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.'

Mục lục

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 đồng thuận phân tán. Trong một cơ chế đồng thuận Bằng chứng cổ phần, những người 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 các trình xác thực đề xuất khối mới và được thưởng khi làm như vậy. Các trình xác thực đảm nhận vai trò của các thợ đào trong hệ thống Bằng chứng công việc. Những người tham gia vi phạm các quy tắc của giao thức sẽ bị mất một phần hoặc toàn bộ tài sản đã đặt cược của họ. Cách tiếp cận "cà rốt và cây gậy" này được thiết kế để khuyến khích người tham gia đóng góp vào việc xác thực và sắp xếp các giao dịch trong các khối phù hợp với quy tắc của giao thức.

Lợi ích của Bằng chứng cổ phần là gì?

Các lợi ích thường được cộng đồng Ethereum nhắc đến cho việc chuyển sang Bằng chứng cổ phần gồm:

Cải thiện hiệu quả năng lượng. Vì Bằng chứng cổ phần không yêu cầu người tham gia phải dành công suất xử lý cho một thuật toán băm Bằng chứng công việc, nó tiêu thụ ít năng lượng đáng kể. Ước tính rằng Ethereum 2.0 sẽ tiêu thụ dưới 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 khả năng thông lượng giao dịch bằng cách cho phép một mạng tạo nhiều khối cùng lúc. Trong khi trong hệ thống Bằng chứng công việc, phân mảnh giảm công suất băm cần thiết để xâm phạm mỗi 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, chuyển sang Bằng chứng cổ phần là bắt buộc để cho phép phân mảnh, điều này có thể là một công nghệ mở rộng hiệu quả.

Tăng cường phân quyền. Vì Bằng chứng cổ phần loại bỏ việc khai thác dựa vào công suất băm, nhu cầu về các trang trại khai thác lớn và tốn kém đã được loại bỏ. Về lý thuyết, điều này nên giảm rào cản gia nhập cho các trình xác thực, giảm nguy cơ tập trung hóa. Hơn nữa, do số lượng lớn các chuỗi phân mảnh, việc chuyển đổi đầy đủ sang Ethereum 2.0 yêu cầu một lượng lớn các trình xác thực (hơn 16.000). Sự tranh luận là có nhiều trình xác thực như vậy sẽ khiến mạng ít bị thao túng bởi các lợi ích đặc biệt.

Nhược điểm của Bằng chứng cổ phần là gì?

Ít được chứng minh. Trong khi Bằng chứng công việc đã được thử nghiệm trong hơn một thập kỷ trên Bitcoin và từ năm 2015 trên 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 có sự cố, sự phức tạp tương đối cao của việc triển khai nó trên Ethereum có thể có các lỗ hổng hoặc mối đe dọa chưa được biết đến.

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

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 một mạng blockchain. Nó liên quan đến việc phân chia toàn bộ trạng thái của mạng thành nhiều phần nhỏ, có thể quản lý được, được gọi là "phân mảnh". Mỗi phân mảnh hoạt động gần như một blockchain riêng biệt, với bộ số dư tài khoản và hợp đồng thông minh riêng. Tuy nhiên, không giống như các blockchain hoàn toàn độc lập, các phân mảnh liên lạc và phối hợp với nhau qua chuỗi chính hoặc một lớp đảm bảo an ninh và nhất quán dữ liệu trên toàn bộ mạng.

Trong bối cảnh của Ethereum 2.0, phân mảnh nhằm mục đích giải quyết vấn đề 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 độc lập, do đó tăng khả năng tổng thể của mạng. Việc triển khai phân mảnh ban đầu trong Ethereum 2.0 dự kiến sẽ tập trung chủ yếu vào việc cải thiện khả năng sẵn có của dữ liệu, điều này sẽ tăng cường 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.

Các trình xác thực sẽ đóng vai trò quan trọng trong an ninh và hoạt động của 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 trình xác thực cụ thể. Việc chỉ định ngẫu nhiên này giúp tăng cường an ninh của mạng bằng cách làm cho nó kháng cự hơn với các cuộc tấn công hoặc thao túng phối hợp.

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

Dòng thời gian Eth 2.0

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

Chuỗi Beacon. Được triển khai thành công vào tháng 12 năm 2020, Chuỗi Beacon giới thiệu cơ chế đồng thuận Bằng chứng cổ phần (PoS), hoạt động song song với mạng Ethereum hiện tại. Giai đoạn này chưa xử lý giao dịch hoặc hợp đồng thông minh nhưng đã đặt nền tảng cho mô hình đồng thuận PoS mới. Một "chuỗi beacon" đã được thiết lập để lưu trữ danh sách các trình xác thực và chạy song song với mạng chính Ethereum, nhưng trong giai đoạn Chuỗi Beacon, Ethereum tiếp tục 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 chứng kiến 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 đánh dấu sự kết thúc của việc khai thác tiêu tốn nhiều năng lượng trên Ethereum, hoàn toàn áp dụng PoS cho an ninh và đồng thuận mạng. Kết quả là, tiêu thụ năng lượng của Ethereum giảm đáng kể, mở đường cho các hoạt động blockchain hiệu quả và có thể mở rộng hơn.

Phân mảnh. Sau sự hợp nhất, Ethereum dự định 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 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 tiếp cận hơn với người dùng trên toàn thế giới. Các giai đoạn phân mảnh ban đầu sẽ tập trung vào việc phân phối dữ liệu qua 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 một cách độc lập, tăng cường thêm khả năng mở rộng và hiệu quả của mạng. Việc giới thiệu phân mảnh được dự đoán sẽ bắt đầu theo các giai đoạn.