giới thiệu
Gần đây, Guatian thường nhận được yêu cầu tư vấn từ các bên dự án, hỏi nên triển khai chuỗi công khai nào, sự khác biệt về hiệu suất của từng chuỗi công khai, bố cục sinh thái và lưu lượng nền tảng như thế nào cũng như tác động dài hạn và ngắn hạn sẽ như thế nào trên dự án. Chỉ trong năm nay, chúng tôi đã chứng kiến việc phát hành một số dự án chuỗi công cộng phổ biến, bao gồm Arbitrium, Sui và zkSync được chờ đợi từ lâu. Mọi người đều mong muốn phổ biến và phân tích kiến thức cơ bản về chuỗi công khai. Vì vậy, chúng tôi đặc biệt thành lập một nhóm nghiên cứu chuỗi công cộng để chuẩn bị đánh giá tổng thể về các chuỗi công cộng đang hoạt động rất tích cực và thu hút nhiều sự chú ý trên thị trường. Chúng tôi sẽ tiến hành phân tích toàn diện về mức độ hiệu suất, tính thân thiện và hỗ trợ của các chuỗi công khai này đối với dự án GameFi từ góc độ của các bên và người dùng dự án GameFi.
Dự định ban đầu là viết 4 bài nghiên cứu dài, với nội dung chính được trình bày như sau:
Bài viết đầu tiên bắt đầu từ lịch sử phát triển của Ethereum, hệ sinh thái trò chơi chuỗi và các vấn đề tồn tại, sau đó mở rộng sang lộ trình nâng cấp Ethereum 2.0;
Bài viết thứ hai bắt đầu từ đường dẫn Optimistic Rollup và phân tích lộ trình kỹ thuật cơ bản của dòng OP, cũng như sự khác biệt giữa một số dự án tiêu biểu (Arbitrium, Optimism, opBNB, v.v.) về công nghệ, thị trường và hỗ trợ cho các trò chơi chuỗi ;
Bài viết thứ ba tập trung phân tích công nghệ của đường đua zk Rollup, cũng như các thông tin liên quan về các dự án tiêu biểu như zkSync, StarkNet, Polygon zkEVM, Linea và Scroll;
Bài viết thứ tư phân tích các tính năng kỹ thuật, hệ sinh thái trò chơi chuỗi và hỗ trợ kỹ thuật của các chuỗi công khai Lớp 1 phổ biến khác, như Solana, Aptos, Sui, Near, Avalanche, v.v.
Tôi tin rằng thông qua phân tích có hệ thống ở trên, cả các bên tham gia dự án và người dùng sẽ có sự hiểu biết toàn diện và sâu sắc hơn về các chuỗi công khai chính thống trên thị trường hiện nay, đồng thời cũng có thể triển khai và đầu tư tốt hơn vào các dự án dựa trên các chuỗi công khai khác nhau. quyết định cung cấp một nền tảng lý thuyết vững chắc hơn.
Bắt đầu
Trong làn sóng của thời đại kỹ thuật số, Ethereum tỏa sáng như một ngôi sao sáng đứng đầu thế giới blockchain. Kể từ khi thành lập, Ethereum đã là nhà quảng bá tiên tiến về công nghệ blockchain và hợp đồng thông minh, liên tục tạo ra những chương mới của lịch sử. Là người tiên phong trong trò chơi blockchain, Ethereum đã dẫn đầu sự phát triển của đường đua GameFi. Guatian sẽ dẫn dắt bạn qua con đường phát triển và nâng cấp Ethereum, khám phá cách hệ sinh thái này phát triển từ một dự án khởi nghiệp thành hệ sinh thái chuỗi công cộng quan trọng nhất thế giới.
1. Nguồn gốc và lịch sử phát triển của Ethereum
Ethereum đã là một câu chuyện thú vị kể từ ngày đầu tiên, đầy thách thức, đổi mới và đấu tranh.
Vào cuối năm 2013, Ethereum Vitalik Buterin đã phát hành sách trắng Ethereum, nó không chỉ kế thừa một số khái niệm thiết kế của Bitcoin mà còn mở ra một chương mới trong quá trình phát triển blockchain. Sau đó vào năm 2014, Ethereum đã tung ra một ICO, huy động được số Bitcoin trị giá khoảng 18 triệu USD trong 42 ngày, gây sốc cho toàn bộ cộng đồng blockchain.
Vào ngày 30 tháng 7 năm 2015, Ethereum đã phát hành thành công phiên bản đầu tiên, Frontier và vào cuối năm đó đã đề xuất một tiêu chuẩn có tác động sâu sắc đến ngành - ERC 20.
Tuy nhiên, không lâu sau, năm 2016 trở thành năm hỗn loạn nhất đối với Ethereum. Vào tháng 3 năm 2016, Ethereum đã ra mắt bản nâng cấp Homestead, một bản nâng cấp mạng lớn. Bản nâng cấp này nhằm mục đích cải thiện tính ổn định và bảo mật của Ethereum và đánh dấu Ethereum bước vào giai đoạn trưởng thành hơn. Bản nâng cấp Homestead cải thiện máy ảo, công cụ phát triển hợp đồng thông minh và giao thức mạng của Ethereum, thu hút nhiều nhà phát triển và doanh nghiệp tham gia hơn. Tuy nhiên, khoảng thời gian tốt đẹp đó không kéo dài được lâu, từ tháng 5 đến tháng 6 năm 2016, cộng đồng Ethereum đã trải qua một cuộc khủng hoảng lớn mang tên Sự cố DAO. DAO là một tổ chức tự trị phi tập trung có lỗ hổng trong hợp đồng thông minh cho phép kẻ tấn công đánh cắp một lượng lớn ether. Vụ việc đã gây ra sự chia rẽ trong cộng đồng, với một bên ủng hộ hard fork để thu hồi ether bị đánh cắp và bên kia nhất quyết tuân theo nguyên tắc không sửa đổi blockchain. Cuối cùng, một hard fork đã xảy ra và Ethereum chia thành hai chuỗi khối khác nhau là Ethereum (ETH) và Ethereum Classic (ETC). Ethereum Classic tuân thủ nguyên tắc không can thiệp vào mã và tiếp tục duy trì khối nguồn gốc Ethereum không thay đổi.
Nếu năm 2016 đánh dấu sự phát triển của Ethereum từ một dự án khởi nghiệp sang nền tảng blockchain trưởng thành và phức tạp hơn thì năm 2017 là thời điểm bùng nổ thực sự của Ethereum. Đầu năm 2017, Liên minh doanh nghiệp Ethereum (EEA) được thành lập để thúc đẩy ứng dụng chuỗi khối Ethereum trong thế giới doanh nghiệp. Liên minh đã thu hút nhiều công ty nổi tiếng, bao gồm Microsoft, IBM, Intel, v.v., cùng nghiên cứu và phát triển công nghệ Ethereum.
Vào tháng 10 năm 2017, Ethereum đã hoàn thành giai đoạn đầu tiên của quá trình nâng cấp Metropolis, được gọi là “Metropolis Byzantium”. Bản nâng cấp này giới thiệu một loạt cải tiến, bao gồm bảo vệ quyền riêng tư tốt hơn, bảo mật hợp đồng thông minh được cải thiện và giảm chi phí giao dịch. Metropolis Byzantium nâng cao hơn nữa chức năng của Ethereum và mở đường cho sự phát triển trong tương lai.
Cùng với việc nâng cấp mạng chính, cơn sốt ICO (Cung cấp tiền xu ban đầu) đã càn quét toàn bộ thế giới blockchain. Năm 2017, nền tảng hợp đồng thông minh của Ethereum đã trở thành lựa chọn hàng đầu cho nhiều dự án mới và nhiều dự án tiền điện tử và blockchain mới đã gây quỹ thông qua ICO. Cơn sốt này đã khiến giá Ethereum tăng nhanh chóng và thu hút một lượng lớn các nhà đầu tư và nhà phát triển. Giá Ethereum đã tăng từ vài đô la vào đầu năm 2017 lên hàng trăm đô la vào cuối năm. Điều này đã thu hút sự chú ý toàn cầu và đẩy Ethereum trở thành loại tiền tệ có vốn hóa thị trường lớn thứ hai trong thị trường tiền điện tử. Nhưng mặt trái của sự bùng nổ, do sự gia tăng của các giao dịch và hợp đồng thông minh, đã gây ra các vấn đề ngày càng nghiêm trọng của Ethereum về tắc nghẽn giao dịch và phí gas cao. Điều này đã khiến cộng đồng Ethereum bắt đầu chú ý đến các vấn đề mở rộng mạng và cải thiện hiệu suất, đồng thời cũng mở đường cho việc nâng cấp liên tục sau đó của Ethereum.
Đến năm 2018, Ethereum phải đối mặt với những thách thức nghiêm trọng. Đầu năm 2018, Ethereum và các loại tiền điện tử khác đã trải qua một đợt giảm giá lớn, khiến giá Ethereum giảm mạnh. Điều này làm dấy lên sự biến động của thị trường và mối lo ngại của nhà đầu tư, phản ánh sự bất ổn của thị trường tiền điện tử. Trong mùa đông của tiền điện tử, việc nâng cấp Ethereum vẫn chưa dừng lại, sự phát triển của Ethereum 2.0 đã đạt được tiến bộ quan trọng và xác định lộ trình tổng thể chuyển đổi từ Proof of Work (PoW) sang Proof of Stake (PoS) để cải thiện khả năng mở rộng và hiệu quả năng lượng. Trong khi đó, mạng Ethereum tiếp tục phải đối mặt với tình trạng tắc nghẽn và phí giao dịch cao trong năm 2018 do khối lượng giao dịch tăng. Điều này đã dẫn tới việc tăng cường tập trung vào hiệu suất và khả năng mở rộng mạng cũng như nhiều cuộc thảo luận về cách giải quyết những vấn đề này.
Năm 2018, các cơ quan quản lý trên toàn thế giới bắt đầu áp dụng các quy định chặt chẽ hơn về tiền điện tử và ICO. Điều này đã dẫn đến việc một số dự án ICO bị điều tra và xử phạt, đồng thời ngành công nghiệp tiền điện tử đã bắt đầu tập trung vào các vấn đề tuân thủ pháp luật. Bất chấp sự biến động của thị trường, năm 2018 chứng kiến sự trỗi dậy của hệ sinh thái tài chính phi tập trung (DeFi). Các dự án DeFi đang phát triển nhanh chóng trên Ethereum, bao gồm các sàn giao dịch phi tập trung, nền tảng cho vay và stablecoin, mang lại những cơ hội và sự đổi mới mới cho hệ sinh thái Ethereum.
Năm 2019 là một năm đổi mới của Ethereum. Dự án Ethereum 2.0 đã đạt được tiến bộ quan trọng trong năm 2019, bao gồm cả việc phát hành Beacon Chain, đánh dấu bước chuyển dần dần của Ethereum hướng tới một mạng lưới có khả năng mở rộng hơn và tiết kiệm năng lượng hơn. Năm 2019 cũng là năm hệ sinh thái DeFi bùng nổ. Một số lượng lớn các dự án DeFi đã xuất hiện trên Ethereum, bao gồm nền tảng cho vay, sàn giao dịch phi tập trung, stablecoin, v.v. Những dự án này đã thu hút dòng vốn đầu tư hàng tỷ đô la, mang lại sự đổi mới phi tập trung cho lĩnh vực tài chính.
Với sự nổi lên của DeFi, các cơ quan quản lý đã bắt đầu tập trung vào việc tuân thủ Ethereum và các dự án blockchain khác. Điều này dẫn đến việc một số dự án được yêu cầu thực hiện các bước để tuân thủ luật pháp và quy định, điều này cũng dẫn đến các cuộc thảo luận về sự cân bằng giữa tính chất phi tập trung và sự tuân thủ. Stablecoin trên Ethereum, chẳng hạn như USDT, DAI và USDC, đã trở thành tài sản quan trọng trong thế giới tiền điện tử, mang lại sự ổn định và thanh khoản cho các giao dịch tiền điện tử. Năm 2019 cũng chứng kiến sự trỗi dậy của các trò chơi blockchain, với một số trò chơi trên Ethereum bắt đầu thu hút được lượng lớn người dùng. Những trò chơi này thường sử dụng NFT (mã thông báo không thể thay thế) để cung cấp cho người chơi quyền sở hữu thực sự và khả năng tương tác.
Từ khi thành lập cho đến khi phát triển và trưởng thành, cho đến khi đạt đến đỉnh cao, Ethereum đã trải qua những thay đổi và thách thức liên tục, điều này đã chứng tỏ đầy đủ tiềm năng to lớn của nó với tư cách là một nền tảng hợp đồng thông minh. Từ bản nâng cấp Homestead ban đầu cho đến hard fork, từ sự điên rồ của ICO đến sự gia tăng quy định cũng như sự gia tăng ban đầu của DeFi và các trò chơi chuỗi, cộng đồng Ethereum tiếp tục làm việc chăm chỉ để thúc đẩy tiến bộ công nghệ và tạo ra những khả năng vô hạn cho tương lai của thế giới. chuỗi khối. Dưới đây chúng tôi sẽ tập trung vào việc xây dựng lịch sử phát triển của các trò chơi chuỗi Ethereum.
2. Sự nổi lên của trò chơi trên chuỗi Ethereum
Nếu bạn muốn tìm hiểu lịch sử phát triển của trò chơi blockchain, nơi đầu tiên cần xem xét là hệ sinh thái Ethereum. Từ năm 2017 đến nay, Ethereum đã phát triển mạnh mẽ và nhiều trò chơi chuỗi hiện tượng đã xuất hiện. Chúng tôi đã chọn ra một số dự án tiêu biểu để nói về lịch sử phát triển và những vấn đề tồn tại của chúng.
Khi nói đến người khởi xướng trò chơi blockchain, hầu hết mọi người sẽ nghĩ đến nó như CryptoKitties vào năm 2017. Mặc dù đây không hẳn là trò chơi blockchain đầu tiên nhưng đây thực sự là trò chơi đầu tiên trở nên phổ biến trên Ethereum và được sử dụng rộng rãi. hầu hết mọi người đều quen thuộc. Đây là một trò chơi dựa trên việc thu thập và nhân giống mèo kỹ thuật số. Trò chơi lần đầu tiên kết hợp ERC-721 và trở thành dự án NFT sớm nhất. Mỗi con mèo kỹ thuật số là một NFT duy nhất. Việc nhận nuôi, nhân giống và buôn bán mèo con đã khơi dậy thành công tâm lý FOMO trong cộng đồng tiền điện tử. Giá của một chú mèo con tiền điện tử lên tới một triệu cũng khiến hầu hết người chơi bình thường bị sốc. Sự thành công của CryptoKitties đã thu hút sự quan tâm của một số lượng lớn người chơi/các bên dự án đối với NFT. Do sự phổ biến của trò chơi, tắc nghẽn giao dịch và phí cao đã trở thành tiêu chuẩn, điều này cũng bộc lộ vấn đề về khả năng mở rộng của mạng Ethereum.
Bây giờ là năm 2018, Gods Unchained đã thu hút được sự chú ý của mọi người. Đây là trò chơi bài Hearthstone trên Ethereum, người chơi có thể thu thập, trao đổi và chiến đấu với các thẻ bài có thuộc tính khác nhau. Trò chơi đảm bảo tính bảo mật của thẻ bằng cách sử dụng NFT trên Ethereum, từ đó bắt đầu giai đoạn trăng mật sâu sắc giữa trò chơi chuỗi và trò chơi bài, đồng thời mở ra kỷ nguyên mà mọi thứ đều có thể là Fi. Tuy nhiên, do những hạn chế của mạng Ethereum, trò chơi vẫn gặp phải tình trạng giao dịch bị chậm trễ và phí cao trong thời gian cao điểm.
Làn sóng cuối cùng của các dự án trò chơi blockchain thực sự đạt đến đỉnh cao chắc chắn là Axie Infinity. Axie là một trò chơi sưu tập và chiến đấu dựa trên Ethereum. Người chơi có thể kiếm được token bằng cách thu thập, nuôi dưỡng và giao dịch Axie, sinh vật ảo trong trò chơi. Khi ra mắt vào năm 2018, nó khá ảm đạm vì đang ở trong một thị trường giá xuống sâu, phải đến một thị trường tăng trưởng lớn vào năm 2021, nó mới tăng trưởng nhanh chóng, điều này không chỉ làm tăng đáng kể khả năng chơi trò chơi và sự nhiệt tình của người chơi. , mà còn mang đến Một làn sóng phổ biến mới của chuỗi trò chơi P2E đã xuất hiện, và một số lượng lớn các liên minh trò chơi và studio nuôi vàng đã ra đời. Vào thời kỳ đỉnh cao, doanh thu hàng tháng của Axie vượt quá 300 triệu USD, vượt qua Honor of Kings để trở thành trò chơi sinh lời nhiều nhất thế giới. Sự trỗi dậy của mô hình P2E cũng thể hiện sự xuất hiện thực sự của kỷ nguyên GameFi. Thông qua mô hình DeFi+NFT, nó thúc đẩy sự phát triển và giao dịch tài sản trò chơi dựa trên công nghệ blockchain. Ngoài Axie Infinity, một số game có mô hình tương tự cũng đã xuất hiện trên thị trường như Alien Worlds, Cryptoblades, Sorare, Zed Run, v.v. Tuy nhiên, do tình trạng tắc nghẽn và phí giao dịch của mạng Ethereum cao nên ngưỡng tham gia và chi phí giao dịch của trò chơi quá cao, điều này cũng hạn chế sự tham gia của nhiều người chơi.
Một nhánh chính khác của trò chơi chuỗi là cái gọi là phe Metaverse, được đại diện bởi Sandbox và Decentraland, các trò chơi Metaverse sử dụng các yếu tố Metaverse và việc bán đất làm mô hình kinh tế chính. Lấy Decentraland làm ví dụ, đây là một nền tảng giao dịch ảo dựa trên Ethereum nơi người dùng có thể mua, thu thập và giao dịch đất và tài sản ảo trong trò chơi. Decentraland sử dụng NFT để đảm bảo quyền sở hữu thực sự của tài sản ảo. Tuy nhiên, việc trò chơi không được tối ưu hóa đầy đủ, trải nghiệm kém và hạn chế về hiệu suất của mạng Ethereum cũng cản trở sự phát triển hơn nữa của trò chơi. Như có thể thấy trong biểu đồ bên dưới, số lượng và số lượng giao dịch đất Decentraland đã tiếp tục giảm kể từ khi đạt đỉnh vào cuối năm 2021 (khoảng 34 triệu USD), và hiện chỉ bằng chưa đến 1% so với mức đỉnh.
1. Một số thành tựu tiên phong trong trò chơi trên chuỗi của Ethereum
Quyền sở hữu và sự khan hiếm:Công nghệ chuỗi khối cho phép tài sản ảo trong trò chơi có quyền sở hữu thực sự và có tính khan hiếm. Người chơi thực sự có thể sở hữu và kiểm soát tài sản trò chơi của riêng mình và nguồn cung cấp những tài sản này bị hạn chế, mang lại cho tài sản ảo giá trị và khả năng giao dịch cao hơn.
Hệ sinh thái kinh tế:Trò chơi trên chuỗi Ethereum tạo ra một hệ sinh thái kinh tế thực sự cho người chơi. Người chơi có thể kiếm được lợi nhuận từ tài sản ảo thông qua nỗ lực và đầu tư vào trò chơi, đồng thời trao đổi, bán hoặc cho thuê chúng cho người chơi khác. Mô hình kinh tế này mang đến cho người chơi cơ hội kiếm được giá trị thực và tạo động lực lớn hơn cho việc phát triển trò chơi.
2. Các trò chơi trên chuỗi của Ethereum phải đối mặt với một số vấn đề và thách thức
Vấn đề lớn nhất của Ethereum là khả năng mở rộng, do kiến trúc hạn chế, khả năng mở rộng không đủ và tốc độ giao dịch chậm, đồng thời, thông lượng hạn chế cũng dẫn đến phí gas cao, đặc biệt là trong giai đoạn bán tập trung của dự án. NFT và Token. Dùng thử có thể gây ra Gas War, làm tê liệt mạng và đẩy phí giao dịch lên mức cực cao trong chốc lát, ảnh hưởng lớn đến trải nghiệm của người dùng.
3. Nâng cấp Ethereum 2.0
Ethereum đã ra mắt mạng thử nghiệm ETH 2.0 vào cuối tháng 4 năm 2020 và sau nửa năm thử nghiệm, nó đã chính thức ra mắt mạng chính 2.0 vào tháng 12, đánh dấu sự xuất hiện của kỷ nguyên Ethereum 2.0. Ethereum 2.0 là bản nâng cấp lớn cho mạng chính 1.0, nhằm cải thiện hiệu suất, khả năng mở rộng, bảo mật và tính bền vững của Ethereum để tăng tốc việc sử dụng và ứng dụng Ethereum.
Tại sao nên nâng cấp lên 2.0?
1. Tỷ giá cao và các vấn đề tắc nghẽn của Ethereum
Chúng tôi cũng đã đề cập ở trên rằng trong các giao dịch liên quan đến trò chơi theo chuỗi, tốc độ gas cao, tốc độ xác nhận chậm, hiệu quả thấp và các vấn đề khác đã bị người dùng chỉ trích. Mặc dù một số nhóm đã tối ưu hóa hiệu quả giao dịch và giảm phí ở một mức độ nhất định bằng cách phát triển các ứng dụng bên ngoài (chẳng hạn như Flashbots), nhưng đó vẫn là một sự thất bại khi đối mặt với nhu cầu giao dịch ngày càng tăng. Nếu muốn cải thiện cơ bản vấn đề này, chúng ta phải bắt đầu từ bên trong chuỗi công khai Ethereum và nâng cấp kiến trúc cơ bản của nó để mạng có thể đạt được bước nhảy vọt về hiệu suất đáng kể.
2. Sự trỗi dậy của chuỗi công cộng cạnh tranh
Mặc dù Ethereum vẫn chiếm vị trí dẫn đầu tuyệt đối trong thị trường chuỗi công cộng hiện tại nhưng những người đến sau vẫn tiếp tục tham gia, đặc biệt là về hiệu suất và kiến trúc, không ngừng vượt trội và đổi mới, điều này đã làm rung chuyển thị phần của Ethereum ở một mức độ nhất định. Sau đây là so sánh hiệu suất và dữ liệu của một số chuỗi công khai lớn trước năm 2020 (trước khi nâng cấp Ethereum 2.0). Ethereum không có lợi thế về bất kỳ dữ liệu nào (TPS, phí giao dịch, hiệu quả sản xuất khối, v.v.). tiếp tục phát triển không kiểm soát, có thể dự đoán sẽ dễ dàng bị vượt mặt về thị phần cũng như giá trị thị trường trong thời gian sắp tới.
Các chuỗi công khai do BSC và Solana đại diện không chỉ tương thích với Ethereum EVM mà còn có lợi ích sinh thái to lớn và được hỗ trợ bởi các nhà đầu tư như Binance và FTX. Lưu lượng truy cập Ethereum. Sự tắc nghẽn và phí cao của Ethereum đã mang lại cho các chuỗi công cộng này những cơ hội phát triển tuyệt vời. Tất cả những điều này buộc Ethereum phải nâng cấp càng sớm càng tốt để tiếp tục duy trì vị thế vua của các chuỗi công cộng.
3. Nhu cầu mới của người dùng về bảo mật và quyền riêng tư của chuỗi công cộng
Từ khi thành lập đến nay, giao dịch của Ethereum đã tăng lên hàng nghìn lần, từ khối lượng giao dịch hàng ngày vài nghìn đến cơ bản ổn định ở mức triệu. Sự tăng trưởng nhanh chóng đi kèm với dòng vốn lớn đổ vào lĩnh vực tiền điện tử cũng mang lại nhiều ứng dụng chất lượng cao hơn và lượng người dùng lớn hơn, đồng thời đáp ứng yêu cầu của người dùng về tính bảo mật và bảo vệ quyền riêng tư của công nghệ blockchain cũng không ngừng tăng lên.
Trong các ứng dụng trong lĩnh vực tài chính, người dùng có nhu cầu cao về quyền riêng tư địa chỉ, v.v. Tính minh bạch quá mức của thế giới blockchain rõ ràng sẽ trở thành một hạn chế quan trọng đối với sự phát triển của các bộ hạn chế. Làm thế nào để đạt được sự bảo vệ quyền riêng tư mà vẫn đảm bảo tính bảo mật cũng là một trong những vấn đề quan trọng cần được giải quyết cho sự phát triển trong tương lai của Ethereum.
Nâng cấp nội dung chính
Mọi người có thể đã nghe nói về tam giác bất khả thi của blockchain, tức là phân cấp, bảo mật và khả năng mở rộng, và bản nâng cấp Ethereum 2.0 đề xuất các giải pháp cho ba khía cạnh của tam giác này, sau đó xây dựng Nội dung chính của bản nâng cấp này.
1. Chuỗi Shard-giải quyết các vấn đề về khả năng mở rộng
Chuỗi Sharding là một cơ chế kiến trúc có thể cải thiện đáng kể hiệu quả giao dịch và khả năng mở rộng của Ethereum. Trong giải pháp sharding mới nhất của Ethereum (Sharding 2.0), toàn bộ tài nguyên mạng sẽ được chia thành các shard khác nhau, mỗi shard có thể hiểu là một chuỗi mới và được kết nối tương ứng với beacon chain (chuỗi trung tâm), theo cách này, mỗi shard có thể là Each nút không phải xử lý tất cả các giao dịch mà chỉ cần chạy một phân đoạn và chỉ cần lưu trữ một phần nhỏ dữ liệu, từ đó cải thiện đáng kể hiệu quả công việc và giảm bớt phần lớn vấn đề về khả năng mở rộng của Ethereum.
Giải pháp Sharding 2.0 được thiết kế riêng cho giải pháp Rollup (chúng tôi sẽ trình bày chi tiết hơn về giải pháp Rollup và dự án Lớp 2 trong các bài viết tiếp theo) và giải pháp Rollup là một phần mở rộng của giải pháp sharding. Thông qua Rollups, tất cả các quy trình trao đổi và thực thi diễn ra ngoài chuỗi, trong khi chuỗi chính Ethereum chỉ lưu trữ dữ liệu giao dịch. Về mặt lý thuyết, việc triển khai kết hợp phân mảnh dữ liệu và Rollups có thể cho phép Ethereum xử lý hơn 100.000 giao dịch mỗi giây và Rollups cũng được coi là giải pháp mở rộng lý tưởng nhất hiện nay.
2. Proof of Stake-giải quyết vấn đề phân quyền
Một nâng cấp quan trọng khác của Ethereum 2.0 là sự ra đời của cơ chế đồng thuận Proof of Stake (PoS). Trước đây, hoạt động của Ethereum dựa trên Proof of Work (PoW), đòi hỏi nhiều sức mạnh tính toán và năng lượng, việc chuyển đổi từ PoW sang PoS sẽ giảm hơn 99% mức tiêu thụ năng lượng của Ethereum.
Trong cơ chế đồng thuận PoW của Ethereum 1.0, người khai thác có được ETH bằng cách xử lý các gói quy đổi. Trong cơ chế PoS trong ETH 2.0, người dùng chỉ cần thế chấp ETH để trở thành người xác minh trên mạng nhằm có được bằng chứng về vốn chủ sở hữu đại diện cho cổ phần. Theo cơ chế PoW, việc trở thành nút xác minh đòi hỏi phải mua máy khai thác đắt tiền và tạo ra đủ sức mạnh tính toán để cạnh tranh.Theo cơ chế PoS, ngưỡng đầu vào cho các nút xác minh có thể được hạ xuống một cách hiệu quả. Bất kỳ người dùng nào cam kết 32 ETH sẽ có cơ hội tham gia ủy ban xác minh, ủy ban này chọn người xác minh khối và người đề xuất khối theo thuật toán ngẫu nhiên chuỗi đèn hiệu. Người đề xuất khối gói giao dịch để đề xuất một khối mới và các khối khác được xác minh. Họ kiểm tra khối mới và cuối cùng hợp tác để hoàn tất quá trình tạo khối. Việc hạ thấp các rào cản gia nhập cho phép nhiều nút hơn tham gia xác minh và làm cho toàn bộ mạng lưới phân tán và phi tập trung hơn.
3. Chuỗi Beacon và cơ chế Casper giải quyết các vấn đề bảo mật
Sự ra đời của cơ chế đồng thuận sharding và PoS giải quyết các vấn đề về khả năng mở rộng và phân cấp, nhưng cũng mang đến những thách thức bảo mật mới. Ví dụ: có 51% vấn đề tấn công do sharding, tấn công chi tiêu gấp đôi giữa các phân đoạn và tấn công không quan tâm, tấn công tầm xa và tấn công đơn giản do cơ chế đồng thuận PoS gây ra. Ethereum kết nối hai loại rủi ro này và giải quyết các vấn đề bảo mật thông qua chuỗi đèn hiệu và cơ chế đồng thuận Casper.
Để giải quyết vấn đề tấn công 51%, chuỗi đèn hiệu sẽ cung cấp tính ngẫu nhiên để làm cho mỗi trình xác minh không thể đoán trước được và sau mỗi nhiệm vụ xác minh, tất cả các nút xác minh sẽ được xáo trộn lại và một ủy ban xác minh mới sẽ được chọn. được tránh và an ninh được cải thiện. Đồng thời, giao tiếp giữa các phân đoạn được thực hiện thông qua chuỗi đèn hiệu, trạng thái và thông tin của tất cả các phân đoạn được ghi lại để tránh các vấn đề chi tiêu gấp đôi.
Casper là giao thức đồng thuận cốt lõi của Ethereum 2.0, chịu trách nhiệm quản lý các nút hệ thống và triển khai các phần thưởng và hình phạt cho người xác thực. Người xác nhận cần phải vượt qua cam kết và áp dụng cho chuỗi đèn hiệu để trở thành nút trước khi họ có thể chạy giao thức. Nếu người xác thực không hoàn thành nhiệm vụ được giao, sẽ có nguy cơ mất Token đã cam kết hoặc thậm chí bị đuổi khỏi nhóm nút và không thể tiếp tục tham gia vào công việc xác minh. Điều này buộc những người xác nhận phải hành động trung thực và tuân thủ các quy tắc đồng thuận thông qua hệ thống khen thưởng và trừng phạt, hệ thống này giải quyết phần lớn vấn đề về các cuộc tấn công vô tư của PoS.
Các cuộc tấn công tầm xa đề cập đến việc bắt đầu từ khối gốc, tạo ra chuỗi dài hơn chuỗi chính ban đầu và giả mạo lịch sử giao dịch để thay thế chuỗi chính ban đầu. Một cuộc tấn công đơn giản đề cập đến một cuộc tấn công trong đó chuỗi phân nhánh tạo ra càng nhiều khối càng tốt trong một đơn vị thời gian để vượt quá độ dài của chuỗi chính ban đầu. Ethereum được nâng cấp đặt khối Slot đầu tiên trong mỗi Kỷ nguyên làm điểm kiểm tra và đạt được tính hữu hạn của chuỗi thông qua việc bỏ phiếu, khiến khối không thể thay đổi và tránh những rủi ro như vậy.
4. Lộ trình nâng cấp ETH 2.0
Vitalik Buterin, người sáng lập Ethereum, vạch ra lộ trình nâng cấp trong tương lai của Ethereum 2.0 theo sáu giai đoạn ngắn gọn: The Merge, The Surge, The Scourge, The Verge, The Purge và The Splurge. Mỗi giai đoạn xoay quanh một chủ đề cụ thể và nâng cấp chức năng.
1. The Merge
Việc hợp nhất đánh dấu sự chuyển đổi của Ethereum sang hệ thống PoS và là một bước quan trọng hướng tới hiện thực hóa tầm nhìn của Ethereum về một mạng lưới phi tập trung cao, có khả năng mở rộng, an toàn và bền vững. Quá trình Hợp nhất diễn ra thông qua hai nâng cấp quan trọng: Bellatrix và Paris (đề xuất EIP-3675 và EIP-4399), hợp nhất lớp thực thi ban đầu của Ethereum với lớp đồng thuận PoS mới được thiết lập (chuỗi Beacon), sẽ được ra mắt vào tháng 10 năm 2022. Hoàn thành vào tháng 10 năm 2022.
Việc Hợp nhất mang đến một số thay đổi lớn, trong đó quan trọng nhất là các nút đầy đủ cần chạy cả máy khách lớp thực thi và lớp đồng thuận. Trước The Merge, một khách hàng có thể xử lý tất cả các nhiệm vụ liên quan đến giao dịch và khối. Sau The Merge, các khách hàng lớp thực thi và lớp đồng thuận đều duy trì một mạng ngang hàng và khách hàng lớp đồng thuận xử lý việc truyền bá, chứng nhận và trừng phạt khối . Máy khách lớp thực thi tiếp tục quản lý việc thực hiện giao dịch và duy trì trạng thái.
Một trong những nâng cấp quan trọng của The Merge là Single Slot Finality (SSF). SSF nhằm mục đích giảm thời gian hoàn thành khối của Ethereum xuống còn một vị trí, thay vì 64 đến 95 vị trí hiện tại (~15 phút). Để triển khai SSF, phải giải quyết ba thách thức chính: phát triển thuật toán đồng thuận chính xác, tối ưu hóa quy trình tổng hợp chữ ký và xác định phương pháp kinh tế tốt nhất cho sự tham gia của người xác thực. Các giải pháp cho những thách thức này đã có sẵn nhưng sẽ mất nhiều thời gian hơn để thực hiện. Bạn bè quan tâm có thể theo dõi các bài viết của Vitalik để tìm hiểu những vấn đề này.
Cuộc bầu cử Người đề xuất bí mật thiết lập cơ chế bí mật bầu chọn những người đề xuất, thông qua các con số ngẫu nhiên và xáo trộn, cuộc bầu cử người đề xuất diễn ra không thể đoán trước, công bằng và độc đáo, đồng thời giảm khả năng bị tấn công tình dục.
2. The Surge
Surge là một nội dung quan trọng khác của bản nâng cấp Ethereum nhằm giải quyết các vấn đề về khả năng mở rộng đã gây khó khăn cho công nghệ blockchain kể từ khi ra đời, để hiệu suất của nó cuối cùng có thể đạt tới mức 100.000 TPS, gần bằng tốc độ thanh toán điện tử truyền thống (chẳng hạn như như thị thực). Việc nâng cấp này đạt được thông qua Danksharding (DS, sharding).
Proto-Danksharding (EIP-4844) là bước đầu tiên của Danksharding và là bước quan trọng của Deneb-Cancun (tức là nâng cấp Cancun), đây cũng là bước quan trọng để Ethereum triển khai cơ chế sharding và hoàn thành lộ trình mở rộng, có thể đóng góp đáng kể giảm chi phí vận hành và giao dịch Rollup Lớp 2. Bằng cách đưa từng khối phân đoạn trực tiếp vào chuỗi báo hiệu, khối phân đoạn không còn chứa các giao dịch đã thực hiện mà chỉ chứa các khối dữ liệu lớn và các tác vụ giao dịch cụ thể sẽ được giao thức tổng hợp lớp 2 đảm nhiệm.
Sau khi dữ liệu giao dịch ban đầu của Lớp 2 được gửi lên mạng chính Lớp 1, cách xác minh tính chính xác của dữ liệu, dựa trên các giải pháp khác nhau, đã tạo ra hai lộ trình tổng hợp khác nhau, đó là tổng hợp Optimistic và tổng hợp ZK.
1) Optimistic rollups
Tổng hợp lạc quan là các giải pháp dựa trên bằng chứng gian lận hoặc bằng chứng thách thức, xử lý tính hợp lý của dữ liệu bằng sự lạc quan. Dữ liệu được coi là đúng và chính xác nếu không có ai phản đối dữ liệu và gửi bằng chứng gian lận trong một khoảng thời gian xác định (ví dụ: một tuần).
Nhưng khi ai đó đưa ra thách thức và chỉ ra rằng một giao dịch nhất định là gian lận, các bản tổng hợp lạc quan cần triển khai một bộ logic EVM trong hợp đồng thông minh L1 để mô phỏng việc thực hiện giao dịch, từ đó xác minh tính hợp pháp của dữ liệu và trừng phạt kẻ lừa đảo . Trao thưởng cho người thách đấu. Không giống như các bản tổng hợp lạc quan, Arbitrium có một cách tiếp cận khác. Nó không triển khai một bộ logic EVM nhưng thu hẹp phạm vi của các hướng dẫn có vấn đề bằng cách cho phép người thách thức tương tác với hợp đồng trong nhiều vòng. Cuối cùng, xác minh lệnh có vấn đề.
2) ZK rollups
ZK rollups là giải pháp dựa trên công nghệ chứng minh không có kiến thức, có thể hiểu L1 thuê ngoài L2 quá trình tính toán giao dịch, đồng thời L1 có thể xác minh xem L2 đã thực hiện đúng giao dịch hay chưa, đây chính là điểm hấp dẫn của bằng chứng không có kiến thức. Đồng thời, do chữ ký giao dịch đã được xác minh trong quá trình thực hiện giao dịch ở L2, tức là phần bằng chứng không có kiến thức đã bao gồm xác minh chữ ký nên giao dịch gửi lên L1 không cần chứa chữ ký, tiết kiệm hơn nữa không gian dữ liệu. Tính hợp pháp của các giao dịch có thể được xác nhận ngay lập tức và kích thước dữ liệu nhỏ hơn khiến việc tổng hợp ZK được coi là phù hợp hơn với định hướng tương lai của L2. Nhưng khó khăn là làm thế nào các tập đoàn ZK có thể thiết kế một hệ thống mạch đa năng zkEVM để tương thích với tất cả các ứng dụng.
3. The Scourge
Tai họa bao gồm một loạt nâng cấp được thiết kế để giảm thiểu sự tập trung của MEV trong khi vẫn duy trì sự bao gồm giao dịch công bằng và minh bạch. MEV là thước đo doanh thu bổ sung mà người khai thác hoặc người xác thực có thể kiếm được ngoài phần thưởng khối và phí giao dịch, đạt được bằng cách bao gồm, loại trừ hoặc sắp xếp lại các giao dịch trong một khối một cách chiến lược. Trình xác thực thông thường chạy phần mềm máy khách tiêu chuẩn, không có khả năng nắm bắt giá trị MEV, trong khi các trình xác thực lớn sử dụng phần mềm đã được sửa đổi và tối ưu hóa để nắm bắt giá trị MEV, sự không công bằng này sẽ khiến mạng ngày càng trở nên tập trung hơn.
Giải pháp cho vấn đề trên là sự phân tách giữa người đề xuất và người xây dựng (PBS), tức là người đề xuất vẫn là người chủ chốt trong việc xuất bản khối mà chỉ giao việc xây dựng và thực thi khối cho người tạo khối. Trong một thị trường hoạt động tốt, những người sáng tạo cạnh tranh sẽ đặt giá thầu lên tới toàn bộ giá trị MEV mà họ có thể trích xuất từ một khối, cho phép một bộ trình xác thực phi tập trung nắm bắt phần lớn phần thưởng MEV. Do đó, PBS có thể chống lại sức mạnh tập trung của MEV một cách hiệu quả.
Một đặc điểm khác của PBS là chi phí kiểm duyệt tăng lên. Tinh thần của blockchain luôn không tương thích với kiểm duyệt tập trung và trong giải pháp PBS, các nhà xây dựng khối sẽ thêm càng nhiều giao dịch càng tốt vì có sự cạnh tranh về giá giữa các nhà xây dựng. Nếu một nhà xây dựng muốn loại trừ một giao dịch khỏi việc xem xét, giá thầu tiềm năng của họ có thể thấp hơn hoàn toàn so với giá thầu của đối thủ và họ sẽ không thể thắng cuộc đấu giá. Để giành được quyền đấu thầu và loại trừ các giao dịch khỏi quá trình xem xét của mình, anh ta cần đầu tư chi phí cao hơn, từ đó làm tăng chi phí xem xét.
4. The Verge
The Verge sẽ triển khai phương pháp xác minh khối tối giản, nghĩa là tải xuống một lượng nhỏ dữ liệu, thực hiện các phép tính cơ bản và sau đó hoàn tất xác minh. Để đạt được mục tiêu này, Merkle Patricia Trie (MPT) hiện tại cần được nâng cấp lên Verkle Trí.
Hiện tại, Ethereum thực hiện quản lý dữ liệu trạng thái thông qua MPT. Để chắc chắn rằng kết quả là chính xác, bạn cần phải chứng minh toàn bộ MPT và sau đó băm từng lớp để xác minh. Hiện tại, mỗi nút đầy đủ của Ethereum duy trì một cây trạng thái hoàn chỉnh, do đó, các giao dịch độc lập và xác minh trạng thái có thể được thực hiện, nhưng nó cũng khiến toàn bộ quá trình xác minh trở nên kém hiệu quả và cồng kềnh. Verkle Trie chứng minh rằng không cần sự tham gia của các nút anh chị em, đồng thời, chiều rộng của cây có thể lớn và độ sâu nông, giúp cải thiện đáng kể hiệu quả chứng minh và dự kiến sẽ cải thiện gấp 5-10 lần .
5. The Purge
Purge là viết tắt của Purge và được thiết kế để kích hoạt các giao thức đơn giản hơn và các nút nhẹ hơn bằng cách xóa bỏ gánh nặng lưu trữ dữ liệu lịch sử. Trong kỷ nguyên Ethereum 1.0, mỗi nút cần giữ lại dữ liệu lịch sử của tất cả các khối. Sau khi nâng cấp 2.0, việc xác minh khối đã đưa ra tính hữu hạn và điểm kiểm tra. Việc đồng bộ hóa dữ liệu chuỗi đèn hiệu không cần phải bắt đầu từ khối sáng lập, điều này giúp cải thiện đáng kể dữ liệu tốc độ đồng bộ hóa. . Với sự ra đời của EIP-4444, khách hàng sẽ không còn lưu dữ liệu lịch sử từ một năm trước nữa và dữ liệu đã hết hạn sẽ được lưu trữ, nếu bạn muốn truy xuất dữ liệu đã lưu trữ, sẽ có các quy tắc đọc và ghi đặc biệt.
6. The Splurge
Splurge có nghĩa là khoe khoang và tượng trưng cho khoảnh khắc vinh quang. Loạt bài này bao gồm các bản nâng cấp ở tất cả các danh mục linh tinh, bao gồm tính năng trừu tượng hóa tài khoản, EIP-1559 đa chiều và các chức năng trì hoãn có thể kiểm chứng. Trong số đó, việc trừu tượng hóa tài khoản sẽ làm giảm đáng kể ngưỡng sử dụng ví. Nó tóm tắt tất cả các tài khoản thành một loại tài khoản, tài khoản hợp đồng. Ví có thể được nâng cấp lên ví hợp đồng, tạo hợp đồng thông minh cho mỗi người dùng để quản lý tài sản của người dùng và các tương tác trên chuỗi. Ví hợp đồng có thể xác định nhiều logic kinh doanh hơn, chẳng hạn như giới hạn bảo mật, ký nhiều lần, thanh toán gas, v.v. Trong tương lai, cũng sẽ có các mẫu ví tương ứng để người dùng lựa chọn, giúp việc định cấu hình ví hợp đồng dễ dàng hơn.
5. Tác động và triển vọng tiếp theo
Tác động của việc nâng cấp Ethereum 2.0 trên thị trường là tích cực. Trước hết, việc nâng cấp sẽ cải thiện hiệu suất giao dịch và khả năng mở rộng của Ethereum. Bằng cách giới thiệu công nghệ sharding và cơ chế đồng thuận được cải thiện, thông lượng mạng và tốc độ xác nhận giao dịch sẽ được cải thiện đáng kể, điều này sẽ cải thiện đáng kể tính khả dụng và khả năng cạnh tranh của mạng Ethereum , thu hút thêm nhiều nhà phát triển và doanh nghiệp tham gia hệ sinh thái Ethereum. Thứ hai, Ethereum 2.0 cũng sẽ cải thiện tính bảo mật và ổn định. Bằng cách giới thiệu chuỗi đèn hiệu và cơ chế Casper, cũng như đặt cược mã thông báo, sự phụ thuộc vào năng lượng sẽ giảm đi đồng thời cải thiện tính bảo mật và tính ổn định chung của mạng. Một lần nữa, bản nâng cấp Ethereum 2.0 sẽ mang lại nhiều cải tiến và tính năng hơn. Bằng cách điều chỉnh phân phối doanh thu, giảm gánh nặng nút, giảm ngưỡng nút và giới thiệu công nghệ sharding, Ethereum sẽ có thể hỗ trợ các hợp đồng thông minh phức tạp hơn và các ứng dụng phi tập trung. Ngoài ra, với việc tích hợp các giải pháp Lớp 2, Ethereum sẽ có thể xử lý nhiều dữ liệu giao dịch hơn và đáp ứng tốt hơn nhu cầu thị trường. Điều này sẽ mang lại cho các nhà phát triển và doanh nghiệp nhiều cơ hội hơn để tạo ra nhiều ứng dụng và dịch vụ có giá trị hơn.
Tuy nhiên, việc triển khai nâng cấp Ethereum 2.0 cũng tiềm ẩn một số rủi ro và thách thức. Trước hết, vì việc nâng cấp đòi hỏi những thay đổi lớn đối với mạng nên sẽ có sự không nhất quán trong phiên bản của các nút khác nhau, điều này sẽ dẫn đến các vấn đề như không muốn nâng cấp hoặc không thể nâng cấp. Thứ hai, tác động của việc nâng cấp lên hệ sinh thái Ethereum là không chắc chắn, đối với các ứng dụng đã có trong hệ sinh thái Ethereum, việc nâng cấp có thể gây ra một loạt vấn đề về khả năng tương thích. Cuối cùng, lịch trình nâng cấp cũng không chắc chắn, những khó khăn kỹ thuật và sự chậm trễ trong quá trình nâng cấp có thể ảnh hưởng đến quá trình nâng cấp.
Việc nâng cấp Ethereum từ 1.0 lên 2.0 là một cột mốc quan trọng trong hệ sinh thái Ethereum, nhưng sự phát triển của nó sẽ không bao giờ dừng lại. Với lộ trình rõ ràng, nhóm phát triển đang thúc đẩy việc triển khai các nâng cấp mô-đun khác nhau để giải phóng toàn bộ tiềm năng của Ethereum và hiện thực hóa mạng lưới phi tập trung lý tưởng. Hy vọng sẽ thấy một hệ sinh thái Ethereum mạnh mẽ và hiệu quả hơn trong tương lai gần. Sự phát triển mạnh mẽ của lớp 2 cũng sẽ liên tục tạo động lực mới cho hệ sinh thái Ethereum, cho phép nhiều ứng dụng (bao gồm cả trò chơi) và dữ liệu được tải lên chuỗi. Trong loạt bài viết sắp tới, chúng tôi sẽ phân tích sâu các dự án chuỗi công cộng của hai tuyến Lớp 2 từ góc độ của Optimistic Rollups và ZK Rollups, vì vậy hãy chú ý theo dõi!
Tuyên bố từ chối trách nhiệm:
Thông tin trong tài liệu này được lấy từ thông tin công khai hoặc thông tin khác mà chúng tôi tin là hợp lý và đáng tin cậy. Phòng thí nghiệm Guatian không đưa ra bất kỳ đảm bảo rõ ràng hay ngụ ý nào về tính chính xác, đầy đủ, đầy đủ và phù hợp khi sử dụng.
Các thông tin, lời giới thiệu, số liệu... trong tài liệu này chỉ mang tính chất tham khảo cho độc giả. Trong mọi trường hợp, mọi nội dung trong tài liệu này không được coi là lời chào mời hoặc khuyến nghị và không cấu thành lời khuyên đầu tư. Các rủi ro khác nhau mà tài sản dự án liên quan đến đầu tư có thể gặp phải (bao gồm nhưng không giới hạn: rủi ro đầu tư, rủi ro quản lý, rủi ro pháp lý, rủi ro thuế, rủi ro thanh khoản, rủi ro tín dụng, rủi ro chính sách, rủi ro chu kỳ kinh tế, rủi ro lãi suất, rủi ro hoạt động, lực lượng các yếu tố bất khả kháng. Rủi ro phát sinh, v.v.) sẽ do nhà đầu tư tự gánh chịu. Phòng thí nghiệm Guatian và/hoặc nhân viên liên quan của nó không chịu bất kỳ trách nhiệm pháp lý nào đối với bất kỳ hậu quả nào gây ra do dựa vào hoặc sử dụng tài liệu này.
Nếu không có sự đồng ý bằng văn bản của Phòng thí nghiệm Guatian, không tổ chức hoặc cá nhân nào có thể sao chép, phổ biến hoặc sửa đổi nội dung của tài liệu này dưới mọi hình thức.
