để điều chỉnh cục bộ các nút đang chạy. Sharding sẽ cung cấp cho Ethereum nhiều khả năng lưu trữ và truy cập dữ liệu hơn và hiện được cho là không ảnh hưởng đến việc thực thi mã.

Đặc điểm của shending

Duy trì tính phi tập trung, phân đoạn là một cách tuyệt vời để mở rộng quy mô, với chuỗi phân đoạn, người xác thực chỉ cần lưu trữ/chạy dữ liệu cho phân đoạn mà họ đang xác thực thay vì lưu trữ/chạy dữ liệu cho toàn bộ mạng. Điều này tăng tốc mọi thứ và giảm đáng kể yêu cầu phần cứng.

Sharding cuối cùng sẽ cho phép Ethereum chạy trên máy tính xách tay cá nhân hoặc điện thoại di động. Nhiều người hơn sẽ có thể tham gia hoặc điều hành khách hàng trên Ethereum được phân chia. Điều này sẽ cải thiện tính bảo mật, vì mạng càng phi tập trung thì phạm vi tấn công càng nhỏ.

Do yêu cầu phần cứng thấp hơn, sharding sẽ giúp bạn tự chạy ứng dụng khách dễ dàng hơn mà không cần dựa vào bất kỳ dịch vụ trung gian nào.

Thảo luận chi tiết về chuỗi phân đoạn

Chuỗi phân đoạn Phiên bản 1: Tính khả dụng của dữ liệu

Khi chuỗi phân đoạn đầu tiên chạy, chúng chỉ cung cấp dữ liệu bổ sung cho mạng. Họ sẽ không xử lý các giao dịch hoặc hợp đồng thông minh. Nhưng khi kết hợp với rollup, chúng có thể xử lý rất nhiều giao dịch.

Rollup là công nghệ "layer2" tồn tại đến ngày nay. Chúng cho phép các dapp gộp hoặc “tổng hợp” các giao dịch thành một giao dịch ngoài chuỗi, tạo bằng chứng mật mã và sau đó gửi nó đến chuỗi. Điều này làm giảm dữ liệu cần thiết cho các giao dịch. Việc tổng hợp kết hợp với tất cả dữ liệu sẵn có bổ sung được cung cấp bởi sharding có thể tạo ra 100.000 giao dịch mỗi giây.

Sharding Chain Phiên bản 2: Thực thi mã

Với khả năng xử lý được cung cấp bởi sharding phiên bản 1, liệu việc áp dụng sharding vào quá trình Triển khai xử lý có còn cần thiết không? quá trình. Có sự tranh luận trong cộng đồng. Vitalik Buterin trình bày 3 lựa chọn tiềm năng đáng thảo luận.

(1) Không cần thực thi trạng thái

Điều này có nghĩa là chúng tôi sẽ không cho phép các phân đoạn xử lý hợp đồng thông minh và chỉ sử dụng chúng làm kho dữ liệu.

(2) Một số thực hiện phân mảnh

Có thể có một sự thỏa hiệp, chúng ta không cần tất cả các phân đoạn (đã lên kế hoạch 64 phân đoạn) để thông minh hơn. Chúng ta chỉ có thể thêm tính năng này vào một số tính năng và giữ nguyên những tính năng còn lại. Điều này có thể tăng tốc độ giao hàng.

(3) Chờ đợi (ZK) sủa

Hãy xem xét lại vấn đề này khi công nghệ ZK snarks trưởng thành và ổn định. Có lẽ công nghệ ZK snarks đòi hỏi nhiều mảnh vỡ hơn.

Thời gian phân mảnh ước tính

Thời gian lưu trữ do trang web chính thức của ETH cung cấp là vào khoảng năm 2023, tùy thuộc vào tốc độ tiến độ công việc sau khi sáp nhập.

Tác động của sharding đối với TPS

Mặc dù phương pháp sharding vẫn chưa được xác định nhưng chắc chắn rằng sharding sẽ cải thiện đáng kể TPS.

Liên kết gốc

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