Giải thích năm giai đoạn chính của Ethereum trong tương lai và hình thức cuối cùng của Ethereum là gì?

Tiêu đề gốc: "Tìm hiểu về sự hợp nhất, tăng vọt, bờ vực, thanh lọc và phung phí"

Tác giả gốc: Alec Chen, Volt Capital

Bản tổng hợp gốc: Kxp, BlockBeats

Giới thiệu

"The Merge" (The Merge), nghĩa là sự chuyển đổi của Ethereum thành một bằng chứng- mạng cổ phần, dự kiến sẽ diễn ra trong năm nay. Nó sẽ được hoàn thành trên mạng chính trước cuối tháng 9. Bản nâng cấp này nhằm mục đích cải thiện một cách có hệ thống khả năng tiếp cận của chuỗi khối và chuyển Ethereum từ cơ chế đồng thuận bằng chứng công việc kiểu Bitcoin sang hệ thống bằng chứng cổ phần. Lộ trình của Ethereum từ việc thực hiện phân đoạn và hướng tới lộ trình tập trung vào Tổng hợp là một bước quan trọng trong việc mở rộng quy mô chuỗi khối để đáp ứng hàng tỷ người dùng tiếp theo. Như đã lưu ý trong bài viết trước của chúng tôi, Khám phá các chuỗi khối mô-đun, tính khả dụng của dữ liệu và phân chia trong kiến trúc mô-đun cho phép các chuỗi khối mở rộng quy mô thông lượng mà không phải hy sinh tính phân cấp. Đồng thời, bài viết tiến hành thảo luận chuyên sâu về tính sẵn có của dữ liệu, tổng hợp và bằng chứng lỗi/hợp lệ, đặt nền tảng cho sự hiểu biết sâu hơn về bối cảnh và mục tiêu của việc sáp nhập. Bài viết này sẽ cung cấp phân tích chuyên sâu về các chi tiết kỹ thuật của việc sáp nhập, lộ trình mới của Ethereum và thay đổi này có ý nghĩa gì đối với người dùng và nhà phát triển.

Nguồn : @ptrwtts

Cuộn lên làm trung tâm lộ trình

Ban đầu, kế hoạch cho Ethereum 2.0 (thuật ngữ này hiện đã bị hủy bỏ) Ý tưởng là để đạt được khả năng mở rộng bằng cách chia mạng chính thành 64 phân đoạn, mỗi phân đoạn có các công cụ khai thác/xác nhận độc lập. Sau đó, người dùng sẽ gửi giao dịch đến các phân đoạn cụ thể dựa trên tình trạng tắc nghẽn, mức sử dụng và thông lượng. Do sự phát triển liên tục của Rollup và tính phức tạp của phân đoạn thực thi, lộ trình mở rộng ban đầu tập trung vào phân đoạn thực thi không còn được áp dụng nữa, vì vậy mọi người bắt đầu áp dụng phân đoạn dữ liệu. Theo quan điểm của nhóm Ethereum, Rollup sẽ là một yếu tố quan trọng trong việc mở rộng quy mô Ethereum. Họ có kế hoạch biến Ethereum được nâng cấp thành một lớp khả dụng dữ liệu và giải quyết mạnh mẽ, đồng thời để Rollup có được sự bảo mật từ nó.

Nguồn: Sách ETH2

Chuỗi Beacon

Khác với quan điểm chung Tuy nhiên, mục đích của Việc sáp nhập thực chất không phải để giảm chi phí giao dịch mà là để biến Ethereum thành lớp cơ sở hạ tầng cho Rollup và xây dựng chuỗi đèn hiệu là bước quan trọng đầu tiên để đạt được mục tiêu này. Ethereum sẽ chuyển đổi từ hệ thống “bằng chứng công việc” trước đây sang hệ thống “bằng chứng cổ phần”, trong đó người đặt cược phải cung cấp tài sản thế chấp để tạo ra các khối, từ đó loại bỏ mọi hành vi không trung thực. Sau khi hệ thống đồng thuận chuyển sang bằng chứng cổ phần, ủy ban xác minh sẽ được giới thiệu dưới dạng nguyên thủy, từ đó củng cố sự đồng thuận của mạng và mở đường cho việc hình thành lớp sẵn có dữ liệu nội giao thức hiệu quả. Beacon Chain điều phối các nhà đầu tư và không xử lý hoặc thực hiện các giao dịch như Ethereum hiện nay. Cụ thể hơn, việc sáp nhập thực sự là hợp nhất lớp thực thi cũ của Ethereum với công cụ đồng thuận mới do Beacon Chain cung cấp, chuyển đổi thuật toán hiện có sử dụng các công cụ khai thác theo hệ thống bằng chứng công việc thành một mạng lưới các trình xác nhận phối hợp theo bằng chứng cổ phần. hệ thống. Đồng thời, sự thay đổi này cũng đặt nền móng cho sharding: trước đây, theo hệ thống proof-of-work, công việc của thợ đào không được ghi lại nên họ có thể ngừng hoạt động và rời khỏi mạng theo ý muốn; theo proof-of-work hệ thống cổ phần, chuỗi beacon sẽ Tất cả các nhà sản xuất khối được phê duyệt đều được đăng ký và việc bỏ phiếu của người xác thực có thể được phối hợp và song song.

Nguồn : Sách ETH2

Việc thành lập ủy ban xác nhận là một sự đổi mới quan trọng của beacon chain. Họ được beacon chain chỉ định ngẫu nhiên và chịu trách nhiệm bỏ phiếu trên các khối và hình thành sự đồng thuận. Cuộc bỏ phiếu toàn diện của ủy ban được gọi là tin nhắn nhân chứng, cho phép mọi người dễ dàng xác minh trạng thái của beacon chain bằng cách kiểm tra phiếu bầu của ủy ban, giúp giảm thiểu kích thước khối và dữ liệu so với việc xác minh bởi một người xác thực duy nhất. Đồng thời, thông điệp nhân chứng cũng tăng cường sự đồng thuận, bởi vì trong mô hình này, việc tạo ra một fork sẽ cần có sự tham gia của một số lượng lớn người xác nhận. Ngoài ra, các trình xác thực sẽ được thay thế thường xuyên để ngăn chặn một số trình xác thực độc hại thông đồng để tiến hành các cuộc tấn công.

Nguồn: Flashbots

Sự đồng thuận và MEV (The Splurge)

Sau khi sáp nhập, Ethereum sẽ có sự tách biệt giữa người đề xuất và người xây dựng cho lớp đồng thuận. Vitalik tin rằng tất cả các blockchain cuối cùng sẽ có thể thực hiện sản xuất khối tập trung và xác minh khối phi tập trung. Vì dữ liệu khối Ethereum được phân chia rất dày đặc nên việc sản xuất khối phải được tập trung hóa do yêu cầu cao về tính sẵn có của dữ liệu. Đồng thời, chúng tôi cũng phải thiết lập một bộ trình xác thực phi tập trung để xác thực các khối và thực hiện lấy mẫu tính khả dụng của dữ liệu.

Vai trò của người xây dựng xây dựng Ethereum bằng các giao dịch của người dùng Thực thi các khối tải trọng và kết hợp chúng với các giá thầu được gửi cùng nhau để người đề xuất (một tập hợp con được chọn ngẫu nhiên của bộ trình xác nhận) để được chấp nhận. Sau khi người đề xuất chấp nhận tải trọng, họ ký vào khối và truyền bá nó qua mạng. Vì tải trọng gửi đến người đề xuất bị loại bỏ nội dung giao dịch nên cấu trúc này loại bỏ khả năng người xác nhận bắt kịp trước. Trong một thị trường hiệu quả, sự ra đời của thị trường không gian khối cũng khuyến khích các nhà xây dựng tham gia đấu thầu MEV, cho phép những người xác thực phi tập trung nhận được hầu hết các phần thưởng MEV. So với việc mô phỏng Ethereum, thiết lập này ngăn chặn hiệu quả việc các thợ đào làm mất ổn định sự đồng thuận và giảm việc tạo ra MEV có hại.

Nguồn

Danksharding (The Surge)

Mặc dù việc tách biệt giữa người đề xuất và người xây dựng ban đầu được thiết kế để chống lại các tác động bên ngoài có hại và sức mạnh tập trung của MEV, nhưng nhóm cốt lõi của Ethereum nhận ra rằng nó cũng có thể phục vụ việc phân chia dữ liệu.

Danksharding được đặt theo tên người đóng góp cốt lõi Dankrad Feist và cải tiến chính của nó là thị trường phí hợp nhất thay thế ban đầu một số lượng phân đoạn cố định với các khối và người đề xuất khác nhau, đồng thời tất cả các giao dịch và dữ liệu trong một khoảng thời gian cụ thể sẽ do người đề xuất chọn. Đằng sau người đề xuất là một ủy ban xác nhận được tạo ngẫu nhiên chịu trách nhiệm lấy mẫu tính khả dụng của dữ liệu blockchain. Bằng cách này, tính sẵn có của dữ liệu cho các máy khách hạng nhẹ có thể được duy trì theo cách phi tập trung mà không bị giới hạn bởi lượng lớn dữ liệu trong khối được hợp nhất, điều này đơn giản là không thể thực hiện được với một điểm xác minh duy nhất. Vì các nút đồng thuận cũng đang thực hiện lấy mẫu tính sẵn có của dữ liệu nên mô hình này có thể hợp nhất lớp giải quyết, lớp đồng thuận và lớp sẵn có của dữ liệu.

Lớp giải quyết thống nhất và tính khả dụng của dữ liệu mở ra những cánh cửa mới cho Rollup bằng cách sử dụng bằng chứng về tính hợp lệ: ZK Rollup hiện có thể thực hiện các cuộc gọi đồng bộ với lớp thực thi trên Ethereum. Điều này giúp tăng cường các tính năng cơ bản L2 mới như tính thanh khoản phân tán và mở rộng quy mô fractal, đặt nền tảng cho việc xây dựng thế hệ Dapp cải tiến tiếp theo trên ZK Rollup.

Sharding nguyên thủy

Mặc dù danksharding sẽ có lợi cho sự phát triển trong tương lai của Ethereum nhưng nó sẽ không phát huy hết vai trò của mình ngay sau khi sáp nhập. Proto-danksharding (EIP-4844) là phiên bản gốc của danksharding và được lên kế hoạch phát hành trước khi danksharding được triển khai đầy đủ. Đề xuất tạo ra một giao dịch nguyên thủy được gọi là giao dịch mang Blob. Như tên cho thấy, loại giao dịch này là loại giao dịch mang tải trọng dữ liệu được gọi là Blob. Blobs sẽ đóng vai trò là tiêu chuẩn dữ liệu cho Ethereum sau phân chia: chúng giống hệt với các cam kết đa thức KZG ) được nhóm lại với nhau và do tách khỏi quá trình thực thi EVM, Blob cũng là định dạng hiệu quả hơn so với calldata. Hiện tại, Rollup vẫn đang sử dụng dữ liệu cuộc gọi để chuyển dữ liệu giao dịch trở lại Ethereum, gây ra chi phí gas cao. Trong một tương lai có phân chia, Rollup sẽ sử dụng các đốm màu để tiết kiệm chi phí gas cho người dùng liên quan đến việc thực thi EVM. Đồng thời, mục tiêu của proto-danksharding là cung cấp cho các nhà phát triển định dạng dữ liệu tiên tiến này, đồng thời giảm tạm thời chi phí dữ liệu tổng hợp của họ bằng cách giới thiệu một định dạng riêng và thị trường tính phí cho dữ liệu sẽ được phân chia của họ. Mặc dù bản thân proto-danksharding không thực sự triển khai sharding nhưng nó cung cấp một tiêu chuẩn cho định dạng dữ liệu được phân chia, đây cũng là bước đầu tiên trong việc xây dựng lớp sẵn có dữ liệu gốc hiệu quả.

Lịch sử và trạng thái (The Verge & The Purge)

Đồng thời, chúng ta cũng cần xem xét trạng thái của Ethereum và bộ lưu trữ của nó. Vì người xác thực phải hoàn thành nhiệm vụ của họ trên các sản phẩm phần cứng tiêu dùng nên việc tăng trạng thái có thể ảnh hưởng đến việc phân cấp. Blob proto-danksharding đã được tách khỏi lớp thực thi EVM và bị xóa sau khoảng một tháng. Ngoài ra, EIP-4444 có thể khiến khách hàng ngừng cung cấp dữ liệu lịch sử ở lớp ngang hàng sau khoảng một năm. Bất chấp điều đó, chúng tôi phải triển khai một số loại hết hạn lịch sử bắt buộc ở lớp giao thức vì khoảng 40TB dữ liệu blob lịch sử được thêm vào mỗi năm sau khi phân chia. Trạng thái chuỗi khối cần được lưu trữ trên RAM hoặc SSD, tuy nhiên, lưu trữ lịch sử, dữ liệu mà Ethereum đã đạt được sự đồng thuận, có thể được lưu trữ trên ổ cứng giá rẻ. Vì việc lưu trữ lịch sử hoạt động theo mô hình tin cậy thiểu số trung thực (1 trên N), nên chúng tôi hoàn toàn không cần lưu trữ dữ liệu lịch sử trên các nút thực hiện đồng thuận theo thời gian thực. Đặc tả Danksharding đảm bảo rằng người xác thực lưu trữ và đảm bảo tính sẵn có của dữ liệu mà họ đã đạt được sự đồng thuận trong vài tháng. Dữ liệu lịch sử bị cắt bớt này sau đó sẽ được lưu trữ bởi các bên thứ ba, chẳng hạn như các giao thức dành riêng cho ứng dụng, BitTorrent, Portal Networks, Block Explorers, những người đam mê cá nhân hoặc giao thức lập chỉ mục.

Nguồn: Consensys

Về lộ trình, Ethereum không quốc tịch là một mục tiêu khác. Các nhà sản xuất khối sẽ sử dụng các nhân chứng, là bằng chứng bao gồm dữ liệu liên quan cần thiết để thực hiện các giao dịch trong khối. Sau đó, khách hàng có thể sử dụng bằng chứng này để xác minh trạng thái gốc được tạo ra bằng cách thực thi khối. Họ chỉ cần thực thi một phần trạng thái bị ảnh hưởng chứ không phải toàn bộ trạng thái đó. Trong thiết kế này, quy mô và khả năng sử dụng của bằng chứng là hai vấn đề cốt lõi: Vấn đề đầu tiên có thể được giải quyết bằng cách chuyển đổi cấu trúc dữ liệu trạng thái của Ethereum từ thông số kỹ thuật cấp giao thức) để giải quyết. Theo Vitalik's Người ta nói rằng trong Trong quá trình mở rộng Ethereum, chúng ta cần phải dựa vào các nhà sản xuất khối tập trung với phần cứng chuyên nghiệp trong khi vẫn duy trì xác minh phi tập trung.

Tóm tắt

Danksharding kế thừa tính bảo mật của Ethereum và cũng đưa ra các yêu cầu cao hơn cho Rollup. Bằng cách tích hợp chặt chẽ tính sẵn có của dữ liệu với các lớp đồng thuận và giải quyết, chúng tôi có thể nâng cấp cơ sở hạ tầng cơ bản để cho phép Rollup tận dụng các giải pháp sẵn có của dữ liệu gốc và loại bỏ các giả định bảo mật về tính hợp lệ và tính tự nguyện. Điều này đặt nền tảng cho việc xây dựng Enshrined Rollups nhằm loại bỏ rủi ro trong quản trị và hợp đồng thông minh trong tương lai. Đồng thời, Enshrined Rollup, sử dụng SNARK để thực hiện các cuộc gọi đồng bộ trong giao thức, cũng đã trở thành một thiết kế quan trọng để mở rộng blockchain trong tương lai. Ưu điểm của Rollup trong giao thức là nó sẽ loại bỏ chi phí gas của Rollup hợp đồng thông minh được cố định hàng ngày và được đo bằng số khối; và do việc tính toán được tách rời khỏi sự đồng thuận nên người xác minh không cần phải thực hiện lại nữa giao dịch để xác minh khối; ngoài ra, sự khác biệt về trạng thái có thể được đảm bảo bằng bằng chứng hợp lệ và khách hàng không có trạng thái không cần phải tải xuống bằng chứng làm chứng nữa. Với những ưu điểm này, độ trễ giải quyết sẽ được cải thiện, băng thông đồng bộ hóa và trình xác thực sẽ được tăng lên và bảo mật cầu nối chuỗi sẽ được đảm bảo hơn. Ethereum Foundation hiện đang nỗ lực triển khai thiết kế này vào lộ trình của Ethereum, với kế hoạch nâng cấp EVM lên Enshrined Rollup tương thích với SNARK.

Trong bài viết trước, chúng ta đã thảo luận về lợi ích của kiến trúc mô-đun ngoài chuỗi và Cơ chế ba bên Hiệp định đang phát triển các giải pháp về tính sẵn có, giải quyết và thực hiện dữ liệu. Mục tiêu chính của lộ trình Ethereum là giảm thiểu các giả định về độ tin cậy và cung cấp khả năng mở rộng trong giao thức thông qua các giải pháp gốc. Lớp cơ sở của Ethereum lưu trữ toàn bộ hệ sinh thái gồm các ứng dụng phi tập trung và hứa hẹn sẽ thay đổi căn bản cách chúng ta nghĩ về danh tính, lưu trữ, tìm kiếm, danh tiếng và quyền riêng tư trong thời đại kỹ thuật số. Khi chúng tôi nâng cấp Ethereum lên lớp cơ sở, chúng tôi cũng tối ưu hóa lớp ứng dụng này, cho phép người dùng và nhà phát triển mở rộng quy mô nhiều trường hợp sử dụng hơn trong cơ sở hạ tầng toàn cầu mạnh mẽ, an toàn. Đối với Ethereum, tầm nhìn của nó là xây dựng một tương lai kỹ thuật số cho toàn thế giới. Đồng thời, nó sẽ tiếp tục tuân thủ nguyên tắc trung lập đáng tin cậy và tiếp tục phát triển các hiệu ứng mạng, tính phân cấp và bảo mật của Ethereum, từ đó củng cố vị thế của mình trong tương lai của các mạng phi tập trung. Có vẻ như việc sáp nhập này là bước đầu tiên Ethereum thực hiện để hiện thực hóa tầm nhìn này.

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