Nâng cấp Cancun là gì?

Bản nâng cấp Cancun là bản nâng cấp kỹ thuật quan trọng trong lộ trình phát triển chuỗi khối của Ethereum. Tương tự như bản nâng cấp Thượng Hải trước đây, nó được đặt theo tên của thành phố nơi tổ chức Hội nghị nhà phát triển Ethereum, đó là Cancun ở Mexico.

Mỗi bản nâng cấp kỹ thuật Ethereum kết hợp một số Đề xuất cải tiến Ethereum (EIP) quan trọng nhằm giải quyết tốt hơn bộ ba vấn đề blockchain để cải thiện hiệu suất và trải nghiệm người dùng. Bản nâng cấp Cancun chủ yếu tập trung vào nâng cấp lớp thực thi của Ethereum, trong khi nâng cấp lớp giao thức được gọi là Deneb. Các nhà phát triển cũng kết hợp hai cái tên này thành “Dencun”. Vì vậy, bản nâng cấp Cancun còn được gọi là bản nâng cấp Dencun.

Ethereum, với tư cách là chuỗi công khai tích cực nhất trong thế giới Web3, có số lượng ứng dụng và giao thức blockchain cao nhất. Mỗi nâng cấp kỹ thuật cơ bản đều có tác động đáng kể, thu hút sự chú ý chặt chẽ từ các chuyên gia trong ngành.

Nâng cấp Cancun có ý nghĩa gì đối với Ethereum?

Theo hồ sơ cuộc gọi của nhà phát triển cốt lõi Ethereum được phát hành vào ngày 14 tháng 9, các đề xuất được chấp nhận hiện tại cho bản nâng cấp này bao gồm:

1. EIP-4884: Giao dịch phân mảnh
2. EIP-1153: Mã hoạt động lưu trữ tạm thời
3. EIP-4788: Nguồn gốc khối Beacon trong EVM
4. EIP-5656: MCOPY - Lệnh sao chép bộ nhớ
5. EIP-6780: Chỉ tự hủy trong cùng một giao dịch
6. EIP-7516: mã hoạt động BLOBBASEFEE*
7. EIP-7044: Khóa tên miền chữ ký thoát tự nguyện trên Capella
8. EIP-7045: Tăng số lượng vị trí bao gồm chứng thực tối đa
9. EIP-7514: Thêm giới hạn thời gian rời bỏ tối đa*

Dấu * cho biết EIP mới được thêm vào cho cuộc họp này. Ba EIP cuối cùng là các bản nâng cấp cấp giao thức cho Deneb.

Mặc dù thuật ngữ có vẻ mang tính kỹ thuật nhưng các EIP này chủ yếu đạt được hai điều:

1. Tối ưu hóa công nghệ đặt cược do nâng cấp Thượng Hải mang lại và cải thiện cơ sở hạ tầng đặt cược
2. Giảm phí gas và cải thiện khả năng mở rộng của blockchain, cung cấp nhiều hỗ trợ hơn cho công nghệ cuộn trong Ethereum

Sau khi nâng cấp Thượng Hải, trọng tâm phát triển hiện tại của Ethereum là thúc đẩy khả năng mở rộng tập trung vào Rollup. Do đó, trong lần nâng cấp này, đề xuất EIP-4844, có thể thúc đẩy sự phát triển của Rollup và giảm Phí Gas, đã trở thành cốt lõi của bản nâng cấp này.

Khi nào việc nâng cấp sẽ diễn ra?

Theo cuộc họp mới nhất của nhà phát triển, việc ra mắt mạng thử nghiệm Dencun Devnet-9 đã bị hoãn lại một tuần đến thứ Ba, ngày 26 tháng 9. Ngoài ra còn có đề xuất mở Devnet-10 để thử nghiệm ngắn hạn. Sự kết thúc của mạng thử nghiệm hướng tới nhà phát triển chủ yếu được xác định bởi kết quả kiểm tra sức chịu đựng của mạng. Nếu các nhà phát triển hài lòng, nó sẽ chuyển sang mạng thử nghiệm công khai; nếu không, Devnet-10 sẽ khởi chạy. Mạng thử nghiệm công khai sẽ bao gồm các mạng như Goerli và Sepolia. Việc nâng cấp chính thức trên mainnet sẽ chỉ diễn ra nếu testnet công khai chạy thành công.

Mặc dù thời gian nâng cấp chính xác vẫn chưa chắc chắn nhưng hầu hết các chuyên gia trong ngành đều ước tính rằng nó sẽ được hoàn thành trong khoảng thời gian từ quý 3 năm 2023 đến quý 1 năm 2024.

EIP-4844 là gì?

EIP-4844 (Proto-Danksharding) là một giải pháp được Ethereum Foundation đề xuất nhằm giảm phí gas và tăng thông lượng. Cuộc thảo luận xung quanh EIP-4844 đã có trước bản nâng cấp Thượng Hải, nhưng các nhà phát triển đã trì hoãn việc triển khai nó để đảm bảo hiệu quả nâng cấp tốt hơn.

Trong ngắn hạn và trung hạn, Rollup có thể là giải pháp mở rộng đáng tin cậy nhất cho Ethereum. Phí giao dịch trên Lớp 1 (L1) luôn ở mức cao, vì vậy cần phải nỗ lực để chuyển toàn bộ hệ sinh thái sang Rollups. Rollup có thể giảm đáng kể chi phí của người dùng Ethereum: Optimism và Arbitrum, cũng như các giải pháp Layer2 khác, thường có mức phí thấp hơn khoảng 3-8 lần so với mạng chính Ethereum. Mặt khác, ZK Rollups có khả năng nén dữ liệu vượt trội và có thể tránh bao gồm chữ ký, dẫn đến mức phí thấp hơn khoảng 40-100 lần so với mạng chính.

Tuy nhiên, bất chấp những tiến bộ này, chi phí vẫn còn quá cao đối với nhiều người dùng. Giải pháp lâu dài để giải quyết những hạn chế vốn có của Rollup luôn là phân chia dữ liệu (Danksharding), nhưng việc triển khai và triển khai đầy đủ giải pháp này sẽ mất thời gian đáng kể. Vì vậy, EIP-4844 [1] được chọn làm giải pháp lấp khoảng trống.

Danksharding là gì?

Danksharding là một thiết kế sharding mới được đề xuất cho Ethereum, được Dankrad giới thiệu vào cuối năm 2021. Trước đó, giải pháp khả năng mở rộng đang được thảo luận là Sharding 1.0, có thể hiểu đơn giản là nhóm các trình xác thực mạng để song song hóa việc tính toán các giao dịch chuỗi khác nhau. Điều này có nghĩa là một blockchain duy nhất bao gồm nhiều “chuỗi phân đoạn” song song. Đây thực chất là một hình thức tính toán song song hoặc phương pháp phân chia và chinh phục. Kế hoạch Chuỗi Ethereum Beacon nhằm mục đích ban đầu kết nối 64 chuỗi phân đoạn, với công suất xử lý ước tính gấp 64 lần so với Ethereum 1.0. Trong kế hoạch ban đầu, số lượng chuỗi phân đoạn có thể lên tới 1024. Thách thức với công nghệ này là mạng cần phải thường xuyên đồng bộ hóa trạng thái và dữ liệu của từng chuỗi phân đoạn. Điều này không chỉ phức tạp về mặt kỹ thuật mà còn đặt ra yêu cầu cao đối với các nút, yêu cầu tất cả các nút phải hoàn thành đồng bộ hóa trong một khoảng thời gian cụ thể. Quá trình này có thể gây ra độ trễ mạng và các vấn đề bảo mật mạng tiềm ẩn.

Dankrad sau đó đã giới thiệu một sơ đồ sharding mới đáp ứng ba tính năng: sản xuất khối tập trung, xác minh phi tập trung và khả năng chống kiểm duyệt. Chương trình này có ba đổi mới cốt lõi:

1. Lấy mẫu tính sẵn có của dữ liệu (DAS): Trong blockchain, các nhà sản xuất khối (người khai thác/người xác thực) được yêu cầu tiết lộ và cung cấp dữ liệu giao dịch của các khối mà họ tạo ra để xác thực nút đầy đủ. Quá trình này được gọi là Tính sẵn sàng của Dữ liệu (DA). Danksharding sử dụng thiết kế toán học cho phép các nút xác thực chỉ kiểm tra một phần các đoạn dữ liệu để có được dữ liệu sẵn có. Điều này cải thiện đáng kể hiệu suất của các nút.
2. Phân tách người đề xuất-người xây dựng (PBS): Hiện tại, trình xác thực Ethereum tạo và phát các khối. Họ tập hợp các giao dịch mà họ đã nghe được thông qua mạng tin đồn và đóng gói chúng thành một khối để gửi đến các đồng nghiệp trên mạng Ethereum. PBS chia các nhiệm vụ này thành nhiều trình xác thực. Người xây dựng khối chịu trách nhiệm tạo khối và cung cấp chúng cho người đề xuất khối trong mỗi vị trí. Người đề xuất khối không thể xem nội dung của khối, họ chỉ cần chọn khối có lợi nhất, trả phí cho người xây dựng khối trước khi gửi khối cho các đồng nghiệp của nó.
3. Danh sách chống kiểm duyệt (crList): Nhà sản xuất khối phải chỉ định danh sách tất cả các giao dịch đủ điều kiện mà họ thấy trong mempool; người đóng gói phải chứng minh rằng họ đã xem danh sách này và được yêu cầu đưa vào các giao dịch này, ngăn chặn việc cố ý bỏ sót một số giao dịch hợp pháp nhất định.

Kế hoạch, cuối cùng được đặt theo tên Dankrad là Danksharding, là một thách thức về mặt kỹ thuật để thực hiện và do đó cần phải triển khai theo từng giai đoạn. EIP-4844 chủ yếu được sử dụng để triển khai hầu hết logic và “giàn giáo” (chẳng hạn như định dạng giao dịch và quy tắc xác thực) cần thiết cho đặc tả Danksharding hoàn chỉnh.

Trong blockchain, các giao dịch thường được đóng gói và ghi lại theo khối. Tuy nhiên, loại giao dịch mới được EIP-4844 giới thiệu, được gọi là Blob, khác với các khối hiển thị trên Máy ảo Ethereum (EVM). Blob chỉ khả dụng trong một khoảng thời gian ngắn và EVM không hiển thị. Blobs, xảy ra cứ sau 12 giây, có thể lưu trữ 1 MB dữ liệu. Điều này làm tăng đáng kể dung lượng lưu trữ so với kích thước khối trung bình của Ethereum, khoảng 90 KB, cho phép thực hiện nhiều giao dịch hơn. Ngoài ra, Blobs tồn tại trên lớp đồng thuận Ethereum thay vì lớp thực thi chuyên sâu về tính toán. Bởi vì các Blobs không hiển thị với EVM và không thuộc lớp thực thi nên chi phí của chúng cực kỳ thấp, giúp giảm đáng kể phí giao dịch. [2]

Vậy tại sao nhiều người lại nói nó có tác động đáng kể đến Layer2?

Điều này là do Layer2 hoạt động dựa trên công nghệ Rollup, về cơ bản thực hiện một gói giao dịch bên ngoài mạng chính Ethereum. Sau khi thực hiện, kết quả thực hiện và dữ liệu giao dịch được nén và gửi lại L1 để người khác xác minh tính chính xác của kết quả giao dịch. Rõ ràng, nếu người khác không thể đọc được dữ liệu thì việc xác minh sẽ không thể hoàn tất. Do đó, điều quan trọng là người khác phải có khả năng truy cập vào dữ liệu giao dịch ban đầu, còn được gọi là “dữ liệu sẵn có”.

Tuy nhiên, do kiến trúc hiện tại của Ethereum, dữ liệu được truyền từ L2 đến L1 được lưu trữ trong Calldata của các giao dịch. Calldata ban đầu được thiết kế như một tham số cho các lệnh gọi chức năng hợp đồng thông minh và là dữ liệu mà tất cả các nút phải tải xuống một cách đồng bộ. Nếu Calldata trở nên cồng kềnh, nó sẽ gây ra tải trọng cao cho các nút mạng Ethereum, khiến chi phí của Calldata trở nên đắt đỏ. Đây là yếu tố chính góp phần làm tăng giá thành L2 hiện nay. [3]

Blob giải quyết vấn đề này bằng cách thiết kế một kiểu dữ liệu riêng cho dữ liệu được truyền từ L2, tách nó khỏi Calldata của L1. Loại dữ liệu này chỉ được các bên liên quan có thể truy cập và tải xuống trong một khung thời gian nhất định mà không yêu cầu đồng bộ hóa mạng đầy đủ.

Tác động của EIP-4844

Phí gas thấp hơn

Điều này giúp giảm chi phí giao dịch trên mạng, đặc biệt đối với các giải pháp Layer2.

Chuẩn bị cho Shending

Bản nâng cấp đóng vai trò là bước chuyển đổi cho công nghệ bảo vệ dữ liệu trong tương lai trên Ethereum.

Tăng cường năng lực cạnh tranh cốt lõi

Với nhiều giải pháp Layer1 xuất hiện hơn, việc giảm phí giao dịch Layer2 và mainnet giúp Ethereum duy trì hoặc giành được nhiều thị phần hơn.

Trải nghiệm người dùng nâng cao

Nhiều giao dịch hơn có thể được thực hiện sau khi nâng cấp và phí thấp hơn nhiều.

Giới thiệu thị trường phí

Vì Blob khác với các phương thức lưu trữ trước đây nên nó sẽ mang đến một thị trường phí mới độc lập với phí L1 Gas.

Dự án có tác động tiềm tàng

Lớp 2: Trọng tài, Lạc quan, zkSync, v.v.

Như đã đề cập ở trên, Layer2 phải trả Phí gas cao để lưu trữ dữ liệu của mình trong trường calldata để xác minh. Sau khi nâng cấp EIP-4844, chi phí có thể giảm đáng kể, từ đó tăng lợi nhuận. Ngoài ra, việc giảm thêm phí Layer2 cũng sẽ thúc đẩy hoạt động trực tuyến trên Layer2, góp phần vào sự thịnh vượng của hệ sinh thái.

DeFi lớp 2

Các dự án DeFi dựa trên Layer2 như GMX và RDNT, nhấn mạnh đến hiệu quả sử dụng vốn và tốc độ giao dịch, có thể cho phép người dùng “làm được nhiều hơn với ít tiền hơn” sau khi nâng cấp Cancun, chuẩn bị tốt hơn cho họ để đáp ứng nhiều người dùng hơn.

Đường DA

Vì dữ liệu Blob chỉ có thể được lưu trong một thời gian ngắn nên việc giải quyết vấn đề truy xuất dữ liệu lịch sử có thể kích thích các dịch vụ và công ty khởi nghiệp mới, chẳng hạn như các giải pháp mở rộng quy mô DA được thiết kế riêng cho Layer2.

Nâng cấp nền tảng này không chỉ tác động đến các lộ trình trên mà còn ảnh hưởng đến NFT, cầu nối chuỗi chéo và các khu vực khác.

Những bước đi tương lai

Theo lộ trình Ethereum do ETH Chinese trình bày, bản nâng cấp Cancun là cốt lõi của The Surge, với mục tiêu chính là thúc đẩy mở rộng quy mô tập trung vào tổng số, đạt được 100.000 TPS. Nó chủ yếu bao gồm hai giai đoạn:

1. Mở rộng quy mô tổng hợp sơ bộ: EIP-4844 giới thiệu một loại giao dịch mới cho Ethereum mang dữ liệu Blob tạm thời, giảm chi phí tổng hợp từ 10 đến 100 lần. Nó cũng sẽ sử dụng bằng chứng gian lận OP Rollup sơ bộ và ZK-EVM để mở rộng quy mô ban đầu.
2. Mở rộng quy mô tổng hợp hoàn chỉnh: Dựa trên nền tảng trước đó, trọng tâm sẽ là tối ưu hóa tính khả dụng của dữ liệu (DA), chẳng hạn như ứng dụng khách lấy mẫu tính khả dụng của dữ liệu, thiết kế P2P, v.v.

Nâng cấp Cancun chỉ là bước đầu tiên trong quá trình mở rộng quy mô sơ bộ, đặt nền móng cho giai đoạn thứ hai của quá trình mở rộng quy mô hoàn chỉnh.

Lộ trình phát triển Ethereum（Nguồn: ETH）

Sau The Surge, sẽ có thêm bốn giai đoạn nữa: The Scourge, The Verge, The Purge và The Splurge.

Phần kết luận

Là một bản nâng cấp quan trọng trong giai đoạn Surge, bản nâng cấp Cancun sẽ tối ưu hóa hơn nữa trải nghiệm và chi phí của Layer2. Điều này nâng cao đáng kể khả năng cạnh tranh của Ethereum và các chuỗi khối dựa trên EVM, củng cố vị trí dẫn đầu của mạng chính Ethereum. Đồng thời, do chi phí cho Layer2 đã được tối ưu hóa hơn nữa, tỷ suất lợi nhuận trong đường đua Layer2 có thể lớn hơn, có thể dẫn đến một vòng cạnh tranh mới.