Eth2.0: Con đường đổi mới của Ethereum

Ethereum đang đối mặt với một vấn đề ngày càng cấp bách - khi hoạt động mạng tăng vọt, Chi phí giao dịch tăng mạnh, và các nút thắt về khả năng mở rộng ngày càng rõ ràng. Mỗi giao dịch đều cần phải trả một khoản phí nhiên liệu không nhỏ, điều này khiến nhiều ứng dụng trên Ethereum trở nên không còn khả thi về mặt kinh tế. Để giải quyết tình huống này, kế hoạch nâng cấp đã được cộng đồng Ethereum ấp ủ từ lâu cuối cùng đã được hé lộ - đó chính là Ethereum 2.0 (còn được gọi là Eth2 hoặc “Bình yên” Serenity).

Tại sao Ethereum cần nâng cấp?

Kể từ khi Ethereum ra đời, các ứng dụng phi tập trung (DApp) và công nghệ blockchain đã phát triển mạnh mẽ trong hệ sinh thái của nó. Đặc biệt, trong làn sóng đổi mới của tài chính phi tập trung (DeFi), nhiều ứng dụng đã được xây dựng trên nền tảng Ethereum. Tuy nhiên, sự tăng trưởng này cũng mang lại những thách thức.

Cơ chế đồng thuận bằng chứng công việc (PoW) mà Ethereum áp dụng mặc dù an toàn và đáng tin cậy, nhưng khi khối lượng giao dịch trên mạng gia tăng, công suất tính toán cần thiết cũng tăng theo. Điều này dẫn đến tốc độ giao dịch chậm lại, chi phí giao dịch tăng vọt, cuối cùng làm cho Ethereum khó trở thành nền tảng lý tưởng hỗ trợ các ứng dụng internet thế hệ tiếp theo.

Ba đổi mới cốt lõi của Eth2.0

Ethereum 2.0 giải quyết cuộc khủng hoảng khả năng mở rộng thông qua ba cải cách cách mạng, đồng thời đảm bảo rằng tính bảo mật và đặc tính phi tập trung của mạng không bị tổn hại.

Sự chuyển biến của cơ chế chứng minh quyền lợi

Khác với PoW phụ thuộc vào khả năng tính toán của thợ mỏ, chứng minh cổ phần (PoS) đã giới thiệu một logic xác thực hoàn toàn mới. Chỉ cần bạn nắm giữ ít nhất 32 ETH, bạn có thể chọn đặt cược các token này để trở thành người xác thực, kiếm phần thưởng thông qua việc xác thực giao dịch. Điều này không chỉ giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng mà còn cho phép người dùng bình thường tham gia vào việc duy trì mạng lưới, thực sự hiện thực hóa cơ chế đồng thuận dân chủ.

Ứng dụng của công nghệ phân đoạn

Hiện tại, mỗi nút đều cần lưu trữ và xử lý toàn bộ lịch sử giao dịch trên mạng Ethereum, điều này gây ra sự dư thừa dữ liệu lớn và nút thắt trong xử lý. Chuỗi phân mảnh sẽ phân tách dữ liệu mạng thành nhiều tập con, mỗi nút chỉ cần quản lý một phân mảnh, như vậy có thể xử lý song song một lượng lớn giao dịch, cải thiện đáng kể thông lượng và hiệu suất toàn bộ mạng.

Vai trò điều phối của chuỗi tín hiệu

Để đảm bảo tính nhất quán và đồng bộ dữ liệu giữa các phân đoạn, chuỗi tín hiệu đã ra đời. Nó đóng vai trò là “người điều phối” cho toàn bộ mạng, cung cấp sự đồng thuận và bảo mật cho các chuỗi phân đoạn hoạt động song song. Nếu không có chuỗi tín hiệu, việc chia sẻ dữ liệu giữa các phân đoạn sẽ không thể thực hiện được. Do đó, nó được coi là nhiệm vụ hàng đầu trong việc ra mắt Ethereum 2.0.

Lộ trình từng bước từ thực tế đến lý tưởng

Việc triển khai Eth2.0 được thực hiện theo phương pháp tiến hành theo từng giai đoạn, đảm bảo mỗi giai đoạn đều có thể được thực hiện một cách an toàn và ổn định.

Giai đoạn 0: Khởi động chuỗi tín hiệu

Giai đoạn này cốt lõi là triển khai chuỗi beacon. Mặc dù chưa có chuỗi phân đoạn, nhưng chuỗi beacon đã bắt đầu tiếp nhận các xác nhận viên để thực hiện staking thông qua hợp đồng lưu trữ một chiều. Cần lưu ý rằng, trước khi chuỗi phân đoạn hoàn toàn上线, tất cả ETH đã được staking sẽ bị khóa và các xác nhận viên không thể rút ra.

Chuỗi tín hiệu đã chính thức ra mắt vào ngày 1 tháng 12 năm 2020, hoạt động song song với mạng chính của Ethereum. Trong thời gian này, nó không xử lý giao dịch trên mạng chính, mà thay vào đó tích lũy kinh nghiệm bằng cách liên tục đạt được sự đồng thuận giữa các xác thực viên hoạt động và số dư tài khoản của họ.

Giai đoạn 1/1.5: Sự tích hợp của phân đoạn và việc chuyển giao chứng minh cổ phần

Giai đoạn 1 giới thiệu chuỗi phân đoạn, cho phép các xác thực viên xây dựng khối trên blockchain thông qua cơ chế PoS. Giai đoạn 1.5 đánh dấu việc mạng chính Ethereum chính thức tích hợp chuỗi phân đoạn và khởi động quá trình chuyển đổi từ PoW sang PoS. Hai giai đoạn này đã được lên kế hoạch bắt đầu vào năm 2021.

Hợp nhất: Từ tiêu thụ năng lượng đến sự chuyển mình thanh lịch

“Hợp nhất” là bước cuối cùng từ chứng minh công việc sang chứng minh quyền sở hữu, cũng là nút then chốt trong tiến trình Ethereum 2.0. Vào thời điểm này, mạng chính Ethereum sẽ hoàn toàn chuyển sang chuỗi tín hiệu, áp dụng cơ chế đồng thuận PoS toàn diện.

Khác với phân tách cứng, việc hợp nhất sẽ không tạo ra hai chuỗi khối độc lập. Ethereum sẽ duy trì danh tính chuỗi khối đơn, toàn bộ lịch sử giao dịch và ghi chép tài sản của người dùng sẽ được giữ nguyên trên mạng chính, người dùng không cần thực hiện bất kỳ biện pháp phòng ngừa nào.

Giai đoạn 2: Sự ra đời của các phân đoạn hoàn chỉnh

Giai đoạn cuối cùng sẽ đạt được kiến trúc phân mảnh hoàn chỉnh, Ethereum 2.0 sẽ chính thức trở thành thế hệ Ethereum mới. Khi đó, chuỗi phân mảnh cũng sẽ hỗ trợ hợp đồng thông minh, cho phép các nhà phát triển DApp hợp tác liền mạch với Eth2.0, mở ra một chương mới cho hệ sinh thái ứng dụng. Giai đoạn này dự kiến sẽ được ra mắt sau khi hợp nhất.

Triển vọng: Tại sao bản nâng cấp này rất quan trọng

Eth2.0 không chỉ là một sự cải tiến công nghệ, mà còn là một hành động sống còn của hệ sinh thái Ethereum. Sự cải thiện về khả năng mở rộng sẽ cho phép Ethereum chứa đựng nhiều ứng dụng và người dùng hơn, củng cố vị thế dẫn đầu của nó trong nền tảng hợp đồng thông minh. Việc triển khai các tính năng mới như PoS, chuỗi phân đoạn và chuỗi tín hiệu sẽ đảm bảo Ethereum tiếp tục là cơ sở hạ tầng năng động và bền vững nhất trong hệ sinh thái tiền điện tử.

Mặc dù việc ra mắt hoàn toàn Eth2.0 cần một khoảng thời gian dài, thậm chí có thể vượt quá thời gian dự kiến, nhưng đội ngũ phát triển Ethereum đang tiến hành kế hoạch lớn này một cách vững chắc. Khi các giai đoạn được thực hiện dần dần, Ethereum sẽ đón nhận một sự tái sinh thực sự.