Hiểu về Cập nhật Dencun của Ethereum: Proto-Danksharding và Những điều tiếp theo

Ethereum tiếp tục phát triển như một trong những nền tảng hàng đầu cho các ứng dụng phi tập trung và hợp đồng thông minh. Nâng cấp Dencun sắp tới, chính thức gọi là Cancun-Deneb, đánh dấu một bước ngoặt trong lộ trình kỹ thuật của mạng lưới. Tại trung tâm là Proto-Danksharding—một cơ chế đột phá định hình lại cách dữ liệu lưu chuyển trong hệ sinh thái Ethereum. Nâng cấp này, dự kiến ra mắt vào ngày 13 tháng 3 năm 2024, sau các giai đoạn thử nghiệm ban đầu, giải quyết một trong những thách thức cấp bách nhất của blockchain: khả năng mở rộng và chi phí giao dịch.

Phân tích kiến trúc Dencun

Nâng cấp Cancun-Deneb (Dencun) hoạt động trên hai tuyến song song trong hạ tầng Ethereum. Thành phần Cancun nhắm vào Lớp Khả dụng Dữ liệu, giới thiệu các cơ chế để xử lý dữ liệu hiệu quả hơn. Trong khi đó, Deneb tập trung vào Lớp Đồng thuận, đảm bảo các validator có thể xử lý các cấu trúc dữ liệu mới này một cách hiệu quả. Cả hai cùng tạo thành một hệ thống liền mạch nhằm mở khóa các cải tiến theo cấp số nhân về thông lượng mạng.

Blobs và Proto-Danksharding là gì?

EIP-4844, nền tảng của Dencun, giới thiệu “blobs”—các container dữ liệu chuyên dụng đại diện cho một bước chuyển đổi căn bản trong cách quản lý dữ liệu giao dịch. Khác với lưu trữ giao dịch truyền thống, blobs được xử lý như các gói dữ liệu tạm thời, có giới hạn thời gian, với dung lượng cố định 1 MB mỗi slot. Việc tách biệt giữa dữ liệu thực thi giao dịch và lưu trữ blob tạo ra không gian thở cho mạng lưới.

Proto-Danksharding đóng vai trò làm khung sườn cho việc triển khai Danksharding hoàn chỉnh. Thay vì cố gắng thực hiện toàn bộ cải tiến trong một bước, phương pháp theo giai đoạn này cho phép các nhà phát triển thử nghiệm các cơ chế, thu thập dữ liệu hiệu suất và tinh chỉnh công nghệ trước khi triển khai toàn diện. Kiến trúc này ảnh hưởng trực tiếp đến các giải pháp khả dụng dữ liệu (DA) mới nổi như Celestia và EigenDA, vốn đang đối mặt với cạnh tranh và áp lực tối ưu hóa chi phí của riêng họ.

Các cải tiến kỹ thuật hỗ trợ ngoài EIP-4844

Nâng cấp Dencun tích hợp nhiều cải tiến bổ sung:

EIP-1153 giới thiệu bộ nhớ tạm thời—một không gian làm việc tạm thời cho hợp đồng thông minh, sẽ bị xóa sau khi thực thi. Điều này giảm thiểu sự phình to không cần thiết của trạng thái và giảm tiêu thụ gas trong các hoạt động phức tạp.

EIP-4788 cấp quyền truy cập trực tiếp vào dữ liệu Beacon Chain cho hợp đồng thông minh, kết nối giữa lớp thực thi và lớp đồng thuận. Điều này mở ra các khả năng mới cho các ứng dụng tài chính phức tạp và dịch vụ oracle.

EIP-5656 tối ưu hóa hoạt động bộ nhớ qua opcode MCOPY, cho phép chuyển dữ liệu hàng loạt hiệu quả hơn—một cải tiến về chất lượng cuộc sống cho các nhà phát triển làm việc với bộ dữ liệu lớn.

EIP-6493 hoàn thiện cơ chế đồng thuận của validator, đặc biệt là cách mạng lưới chọn chuỗi nào để theo dõi trong các trường hợp chia tách tiềm năng. Những thay đổi tinh vi này củng cố tính cuối cùng và giảm thiểu các lỗ hổng tấn công.

EIP-6780 hạn chế chức năng SELFDESTRUCT, loại bỏ một vector mà qua đó các hợp đồng có thể bị lợi dụng để tấn công gây rối. Biện pháp phòng thủ này nâng cao mức độ an toàn toàn bộ hệ sinh thái.

Lộ trình và hạ tầng thử nghiệm Dencun

Các nhóm phát triển Ethereum đã tổ chức một quá trình triển khai theo giai đoạn để phát hiện các vấn đề tiềm ẩn trước khi ra mắt chính:

• 17 tháng 1 năm 2024: Testnet Goerli kích hoạt nâng cấp
• 30 tháng 1 năm 2024: Testnet Sepolia tham gia giai đoạn thử nghiệm
• 7 tháng 2 năm 2024: Testnet Holesky nhận nâng cấp
• 13 tháng 3 năm 2024: Triển khai chính trên mainnet

Nhịp độ này phản ánh các bài học rút ra từ các lần nâng cấp trước. Mục tiêu ban đầu vào Quý 4 năm 2023 đã bị đẩy lùi sau các cuộc thảo luận của nhà phát triển vào tháng 11 năm 2023, ưu tiên sự ổn định hơn tốc độ.

Tại sao Dencun quan trọng: Ảnh hưởng thực tế

Phí gas và Trải nghiệm người dùng

Lợi ích rõ ràng nhất của nâng cấp này là giảm chi phí giao dịch. Các mạng Layer-2—như Arbitrum, Optimism, Polygon—thường gom các giao dịch và gửi chúng định kỳ lên Ethereum, hiện tính phí từ $0.24 đến $0.78 cho các chuyển khoản đơn giản. Các giao dịch hoán đổi token tốn từ $0.67 đến $2.85. Sau Dencun, các con số này dự kiến sẽ giảm 10-100 lần do chi phí DA giảm mạnh.

Đây không chỉ là một cải tiến theo phần trăm—mà là một bước chuyển đổi về mặt kinh tế. Các giao dịch ngày nay có thể mất $1 chi phí $0.01 ngày mai, mở ra các trường hợp sử dụng mới trong micropayments, giao dịch thường xuyên và tự động hóa trên chuỗi.

Tăng trưởng thông lượng

Hiện tại, Ethereum xử lý khoảng 15 giao dịch mỗi giây trên Layer 1. Nâng cấp Dencun không trực tiếp tăng con số này—điều đó chờ đợi Danksharding hoàn chỉnh. Tuy nhiên, bằng cách làm cho các giao dịch trên Layer-2 rẻ hơn, nâng cấp khuyến khích nhiều hoạt động giao dịch hơn qua các rollup, nhân thực tế khả năng của mạng lên hơn 1.000 TPS khi tính toàn bộ hệ thống.

Các mạng Layer-2 còn hưởng lợi từ việc xác nhận nhanh hơn. Khi lớp nền trở nên hiệu quả hơn, các rollup có thể xác nhận giao dịch trên mainnet nhanh hơn và rẻ hơn, giảm ma sát giữa các lớp.

Cải thiện an ninh

Ngoài hiệu suất, Dencun củng cố tư thế an ninh của Ethereum. Các hạn chế của EIP-6780 và các cơ chế đồng thuận validator cải tiến giúp giảm các bề mặt tấn công. Hệ thống Proof of Stake, đã hoạt động hoàn chỉnh kể từ The Merge tháng 9 năm 2022, nay còn vững chắc hơn nhờ các tinh chỉnh này.

Rủi ro và thách thức chuyển đổi

Thực thi kỹ thuật

Dù đã thử nghiệm kỹ lưỡng, các nâng cấp phức tạp vẫn mang theo rủi ro nội tại. Một lỗi nhỏ trong cơ chế xử lý blob có thể gây ra hành vi không mong muốn. Các nhóm phát triển đã giảm thiểu điều này qua các giai đoạn thử nghiệm mạng lưới, nhưng mainnet luôn tiềm ẩn các điều kiện mới.

Tương thích hợp đồng thông minh

Các ứng dụng đã tồn tại trước Dencun hoạt động dựa trên một số giả định nhất định. Trong khi nâng cấp duy trì khả năng tương thích ngược, các nhà phát triển muốn khai thác các tính năng mới—đặc biệt là lưu trữ blob—phải chủ động tích hợp mã cập nhật. Việc di chuyển không cẩn thận có thể tạo ra lỗ hổng bảo mật.

Biến động phí gas trong giai đoạn chuyển đổi

Những tuần đầu sau nâng cấp có thể chứng kiến các biến động không lường trước. Nếu tỷ lệ chấp nhận tăng nhanh hơn dự kiến hoặc gặp sự cố kỹ thuật cần can thiệp thủ công, phí gas có thể tạm thời tăng cao. Ngược lại, nếu chậm, lợi ích dự kiến sẽ chưa thể hiện rõ ngay lập tức.

Gián đoạn lớp DA

Các dự án như Celestia, EigenDA và các dự án tương tự có thể đối mặt với áp lực khi Proto-Danksharding giảm lợi thế chi phí tương đối của dịch vụ của họ. Một số ứng dụng có thể quay trở lại sử dụng khả năng khả dụng dữ liệu của Ethereum, tạo ra sự không chắc chắn ngắn hạn trong phân khúc hệ sinh thái đó.

Ethereum 2.0: Đặt Dencun trong bối cảnh

Nâng cấp Dencun là một cột mốc trong quá trình phát triển đa giai đoạn của Ethereum:

Giai đoạn 0: Beacon Chain (Ngày 1 tháng 12 năm 2020) giới thiệu hạ tầng Proof of Stake chạy song song với mạng lưới ban đầu, đặt nền móng cho các cải tiến đồng thuận.

The Merge (Ngày 15 tháng 9 năm 2022) hợp nhất lớp thực thi và lớp đồng thuận, giảm tiêu thụ năng lượng 99.5% và khẳng định PoS là cơ chế bảo mật của Ethereum.

Shanghai/Capella (Tháng 4 năm 2023) cho phép rút staking, giúp người dùng truy cập phần thưởng của mình, củng cố vị thế của Ethereum như một blockchain sinh lợi.

Dencun (13 tháng 3 năm 2024) giải quyết khả năng mở rộng qua tối ưu dữ liệu và xử lý giao dịch dựa trên blob.

Electra + Prague (Petra) đang đến gần, có thể giới thiệu Verkle Trees—cấu trúc dữ liệu thay thế giúp tối ưu hóa lưu trữ và chứng minh mật mã.

Cầu nối đến Danksharding hoàn chỉnh

Proto-Danksharding được thiết kế rõ ràng như một sân thử nghiệm cho việc triển khai sharding đầy đủ. Danksharding toàn diện sẽ phân chia mạng Ethereum thành nhiều shard, mỗi shard xử lý giao dịch riêng biệt trước khi phối hợp ở cấp độ giao thức. Cách tiếp cận này có thể tăng khả năng mở rộng lên nhiều lần.

Phương pháp từng bước—trước tiên Proto-Danksharding, sau đó là Danksharding đầy đủ—phản ánh tính thực dụng. Các nhóm có thể quan sát hiệu suất của blobs, tinh chỉnh dựa trên dữ liệu thực tế và đảm bảo quá trình triển khai cuối cùng ít gặp bất ngờ hơn.

Ý nghĩa dành cho các bên liên quan khác nhau

Người dùng: Chờ đợi các giao dịch rẻ hơn đáng kể trên các nền tảng Layer-2 trong vài tuần sau nâng cấp. Trên mainnet, tác động phụ thuộc vào mức độ chấp nhận—lợi ích sớm sẽ đến với những ai tích cực sử dụng Layer-2.

Nhà phát triển: Dung lượng blob 1 MB mỗi slot mở ra các kiến trúc ứng dụng mới. Các nhà phát triển có thể thiết kế dApps trước đây không khả thi về mặt kinh tế, như trò chơi on-chain tần suất cao hoặc các phái sinh tài chính thời gian thực.

Validator: Staking vẫn hấp dẫn, đặc biệt là các giao thức staking thanh khoản cho phép người dùng kiếm lợi nhuận trong khi duy trì tính thanh khoản. Nâng cấp này không trực tiếp tăng phần thưởng validator, nhưng các cải tiến mạng hỗ trợ giá trị ETH dài hạn.

Nhà đầu tư: Nâng cấp Dencun giảm một trở ngại lớn cho vị thế cạnh tranh của Ethereum so với các blockchain khác. Khả năng mở rộng vượt trội và chi phí thấp hơn giúp củng cố lợi thế cạnh tranh, có thể hỗ trợ tăng giá khi thực tế sử dụng tăng sau nâng cấp.

Nhìn xa hơn nữa

Lộ trình của Ethereum không dừng lại sau Dencun. Các cuộc thảo luận liên tục tập trung vào kinh tế validator, giảm MEV, và các cải tiến về quyền riêng tư. Verkle Trees trong nâng cấp Petra là một bước tiến khác, có thể cho phép các client không trạng thái, không cần tải toàn bộ lịch sử blockchain.

Tổng thể, các nâng cấp này giúp Ethereum mở rộng quy mô lên hàng tỷ người dùng trong khi vẫn duy trì tính phi tập trung. Proto-Danksharding không phải là câu trả lời cuối cùng—đây là bước quan trọng thể hiện Ethereum có thể tiếp tục phát triển một cách thực dụng, giải quyết các hạn chế thực tế mà không hy sinh an ninh hay nguyên tắc cốt lõi.

Nâng cấp Dencun thể hiện cam kết của Ethereum trong việc giải quyết bài toán ba trong một: khả năng mở rộng, an ninh và phi tập trung. Khi mạng lưới thực hiện các cải tiến kỹ thuật này, hệ sinh thái crypto sẽ có một hạ tầng mạnh mẽ hơn để xây dựng các hệ thống tài chính và ứng dụng phi tập trung thế hệ tiếp theo.