EIP-4844 Là Gì? Nâng Cấp Cancun Giảm Phí Giao Dịch Ethereum

Sau nâng cấp Shanghai, phần cuối của quá trình chuyển đổi đồng thuận PoS đã hoàn tất, đánh dấu hành trình của Ethereum từ giai đoạn “The Merge” đến giai đoạn “The Surge”. Hiện tại, mạng Ethereum cần khẩn trương giải quyết vấn đề về khả năng mở rộng của nó. Để duy trì sự đồng thuận, mỗi nút phải lưu trữ và xác minh tất cả các giao dịch xảy ra trên mạng, dẫn đến tình trạng hiệu suất thấp, phí cao và tắc nghẽn mạng nghiêm trọng. Điều này dẫn chúng ta đến việc nâng cấp Cancun sắp xảy ra.

Tổng Quan Về Nâng Cấp Cancun

Sau “The Merge”, mạng Ethereum hiện có Consensus Layer (lớp đồng thuận) chịu trách nhiệm về sự đồng thuận PoS và Execution Layer (lớp thực thi) chịu trách nhiệm thực thi mã hợp đồng. Ethereum hiện đang chuẩn bị nâng cấp Cancun-Deneb, thường được gọi đơn giản là nâng cấp Cancun. Ở đây, “Deneb” biểu thị các bản cập nhật cho Lớp đồng thuận và “Cancun” biểu thị các bản cập nhật cho Lớp Thực Thi.

Việc nâng cấp nhằm mục đích nâng cao khả năng mở rộng, bảo mật và tính sẵn có của dữ liệu bằng cách tăng lưu trữ dữ liệu và giảm chi phí giao dịch, mở đường cho một mạng được phân chia hoàn toàn trong tương lai. Theo các tài liệu chính thức của Ethereum, bản nâng cấp Cancun sẽ bao gồm năm EIP (Đề xuất cải tiến Ethereum), với EIP-4844 là nội dung chính.

Dưới đây là tổng quan ngắn gọn về các EIP này:

• EIP-1153: Giảm chi phí lưu trữ dữ liệu trên chuỗi để tăng cường không gian khối.
• EIP-4788: Cải thiện thiết kế của cầu nối chuỗi và nhóm đặt cọc.
• EIP-5656: Giới thiệu những thay đổi nhỏ về mã liên quan đến Ethereum Virtual Machine (EVM).
• EIP-6780: Loại bỏ mã có khả năng chấm dứt Hợp Đồng Thông Minh.

EIP-4844 (Proto-Danksharding)

EIP-4844, còn được gọi là Proto-Danksharding, có thể được xem như phiên bản sơ bộ của giải pháp khả năng mở rộng Danksharding, đóng vai trò là biện pháp tạm thời trước khi Ethereum 2.0 hoàn thành. Mục tiêu của nó là đáp ứng nhu cầu dữ liệu ứng dụng blockchain bằng cách cho phép các nút Ethereum tạm thời lưu trữ và truy cập dữ liệu ngoài chuỗi.

Danksharding

Sharding là giải pháp có khả năng mở rộng Lớp 1. Nó chia mạng blockchain thành nhiều vùng nhỏ hơn hoặc “phân đoạn”. Mỗi phân đoạn chứa trạng thái và lịch sử giao dịch của các loại địa chỉ cụ thể và các bản ghi này được tách biệt với các phân đoạn khác. Khi phân đoạn được kích hoạt, mỗi nút trong mạng blockchain chỉ lưu trữ và xử lý các giao dịch trong phân đoạn tương ứng của nó, thay vì xử lý các giao dịch từ toàn bộ mạng. Tuy nhiên, dựa trên lý thuyết ” bộ ba bất khả thi về blockchain “, khi khả năng mở rộng được cải thiện nhờ tính năng bảo vệ, tính phân cấp và bảo mật của mạng có thể giảm đi tương đối.

Danksharding là một thiết kế phân đoạn mới được đề xuất bởi nhà nghiên cứu Ethereum Dankrad Feist vào cuối năm 2021 và nó được thiết lập để thay thế ý tưởng ban đầu là giới thiệu 64 chuỗi phân đoạn.

Thay vì tập trung giải quyết những thiếu sót của giải pháp sharding thế hệ đầu tiên, Danksharding nhấn mạnh việc cải thiện tính khả dụng của dữ liệu cho Rollups. Nó giới thiệu một khái niệm mới: thay vì phân phối tất cả dữ liệu trên các chuỗi phân đoạn khác nhau, tất cả dữ liệu được nhóm lại với nhau, tạo thành một khối lớn (dữ liệu của khối sau đó được phân tán thành 256 nhóm). Bằng cách này, Lớp 1 của Ethereum trở thành lớp thanh toán thống nhất và sẵn có dữ liệu, chỉ tập trung vào các thách thức về dữ liệu. Sau đó, các nhóm Lớp 2 khác nhau có thể tập trung vào các thách thức phát triển Rollups tương ứng của họ, thúc đẩy đáng kể các nỗ lực về khả năng mở rộng.

Nói một cách đơn giản hơn, Danksharding đặt mục tiêu hiện thực hóa tầm nhìn lý tưởng về “sản xuất khối tập trung, xác minh phi tập trung và chống kiểm duyệt”. Do đó, nó được coi là con đường hứa hẹn nhất để vượt qua bộ ba bất khả thi của blockchain. Tuy nhiên, do những thách thức về triển khai kỹ thuật, bản nâng cấp Cancun sẽ áp dụng giải pháp trung gian, ngắn hạn bằng cách tung ra “phiên bản sơ bộ của Danksharding”, còn được gọi là Proto-Danksharding.

Nói một cách đơn giản hơn, Danksharding đặt mục tiêu hiện thực hóa tầm nhìn lý tưởng về “sản xuất khối tập trung, xác minh phi tập trung và chống kiểm duyệt”. Do đó, nó được coi là con đường hứa hẹn nhất để vượt qua bộ ba bất khả thi của blockchain. Tuy nhiên, do những thách thức về triển khai kỹ thuật, bản nâng cấp Cancun sẽ áp dụng giải pháp trung gian, ngắn hạn bằng cách tung ra “phiên bản sơ bộ của Danksharding”, còn được gọi là Proto-Danksharding.

Proto-Danksharding

Nó được đề xuất bởi Protolambda của OP Labs và nhóm của họ, từ đó cái tên này bắt nguồn. Là tiền thân của Danksharding, Proto-Danksharding sẽ thực hiện nhiều thay đổi được đề xuất trong Danksharding. Tuy nhiên, nó không thực sự phân mảnh dữ liệu; tất cả người xác thực và người dùng vẫn phải trực tiếp xác minh tính sẵn có của toàn bộ dữ liệu .

Trong số nhiều bản cập nhật được triển khai trong Proto-Sharding, quan trọng nhất là việc giới thiệu khái niệm “BLOB” . Điều này mang lại một loại giao dịch mới cho mạng, được gọi là “Blob-carrying transaction ” và một hệ thống phí mới được gọi là ” Multi-Dimensional Fee Market .”

BLOB và Blob-Carrying Transaction

Blob-carrying Transaction, nó tương tự như các giao dịch thông thường nhưng mang theo một khối dữ liệu bổ sung, Blob.

Vậy, “Blob” là gì? Blob là một dạng dữ liệu biểu thị thông tin được gửi trở lại từ Lớp 2, có nghĩa là khác biệt với Calldata trên Lớp 1.  Blob hoạt động như một bộ lưu trữ tạm thời bên ngoài . Nó không lưu trữ dữ liệu giao dịch Lớp 2 trực tiếp trong Lớp 1, điều này giúp giảm đáng kể chi phí lưu trữ. Ưu điểm chính là đối với Lớp 2, chi phí lưu trữ trong tương lai sẽ thấp hơn và tốc độ cao hơn. Điều này sẽ thuận lợi cho Lớp 2 và tạo thành giải pháp mở rộng Ethereum ban đầu.

Hiện tại, dữ liệu được gửi từ Lớp 2 đến Lớp 1 ở dạng Calldata, việc lưu trữ/truyền tải rất tốn kém và chiếm không gian lưu trữ có giá trị của Lớp 1. Ngược lại, dữ liệu Blob có hai tính năng riêng biệt:

• Hợp đồng không thể đọc được các đốm màu. Bản thân giao thức Ethereum không diễn giải dữ liệu này; để xác minh Blob, người ta chỉ cần kiểm tra xem Blob có khả dụng hay không , tức là liệu nó có thể được tải xuống từ mạng hay không. Dữ liệu Blob được lưu trữ trong các nút lớp đồng thuận, tiêu thụ ít tài nguyên hơn và phát sinh chi phí thấp hơn so với Calldata, dữ liệu cần được đọc theo hợp đồng.
• Các nút trong lớp đồng thuận lưu trữ dữ liệu Blob sẽ định kỳ “cắt tỉa” hoặc dọn sạch dữ liệu này. Nói cách khác, Blobs chỉ khả dụng trong một khoảng thời gian cụ thể. Điều này làm cho dữ liệu Blob ít tốn kém và tốn dung lượng hơn so với Calldata cần được lưu trữ vĩnh viễn trên Lớp 1. Dựa trên thông tin hiện tại, thời gian lưu trữ dữ liệu Blob trong lớp đồng thuận sẽ từ hai tuần đến một tháng. Sau khoảng thời gian này, dữ liệu Blob sẽ bị xóa và sau đó có thể được lưu vào mạng lưu trữ phi tập trung cụ thể để người dùng truy cập.

Phép ẩn dụ chính thức được sử dụng để mô tả mối quan hệ giữa Blob và Ethereum Lớp 1 là “Sidecar”. Đối với những người chưa quen, mô tô sidecar bao gồm một mô tô thông thường có gắn thiết bị một bánh, cung cấp thêm chỗ ngồi. Cả hai bộ phận đều liên kết với nhau: chúng chuyển động cùng nhau, khởi động và dừng lại nhờ động cơ của xe máy. Tuy nhiên, mỗi bộ phận cũng có những chức năng riêng biệt.

Áp dụng phép ẩn dụ này cho Ethereum, chiếc xe máy chính đại diện cho Lớp 1 chính của Ethereum, trong khi chiếc xe phụ đại diện cho Blob. Điều này có nghĩa là mặc dù hoạt động của Blob phụ thuộc vào chuỗi chính (giống như cách chuyển động của sidecar phụ thuộc vào xe máy), nhưng nó cũng chạy song song với chuỗi chính và sở hữu một mức độ tự chủ, giống như cách một sidecar có sở hữu không gian riêng biệt tách biệt với xe máy.

Multi-Dimensional Fee Market

Thật vậy, như đã đề cập trước đó, dữ liệu Blob được lưu trữ trong các nút lớp đồng thuận và có thời hạn sử dụng cụ thể. Do sự khác biệt về mức tiêu thụ tài nguyên và chi phí giữa dữ liệu Blob và dữ liệu Calldata, thật hợp lý khi mong đợi sự ra đời của một thị trường phí mới với cơ chế định giá Gas khác với mạng Lớp 1 truyền thống. Điều này phù hợp với tầm nhìn của Vitalik Buterin về “Multi-Dimensional Fee Market”.

Ý tưởng đằng sau Thị trường phí đa chiều là có một hệ thống phí linh hoạt và năng động hơn, có thể điều chỉnh theo các loại dữ liệu và nhu cầu giao dịch khác nhau, đảm bảo hệ thống định giá công bằng và hiệu quả hơn.

Lợi Ich Của EIP-4844 Và Cancun Upgrade

Về mặt nội dung nâng cấp, việc giới thiệu khái niệm Blob đặt nền tảng vững chắc cho việc triển khai Danksharding trong tương lai của Ethereum. Điều này cũng thúc đẩy mạng Ethereum tiến gần hơn đến việc đạt được “Multi-Dimensional Fee Market” do Vitalik Buterin ủng hộ. Người dùng sẽ giảm đáng kể chi phí giao dịch ở Lớp 2 trở lên ở Lớp 1.

Trong tương lai, chúng ta có thể dự đoán phí giao dịch trên mạng Ethereum sẽ giảm đáng kể và hiệu suất của nó sẽ được nâng cao. Những phát triển này sẽ cung cấp nền tảng quan trọng cho sự phát triển của hệ sinh thái Lớp 2 trên mạng Ethereum, bao gồm cả sự bùng nổ của các ứng dụng.