Ethereum 2.0 là gì?

Ethereum 2.0, đôi khi được gọi là Eth2 hoặc Serenity, là một nâng cấp cho blockchain Ethereum. Mục tiêu của nó là tăng tốc độ, hiệu quả và khả năng mở rộng của mạng Ethereum mà không làm ảnh hưởng đến tính bảo mật hoặc phi tập trung của nó. Về mặt này, nó là một nỗ lực để vượt qua cái gọi là 'bộ ba thách thức của blockchain' (niềm tin phổ biến rằng với sự tôn trọng phi tập trung, bảo mật, và khả năng mở rộng, các mạng blockchain chỉ có thể tối ưu hóa cho hai trong số ba tính năng này cùng một lúc).

Ethereum 2.0 tích hợp một số thay đổi cơ bản đối với cấu trúc và thiết kế của Ethereum - cả về mặt kỹ thuật và kinh tế. Hai thay đổi chính là chuyển sang 'proof of stake' và bổ sung 'sharding.'

Bằng chứng cổ phần là gì?

Bằng chứng cổ phần là một loại cơ chế đồng thuận được sử dụng bởi các mạng blockchain để đạt được sự đồng thuận phân tán. Trong một cơ chế đồng thuận Bằng chứng cổ phần, các bên tham gia đã đặt cược tài sản tiền điện tử (đặt cược có nghĩa là "khóa" chúng bằng cách gửi đến một hợp đồng thông minh cụ thể) được chọn ngẫu nhiên để trở thành người xác minh đề xuất các khối mới - và được thưởng cho việc này. Người xác minh do đó đảm nhận vai trò của thợ mỏ trong hệ thống Bằng chứng công việc. Các bên tham gia vi phạm quy tắc của giao thức sẽ bị mất một phần hoặc toàn bộ tài sản đã đặt cược. Cách tiếp cận "củ cà rốt và cây gậy" này được thiết kế để khuyến khích các bên tham gia đóng góp vào việc xác minh và sắp xếp các giao dịch trong khối theo các quy tắc của giao thức.

Những ưu điểm của Bằng chứng cổ phần là gì?

Những ưu điểm thường được trích dẫn nhất trong cộng đồng Ethereum khi chuyển sang Bằng chứng cổ phần là như sau:

Cải thiện hiệu quả năng lượng. Bởi vì Bằng chứng cổ phần không yêu cầu các bên tham gia dành sức mạnh xử lý cho thuật toán băm Bằng chứng công việc, nó tiêu thụ ít năng lượng hơn đáng kể. Ước tính rằng Ethereum 2.0 sẽ tiêu thụ ít hơn 1% năng lượng so với Ethereum Bằng chứng công việc.

Cải thiện khả năng mở rộng bằng cách hỗ trợ 'chuỗi phân mảnh.' Chuỗi phân mảnh (xem bên dưới) tăng thông lượng giao dịch bằng cách cho phép một mạng tạo nhiều khối đồng thời. Trong khi trong hệ thống Bằng chứng công việc, việc phân mảnh làm giảm sức mạnh băm cần thiết để xâm phạm từng phần của mạng (do đó giảm an ninh của toàn bộ mạng), trong hệ thống Bằng chứng cổ phần, điều này không xảy ra. Nói cách khác, việc chuyển sang Bằng chứng cổ phần là bắt buộc để cho phép phân mảnh, từ đó có thể là công nghệ mở rộng hiệu quả.

Tăng cường phân quyền. Bởi vì Bằng chứng cổ phần bỏ qua việc khai thác dựa trên sức mạnh băm, nhu cầu về các trang trại khai thác lớn và tốn kém vốn bị loại bỏ. Về lý thuyết, điều này sẽ hạ thấp rào cản gia nhập cho người xác minh, giảm nguy cơ tập trung hóa. Hơn nữa, do số lượng lớn chuỗi phân mảnh, việc chuyển hoàn toàn sang Ethereum 2.0 đòi hỏi một tập hợp lớn người xác minh (hơn 16.000). Lập luận là có số lượng lớn người xác minh này sẽ làm cho mạng ít bị thao túng bởi các lợi ích đặc biệt hơn.

Những nhược điểm của Bằng chứng cổ phần là gì?

Ít được kiểm chứng hơn. Trong khi Bằng chứng công việc đã được thử thách trong hơn một thập kỷ trong Bitcoin và từ năm 2015 trong Ethereum, Bằng chứng cổ phần có ít lịch sử hơn. Mặc dù Bằng chứng cổ phần đã được sử dụng trong một số blockchain công cộng mà không gặp sự cố, nhưng sự phức tạp tương đối cao của việc triển khai nó trong Ethereum có thể có các vector tấn công hoặc lỗ hổng chưa được biết đến.

Người giàu càng giàu. Một lời chỉ trích phổ biến đối với Bằng chứng cổ phần trong Ethereum là, vì về cơ bản không có chi phí để khai thác, và vì càng đặt cược nhiều ETH thì càng nhận được nhiều phần thưởng, những người đã có nhiều vốn sẽ tiếp tục tích lũy thêm vốn. Ngược lại, mặc dù việc khai thác Bitcoin là một công việc đòi hỏi nhiều vốn, nhưng tỷ suất lợi nhuận là hẹp. Điều này có nghĩa là hầu hết số bitcoin kiếm được bởi các thợ mỏ phải được bán để trang trải chi phí khai thác của họ - và bằng cách bán, các thợ mỏ đang phân phối phần lớn Bitcoin mới được đúc (và phí) cho các bên tham gia rộng hơn, do đó phân phối Bitcoin mới rộng rãi.

Phân mảnh là gì?

Phân mảnh là một kỹ thuật mở rộng được thiết kế để cải thiện đáng kể hiệu quả và khả năng của mạng blockchain. Nó liên quan đến việc phân chia toàn bộ trạng thái của mạng thành nhiều phần nhỏ hơn, dễ quản lý hơn, được gọi là "phân mảnh." Mỗi phân mảnh hoạt động gần như là một blockchain riêng biệt, với bộ số dư tài khoản và hợp đồng thông minh của riêng mình. Tuy nhiên, không giống như các blockchain hoàn toàn độc lập, các phân mảnh giao tiếp và phối hợp với nhau thông qua chuỗi chính hoặc một lớp đảm bảo an ninh và tính nhất quán dữ liệu trên toàn bộ mạng.

Trong bối cảnh Ethereum 2.0, phân mảnh nhằm giải quyết khả năng mở rộng bằng cách phân phối trách nhiệm xử lý dữ liệu trên nhiều phân mảnh. Mỗi phân mảnh sẽ có khả năng xử lý các giao dịch và hợp đồng thông minh một cách độc lập, do đó tăng khả năng tổng thể của mạng. Việc triển khai ban đầu của phân mảnh trong Ethereum 2.0 dự kiến sẽ tập trung chủ yếu vào việc cải thiện tính khả dụng của dữ liệu, từ đó sẽ nâng cao khả năng mở rộng của các giải pháp lớp-2 bằng cách cho phép chúng tham chiếu dữ liệu được lưu trữ trên các chuỗi phân mảnh.

Người xác minh sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc bảo mật và vận hành mạng Ethereum phân mảnh. Họ sẽ được chỉ định ngẫu nhiên vào các phân mảnh khác nhau, đảm bảo rằng không có phân mảnh nào bị ảnh hưởng hoặc kiểm soát quá mức bởi một nhóm người xác minh cụ thể. Việc chỉ định ngẫu nhiên này giúp tăng cường bảo mật của mạng bằng cách làm cho nó trở nên khó khăn hơn đối với các cuộc tấn công hoặc thao túng có phối hợp.

Khi Ethereum tiếp tục phát triển, các chi tiết của phân mảnh và việc triển khai có thể được tinh chỉnh.

Dòng thời gian Eth 2.0

Việc chuyển sang Eth 2.0 là một quá trình chuyển đổi đa giai đoạn diễn ra theo dòng thời gian sau:

Chuỗi Beacon. Được triển khai thành công vào tháng 12 năm 2020, Chuỗi Beacon đã giới thiệu một cơ chế đồng thuận Bằng chứng cổ phần (PoS), hoạt động song song với mạng Ethereum hiện có. Giai đoạn này chưa xử lý các giao dịch hoặc hợp đồng thông minh nhưng đã đặt nền móng cho mô hình đồng thuận PoS mới. Một "chuỗi beacon" đã được thiết lập để lưu trữ sổ đăng ký của các người xác minh và chạy song song với mạng chính Ethereum, nhưng trong giai đoạn Chuỗi Beacon, Ethereum vẫn dựa vào cơ chế đồng thuận Bằng chứng công việc.

Sự hợp nhất. Hoàn thành vào tháng 9 năm 2022, giai đoạn quan trọng này đã thấy mạng chính Ethereum ban đầu, chạy trên Bằng chứng công việc (PoW), hợp nhất liền mạch với hệ thống PoS của Chuỗi Beacon. Sự chuyển đổi này đã đánh dấu sự kết thúc của việc khai thác tốn nhiều năng lượng trên Ethereum, hoàn toàn áp dụng PoS cho bảo mật và đồng thuận mạng. Kết quả là, tiêu thụ năng lượng của Ethereum đã giảm đáng kể, mở đường cho các hoạt động blockchain hiệu quả và có khả năng mở rộng hơn.

Phân mảnh. Sau Sự hợp nhất, Ethereum dự kiến sẽ triển khai phân mảnh để tăng đáng kể khả năng mạng và giảm phí giao dịch. Phân mảnh sẽ chia mạng thành nhiều phần (phân mảnh), mỗi phần có khả năng xử lý các giao dịch và hợp đồng thông minh độc lập. Điều này sẽ mở rộng khả năng tổng thể của mạng Ethereum, cho phép nó xử lý nhiều giao dịch hơn mỗi giây và làm cho nó dễ dàng tiếp cận hơn với người dùng trên toàn thế giới. Các giai đoạn ban đầu của phân mảnh sẽ tập trung vào việc phân phối dữ liệu trên các phân mảnh, với các giai đoạn sau nhằm cho phép các phân mảnh thực hiện hợp đồng thông minh và quản lý tài khoản độc lập, nâng cao hơn nữa khả năng mở rộng và hiệu quả của mạng. Việc giới thiệu phân mảnh dự kiến sẽ bắt đầu theo các giai đoạn.