Ethereum The Surge: Làm thế nào để đạt được 100.000+ nâng cấp Blockchain TPS

Một thay đổi lớn đang diễn ra trong hệ sinh thái Ethereum. Là nền tảng hợp đồng thông minh quan trọng nhất thế giới, Ethereum đang hướng tới mục tiêu xử lý hơn 100.000 giao dịch mỗi giây thông qua một chương trình nâng cấp có tên The Surge. Đây không chỉ là một bước đột phá về công nghệ mà còn đồng nghĩa với sự thay đổi cơ bản trong toàn bộ trải nghiệm người dùng của hệ sinh thái blockchain.

Mục tiêu cốt lõi của Surge là nâng cấp: vượt qua nút thắt hiệu suất

Sức mạnh xử lý hiện tại của mainnet Ethereum (Layer 1) chỉ khoảng 15-30 TPS. Mặc dù điều này là đủ cho nhiều ứng dụng, nhưng phí gas tăng vọt do tắc nghẽn đã trở thành một vấn đề khó khăn đối với người dùng trong thời gian mạng bận rộn. The Surge ra đời với sứ mệnh xây dựng Ethereum thành một chuỗi công khai hiệu quả có khả năng lưu trữ các ứng dụng đẳng cấp thế giới mà không phải hy sinh tính phi tập trung và bảo mật.

Người sáng lập Ethereum Vitalik Buterin định vị The Surge là một giai đoạn quan trọng trong việc đạt được việc mở rộng mạng lưới. Thông qua sự kết hợp của các giải pháp Layer 2 và công nghệ rollup, tầm nhìn của Ethereum là toàn bộ hệ sinh thái giống như một mạng thống nhất chứ không phải là một hòn đảo blockchain bị phân mảnh.

Ba trụ cột kỹ thuật hỗ trợ The Surge

1. Layer 2 Rollup đã trở thành lực lượng mở rộng chính

Rollup là trọng tâm trong chiến lược của The Surge. Họ xử lý các giao dịch ngoài chuỗi theo lô và sau đó gửi tổng hợp dữ liệu giao dịch đến chuỗi chính Ethereum. Cách tiếp cận này giúp giảm đáng kể gánh nặng cho mainnet đồng thời giảm đáng kể chi phí giao dịch cho người dùng.

Có hai loại rollup chính trên thị trường:

• Optimism Rollups (ví dụ: Arbitrum, Optimism): Giả sử một giao dịch hợp lệ, việc khôi phục sẽ được thực hiện trừ khi được chứng minh là sai. Cơ chế này tăng tốc độ giao dịch.
• ZK-Rollups (ví dụ: zkSync): Sử dụng công nghệ bằng chứng không kiến thức để xác minh tính hợp lệ của giao dịch trong thời gian thực, cung cấp đảm bảo bảo mật mạnh mẽ hơn.

Theo dữ liệu, tổng tài sản bị khóa trên mạng Ethereum Layer 2 đã tăng 216% trong năm qua, vượt quá 3,8 tỷ USD. Điều này minh họa đầy đủ sự công nhận của thị trường đối với các giải pháp Rollup.

2. Công nghệ lấy mẫu dữ liệu DAS cải thiện hiệu quả của nút

Lấy mẫu tính khả dụng của dữ liệu (DAS) là một cải tiến quan trọng khác. Trong mô hình truyền thống, mỗi trình xác thực cần tải xuống và xác minh đầy đủ tất cả dữ liệu giao dịch, tạo ra gánh nặng kỹ thuật đáng kể. DAS thay đổi mô hình này bằng cách cho phép các nút chỉ xác minh một tập hợp con dữ liệu, với tính toàn vẹn được đảm bảo bởi các nút mạng chung.

Cụ thể, PeerDAS sử dụng mạng ngang hàng để phân phối tải xác minh dữ liệu, trong khi 2D DAS tối ưu hơn nữa cơ chế xác minh, không chỉ đảm bảo bảo mật mà còn tăng đáng kể dung lượng mạng. Với DAS, mạng Layer 2 có thể xử lý nhiều giao dịch hơn mà không làm tăng chi phí lưu trữ của các node.

3. Giải pháp nén dữ liệu và plasma tối ưu hóa hiệu quả on-chain

Công nghệ Plasma xử lý các giao dịch ngoài chuỗi, chỉ gửi tóm tắt giao dịch lên chuỗi chính, giảm yêu cầu lưu trữ trên chuỗi. Kết hợp với các kỹ thuật nén dữ liệu như tổng hợp chữ ký BLS, hợp nhất nhiều chữ ký thành một, Ethereum có thể xử lý các luồng giao dịch quy mô lớn một cách hiệu quả hơn.

Sự kết hợp của các công nghệ này cho phép Ethereum vượt qua mốc 100.000 TPS về mặt lý thuyết.

Lộ trình thực hiện Surge

Cuộc hạ cánh của Surge được chia thành nhiều giai đoạn, mỗi giai đoạn tạo tiền đề cho giai đoạn tiếp theo:

Quý 1 năm 2024: Bản nâng cấp Dencun ra mắt Proto-Danksharding

• EIP-4844 chính thức được triển khai, giới thiệu cấu trúc dữ liệu “blob” để tối ưu hóa xử lý dữ liệu Layer 2
• Mạng Layer 2 đang bắt đầu được hưởng chiết khấu chi phí giao dịch đáng kể

2024-2025: Mở rộng tổng hợp và cải thiện mật mã

• Triển khai các bản cập nhật khả năng mở rộng cho các dự án tổng hợp chính thống
• Các bằng chứng mật mã mới như SNARK cải thiện độ tin cậy
• Triển khai quy mô lớn các hệ thống PeerDAS và 2D DAS

Cuối năm 2025: Tối ưu hóa Layer 1 và cải cách giá gas

• EOF (Định dạng đối tượng Ethereum) cải thiện hiệu quả thực hiện hợp đồng thông minh
• Ra mắt cơ chế định giá gas đa chiều, tính phí theo tính toán, dữ liệu và lưu trữ
• Các rollup gốc có thể được tích hợp vào lớp giao thức Ethereum

2026 và hơn thế nữa: Danksharding đầy đủ và phát triển dài hạn

• Nâng cấp từ Proto-Danksharding lên sharding đầy đủ
• Ethereum chạy nước rút hướng tới mục tiêu 100.000+ TPS
• Mật mã hậu lượng tử và các cơ chế đồng thuận tiên tiến tiếp tục lặp lại

Tác động thực tế của sự gia tăng đối với hệ sinh thái

Bước nhảy vọt về trải nghiệm người dùng

Đối với người dùng bình thường, thay đổi trực quan nhất là phí giảm đáng kể. Hiện tại, trên các mạng Layer 2 như Arbitrum và Optimism, chi phí chuyển ETH chỉ là 0,24-0,78 USD và chi phí này sẽ giảm hơn nữa sau khi triển khai The Surge. Điều này có nghĩa là các kịch bản như giao dịch tần suất cao và thanh toán vi mô mà trước đây không khả thi do phí gas cao sẽ thực sự có thể xảy ra.

Các nhà phát triển có nhiều không gian hơn để đổi mới

Môi trường giao dịch nhanh và rẻ mang lại trí tưởng tượng cho các nhà phát triển DeFi, trò chơi, NFT và các ứng dụng khác. Logic hợp đồng phức tạp và tương tác người dùng quy mô lớn không còn là nạn nhân của tắc nghẽn hiệu suất. Khả năng tương tác liền mạch giữa Layer 2 và Layer 1 cũng cho phép các nhà phát triển thiết kế các kiến trúc ứng dụng linh hoạt hơn.

Sự thống nhất sinh thái được tăng cường

Một mục tiêu khác của The Surge là làm cho hệ sinh thái Ethereum cảm nhận được trải nghiệm của “một mạng và nhiều chuỗi” thay vì “nhiều mạng bị phân mảnh”. Dòng chảy tài sản giữa các lớp khác nhau sẽ dễ dàng và tự nhiên như chuyển giữa các ví.

Thách thức và rủi ro liên quan đến nâng cấp

Với khả năng mở rộng tăng lên đi kèm với những rủi ro mới. Tính bảo mật của các giải pháp Layer 2 dựa trên sự hoàn hảo của các bằng chứng mật mã và bất kỳ lỗ hổng nào cũng có thể bị kẻ tấn công khai thác. Ngoài ra, việc tăng giới hạn gas một cách mù quáng trên Layer 1 có thể làm tăng yêu cầu phần cứng của các nút vận hành, gây hại cho mục tiêu phi tập trung.

Vitalik Buterin cũng chỉ ra rằng nhu cầu lâu dài để đối phó với các mối đe dọa điện toán lượng tử. Cộng đồng Ethereum đã bắt đầu làm việc trên các sơ đồ mật mã hậu lượng tử.

Con đường phát triển dài hạn của Ethereum

Surge chỉ là một phần trong lộ trình phát triển công nghệ của Ethereum. Phần tiếp theo cũng sẽ được thúc đẩy:

• Sự phung phí: Định dạng giao dịch và định giá gas được tối ưu hóa
• The Verge: Cải thiện hiệu quả đồng thuận với khách hàng không có quốc tịch
• Cuộc thanh trừng: Dọn dẹp dữ liệu lịch sử và cải thiện hiệu quả hoạt động của nút

Mục tiêu cuối cùng của Ethereum là trở thành một cơ sở hạ tầng blockchain có thể hỗ trợ hàng triệu người dùng trên khắp thế giới trong khi vẫn duy trì tính phi tập trung và bảo mật. Sự gia tăng là một bước tiến quan trọng trong tầm nhìn đầy tham vọng này.

Kết luận

Bản nâng cấp Ethereum The Surge thể hiện một bước đột phá đáng kể trong việc khám phá khả năng mở rộng chuỗi công khai. Thông qua sức mạnh tổng hợp của nhiều công nghệ như Rollup, DAS và nén dữ liệu, Ethereum đang làm việc chăm chỉ để vượt qua giới hạn dung lượng 100.000 TPS. Điều này không chỉ cải thiện tốc độ và chi phí giao dịch mà còn tượng trưng cho khả năng các ứng dụng blockchain chuyển từ thị trường ngách sang xu hướng chủ đạo.

Tất nhiên, bất kỳ nâng cấp công nghệ quy mô lớn nào cũng cần được thúc đẩy cẩn thận. Kiểm tra bảo mật liên tục, kiểm tra cộng đồng đầy đủ và chiến lược triển khai từng bước sẽ đảm bảo rằng The Surge an toàn. Đối với người dùng và nhà phát triển, hiểu những thay đổi này và thích ứng với kiến trúc sinh thái mới là chìa khóa để nắm bắt giai đoạn tiếp theo của cơ hội phát triển Ethereum.