Liệu nâng cấp Fusaka có thể thúc đẩy Ethereum tiến tới mô hình kết thúc không?

Tác giả: Mars_DeFi Nguồn: X, @Mars_DeFi Dịch:善欧巴, Jinse Caijing

Cập nhật Fusaka của Ethereum là bước mới nhất trong kế hoạch kỹ thuật mười năm của nó - kế hoạch này đang từng bước biến Ethereum từ một thử nghiệm yếu ớt thành nền tảng thanh toán toàn cầu.

Để hiểu tại sao việc nâng cấp Shapella lại có ý nghĩa to lớn và tại sao mạng lưới này gần như không có lựa chọn nào khác ngoài việc phải thúc đẩy loại nâng cấp này, chúng ta cần xem xét lại quá trình phát triển của Ethereum.

Giai đoạn 1: Sự ra đời của Ethereum (2015-2017)

Frontier

Ethereum đã ra mắt phiên bản “biên giới” vào tháng 7 năm 2015. Thành tựu cốt lõi:

• Chuỗi khối có thể lập trình đầu tiên
• Hợp đồng thông minh có thể đưa vào môi trường sản xuất
• Mô hình phí giao dịch dựa trên Gas
• Cơ chế đồng thuận chứng minh công việc (PoW)

Trạng thái lúc đó:

• Không có ứng dụng ví
• Không có Tài chính phi tập trung (DeFi)
• Token không thể thay thế (NFT)
• Không có hệ sinh thái công cụ hỗ trợ

Chỉ đang ở giai đoạn thử nghiệm nguyên bản của nhà phát triển. Giá giao dịch Ethereum (ETH) dao động trong khoảng 1-3 đô la. Không ai có thể dự đoán hình thức mà Ethereum sẽ phát triển trong tương lai.

Homestead 2016 năm:

Bản nâng cấp này đánh dấu sự trưởng thành của Ethereum. Kết quả chính:

• Nâng cao độ ổn định của giao thức
• Thêm mã lệnh (opcodes)
• Cơ chế nâng cấp an toàn hơn
• Hiệu suất mạng được tối ưu hóa

Sự kiện quan trọng trong năm:

• Tổ chức tự trị phi tập trung sụp đổ
• Hàng triệu ETH đã bị đánh cắp
• Hard fork trên Ethereum
• Ethereum và Ethereum Classic phân tách

Bài học đau thương từ lần nâng cấp này đã khiến an toàn trở thành tiêu chí không thể lay chuyển. Kiểm toán từ đó trở thành yêu cầu bắt buộc, điều này tuy làm chậm tốc độ đổi mới nhưng đã giúp Ethereum trở nên mạnh mẽ hơn.

Thời kỳ Byzantine: Năm 2017

Đây là một nâng cấp quan trọng ở cấp độ công nghệ mã hóa, các điểm nổi bật chính bao gồm:

• zk-SNARKs
• Giảm lượng phát hành ETH
• Tối ưu hóa an toàn
• Cơ chế lập lịch bom khó

Ý nghĩa nâng cấp:

• Xây dựng cơ sở hạ tầng bảo vệ quyền riêng tư trên Ethereum
• Thực hiện hợp đồng an toàn hơn
• Cung ETH có xu hướng thắt chặt

Giai đoạn thứ hai: Thời kỳ áp lực mở rộng (2018-2020)

Trong thời gian này, nhu cầu của người dùng Ethereum tăng vọt, và điều đó đến sớm hơn dự kiến. Hậu quả trực tiếp là các khối bị đầy, phí giao dịch tăng vọt, và các ứng dụng thường xuyên gặp sự cố. Do đó, Ethereum buộc phải nâng cấp hiệu suất để đối phó với những thách thức.

Constantinople và Saint Petersburg: Năm 2019

Tối ưu hóa cốt lõi:

• Chi phí tính toán mã hóa giảm
• Địa chỉ hợp đồng xác định (lệnh CREATE2)
• Giảm phát hành (từ 3ETH mỗi khối xuống 2ETH)
• Tối ưu hóa phí Gas

Có một điều khá mỉa mai là, vào ngày ra mắt, một lỗ hổng bảo mật đã kích hoạt phân nhánh Saint Petersburg. Sự kiện này đã khiến đội ngũ Ethereum quyết tâm: việc nâng cấp phải được thực hiện cẩn thận, tuyệt đối không vội vàng.

Istanbul: Năm 2019

Ethereum âm thầm chuyển trọng tâm sang Rollup. Nội dung nâng cấp bao gồm:

• Giảm chi phí gọi dữ liệu
• Tăng cường hỗ trợ zk
• Cơ chế bảo vệ phát lại
• Tối ưu hóa chức năng đa chuỗi

Thành tựu ẩn: Giải pháp Rollup có tính khả thi, Ethereum bắt đầu thiết lập L2.

Muir Glacier：Năm 2020

Ethereum đã một lần nữa hoãn thời gian kích hoạt bom khó. Nguyên nhân chính:

• Độ phức tạp của cơ chế chứng minh quyền lợi cao
• Ethereum từ chối thúc đẩy vội vàng
• Công tác chuẩn bị hợp nhất vẫn tiếp tục diễn ra

Giai đoạn ba: Tài chính phi tập trung, token không thể thay thế và địa ngục phí giao dịch (2021-2022)

Ethereum trở thành thành trì sinh thái cốt lõi của tài chính phi tập trung (DeFi), token ERC-20, token không thể thay thế (NFT) và tổ chức tự trị phi tập trung (DAO). Đi kèm với sự tăng trưởng là phí Gas cao, giao dịch thường xuyên thất bại, chỉ có những ông lớn mới có thể thao tác một cách trơn tru.

Nâng cấp London: Năm 2021

Cập nhật lần này đã tái cấu trúc hoàn toàn động cơ kinh tế của Ethereum, với các điểm cốt lõi được đưa vào:

• Cơ chế đốt phí giao dịch (EIP-1559)
• Phí cơ bản động
• Mô hình định giá Gas có thể dự đoán

Tác động lâu dài:

• Đỉnh nhu cầu ETH vào trạng thái giảm phát
• Cung và tỷ lệ sử dụng có xu hướng phù hợp
• Ethereum thực hiện tắc nghẽn (biến tắc nghẽn thành giá trị)

Nâng cấp Paris: Năm 2022

Ethereum đã hoàn thành một kỳ tích mà không mạng chính nào dám thử nghiệm trong lịch sử: thay thế cơ chế đồng thuận Proof of Work (PoW) bằng Proof of Stake (PoS) trong quá trình chạy trên mạng chính. Sự kiện này được gọi là hợp nhất. Động thái táo bạo này đã mang lại những ảnh hưởng tích cực sâu rộng cho Ethereum:

• Tiêu thụ năng lượng giảm 99.95%
• Giảm phát hành 90%
• ETH trở thành tài sản vốn khan hiếm

Giai đoạn thứ tư: Thời đại Rollup (2023-2025)

Ethereum không còn theo đuổi “bao trọn tất cả thực thi”, mà chuyển sang “tập trung tất cả thanh toán”.

Shapella：Năm 2023

Lần nâng cấp này đã thực hiện việc mở khóa ETH đã được đặt cọc. Thành quả cốt lõi:

• Tăng lượng đặt cọc
• Giảm bán tháo hoảng loạn
• Số lượng người xác thực đang tăng trưởng ổn định

Tính đến hiện tại:

• Khoảng 30% ETH đang trong trạng thái staking
• Số lượng người xác nhận gần 1 triệu

Dencun：Năm 2024

Cập nhật Ethereum 通过 EIP-4844 đã giới thiệu “nguyên mẫu Danksharding” (giải pháp dẫn trước cho phân đoạn). Nó không trực tiếp triển khai phân đoạn hoàn chỉnh, mà là bổ sung một loại giao dịch đặc biệt, có thể chứa “khối dữ liệu”. Những dữ liệu Rollup được lưu trữ tạm thời này có chi phí gọi dữ liệu thấp hơn và sẽ tự động cắt giảm và làm sạch.

Kết quả cốt lõi:

• Phí giao dịch L2 giảm 90%
• Sự bùng nổ tăng trưởng của hệ sinh thái Rollup
• Ethereum đạt được “chi phí thấp” mà không thay đổi kiến trúc cốt lõi.

Pectra：Năm 2025

Giai đoạn này là “Thời đại tối ưu hóa trải nghiệm người dùng” của Ethereum, giúp Ethereum thực sự có giá trị sử dụng. Giới thiệu cốt lõi:

• Chức năng ví thông minh
• Gas trừu tượng (không cần nắm giữ ETH để thanh toán phí giao dịch)
• Tích hợp người xác thực
• Thống nhất giữa lớp thực thi và lớp đồng thuận

Khả năng tiếp cận của Ethereum đã được cải thiện đáng kể, phù hợp hơn với nhu cầu sử dụng của các nhà đầu tư.

Cập nhật Fusaka sắp tới:

Cần phải rõ ràng rằng, Vitalik Buterin đã chia sự phát triển của Ethereum thành năm giai đoạn:

• Mở rộng: Tăng cường khả năng xử lý của mạng
• Chống MEV: Kháng cự lại các cuộc tấn công Giá trị Có thể Trích xuất Tối đa (MEV)
• Không trạng thái: Thực hiện không trạng thái hóa
• Làm sạch: Dọn dẹp dữ liệu lịch sử
• Tối ưu: Nâng cấp trải nghiệm người dùng

Nâng cấp Fusaka đã bao phủ toàn diện năm giai đoạn này ở cấp độ kiến trúc, được mệnh danh là “nâng cấp đột phá mở rộng”. Nâng cấp này dự kiến sẽ bắt đầu vào ngày 3 tháng 12 năm 2025, là lần nâng cấp có ảnh hưởng sâu rộng nhất kể từ khi hợp nhất.

Nếu như việc hợp nhất đã định nghĩa lại cách thức đạt được đồng thuận của Ethereum, thì nâng cấp Shapella đã tái cấu trúc mô hình xử lý dữ liệu của nó. Cuộc cách mạng này được thực hiện thông qua bốn trụ cột cốt lõi:

• Mẫu khả dụng dữ liệu nút (PeerDAS)
• blob dung lượng mở rộng theo từng giai đoạn
• Tăng giới hạn Gas
• Chuyển sang cây Verkle để đại diện cho trạng thái và tối ưu hóa cơ chế lựa chọn người đề xuất khối

1. Mẫu khả dụng dữ liệu nút:

Trong mô hình nâng cấp Dencun, Rollup gửi dữ liệu dưới dạng blob tới Ethereum, các nút đầy đủ cần tải xuống và lưu trữ các khối dữ liệu này trong khoảng thời gian dữ liệu khả dụng.

Khi tỷ lệ sử dụng Rollup tăng lên, khối lượng dữ liệu trên mỗi khối có thể tăng đột biến, dẫn đến nhu cầu băng thông của các validator tăng cao. Nếu không có can thiệp, xu hướng này sẽ dẫn đến một trong hai điều: trung tâm hóa việc xác thực (chỉ những nhà điều hành có đủ nguồn lực mới có thể theo kịp), hoặc giới hạn trần dung lượng của Rollup.

Giải pháp:

PeerDAS giải quyết vấn đề này bằng cách định nghĩa lại “xác minh khả năng sử dụng dữ liệu”. Thay vì yêu cầu mỗi nút đầy đủ tải xuống tất cả các khối dữ liệu, mà là nhờ các người xác minh hợp tác với các nút khác để lấy mẫu ngẫu nhiên các đoạn dữ liệu. Nếu đủ nhiều mẫu độc lập thành công, xác suất dữ liệu bị thiếu hoặc bất thường sẽ giảm xuống mức rất thấp.

Tác động cốt lõi:

• Giảm tiêu thụ băng thông 70%-80%
• Chi phí vận hành nút giảm
• Tăng cường mức độ phi tập trung
• Rollup thực hiện mở rộng an toàn

2. mở rộng dung lượng blob:

Khi nâng cấp Fusaka được khởi động, giới hạn blob sẽ giữ nguyên tiêu chuẩn của nâng cấp Đăng Khun (giá trị mục tiêu và giá trị tối đa mỗi khối không thay đổi), nhưng lộ trình đã lập kế hoạch cho “BPO” hard fork tiếp theo, từ từ nâng giới hạn lên 10 khối mỗi khối, cuối cùng đạt được 14 khối dữ liệu.

Dưới điều kiện giảm bớt áp lực băng thông của PeerDAS, Ethereum có thể chịu đựng được sự mở rộng này mà không đẩy các nhà điều hành nút nhỏ ra khỏi mạng.

Lộ trình mở rộng Blob:

• Số lượng khối dữ liệu mỗi khối: 6 cái → 10 cái → 14 cái
• Dữ liệu tăng trưởng hơn 67%
• Vấn đề tắc nghẽn Rollup được giảm nhẹ
• Phí giao dịch tiếp tục giảm

Một vòng tuần hoàn kinh tế thú vị đã hình thành:

• Nhiều khối dữ liệu hơn → Nhiều Rollup hơn → Nhiều giao dịch hơn
• Nhiều giao dịch hơn → Nhiều đốt phí giao dịch hơn → Cung ít hơn

Tóm lại, Ethereum sẽ tiếp tục giảm phát trong khi thực hiện mở rộng quy mô.

3. Tăng giới hạn Gas:

Ngoài việc cải cách lớp dữ liệu, việc nâng cấp Fusaka sẽ tăng giới hạn Gas của khối từ 45 triệu lên 60 triệu. Điều này không có nghĩa là Ethereum sẽ trở thành một động cơ thực thi tần suất cao, nhưng thực sự có thể nâng cao dung lượng thực thi khoảng một phần ba. Các giao dịch DeFi phức tạp, việc đúc NFT và các thao tác tiêu thụ Gas cao khác sẽ có thêm không gian, giảm thiểu việc giao dịch thất bại do sự bão hòa của khối.

Cần phải cân nhắc rằng: Giới hạn Gas cao hơn sẽ tăng tốc độ tăng trưởng trạng thái, làm tăng tải tính toán trên mỗi khối, có thể gây áp lực lên các nút có hiệu suất yếu. Tuy nhiên, chi phí này sẽ được giảm bớt thông qua ứng dụng đồng bộ của cây Verkle - Cây Verkle có thể giúp giảm mạnh kích thước chứng minh trạng thái và hỗ trợ mô hình xác minh nhẹ.

4. Cây Verkle và hiệu quả trạng thái:

Hiện tại, Ethereum sử dụng cây Merkle Patricia để đại diện cho trạng thái toàn cầu (tức là ánh xạ giữa địa chỉ, ô lưu trữ và giá trị tương ứng của chúng). Mặc dù khái niệm cây Merkle đơn giản, nhưng tài liệu chứng minh được tạo ra tương đối lớn, thường khoảng 1 megabyte (MB). Điều này dẫn đến chi phí cao cho việc xác minh trạng thái tài khoản cụ thể của các khách hàng nhẹ, đồng thời cũng đặt ra thách thức cho việc triển khai các nút không trạng thái hoặc nửa không trạng thái.

Cây Verkle thông qua cam kết vector, nén một lượng lớn cặp khóa-giá trị thành một cam kết ngắn gọn. Kích thước tệp chứng minh cho một khóa đơn lẻ sẽ giảm xuống một bậc, từ cấp độ megabyte xuống còn vài chục kilobyte (KB). Điều này cho phép khách hàng xác minh trạng thái với băng thông và chi phí lưu trữ cực thấp.

Kết quả cốt lõi:

• Kích thước tài liệu chứng minh giảm 90%
• Khách hàng nhẹ trở thành hiện thực
• Xác thực trên thiết bị di động có tính khả thi
• Các nút không trạng thái dần được triển khai

Đề xuất xác định trước

Việc nâng cấp Fusaka cũng đã cải thiện tính dự đoán về việc lựa chọn những người đề xuất khối. Điều này cho phép các tham gia biết trước ai sẽ là người đề xuất khối cụ thể, cơ chế này tạo điều kiện cho “xác nhận trước dựa trên dự đoán” và các phương án sắp xếp giao dịch tiên tiến hơn, cũng như chống lại MEV. Các Rollup phụ thuộc vào việc sắp xếp khối của Ethereum (như các dự án sử dụng phương án “sắp xếp dựa trên dự đoán”) có thể hợp tác hiệu quả hơn với các người xác thực L1. Đồng thời, cơ chế lập lịch người đề xuất minh bạch hơn sẽ giúp giảm động lực cho các hành vi thao túng liên quan đến sắp xếp giao dịch.

Tóm tắt

Kết hợp lịch sử nâng cấp của Ethereum với lộ trình của Vitalik Buterin, việc nâng cấp Fusaka không phải là một sự tối ưu hóa đơn lẻ, mà là sự hiện thực hóa cuối cùng của những quyết định thiết kế nhiều năm trước.

• PeerDAS và mở rộng blob, thúc đẩy giai đoạn “mở rộng” tiến về phía trước, nâng cao khả năng xử lý dữ liệu của Rollup;
• Lựa chọn người đề xuất có thể dự đoán tốt hơn và cơ sở hạ tầng Rollup đi kèm, hỗ trợ giai đoạn “kháng MEV”, trở thành một phần quan trọng của bộ công cụ quản trị MEV;
• Cây Verkle là cốt lõi của giai đoạn “không trạng thái”, cung cấp hỗ trợ cho các nút không trạng thái và khách hàng nhẹ;
• Tăng giới hạn Gas, tối ưu hóa hiệu suất trạng thái và dọn dẹp dữ liệu lịch sử sau này, có liên quan chặt chẽ đến giai đoạn “Purge”;
• Tài khoản trừu tượng và tối ưu hóa hướng đến người dùng trong việc khởi động nâng cấp Pectra sẽ tiếp tục đến giai đoạn “Splurge”, và những tối ưu hóa này đều phụ thuộc vào khả năng mở rộng và cải thiện hiệu suất trạng thái được mở khóa bởi nâng cấp sâu坂.

Ý nghĩa chiến lược

• Khía cạnh kỹ thuật: Nâng cấp Fusaka cho phép Ethereum hỗ trợ lưu lượng Rollup vượt xa hiện tại mà không cần hy sinh tính phi tập trung;
• Khía cạnh kinh tế: Bằng cách để tốc độ tăng trưởng khối lượng giao dịch vượt xa tốc độ tăng trưởng cung, đã làm sâu sắc mối liên hệ giữa tỷ lệ sử dụng mạng và giá trị ETH;
• Quản trị và khía cạnh sinh thái: Tiếp tục mô hình phát triển của Ethereum - nâng cấp được thúc đẩy bởi nghiên cứu, tiến hành thận trọng, hy sinh tiện lợi ngắn hạn để đổi lấy tính ổn định lâu dài;
• Cạnh tranh: Ethereum thời đại Fusaka sẽ được định vị là “tầng thanh toán và khả năng truy cập dữ liệu”, hỗ trợ cho nhiều Rollup có thông lượng cao, thay vì là một chuỗi đơn thể đa năng.

Mạng lớp một (L1) tốc độ cao, phí thấp cạnh tranh trực tiếp trên thông lượng cơ sở có thể vẫn có một số thị trường ngách cụ thể, nhưng cược của Ethereum là: một lớp thanh toán được phân quyền cao, mô hình kinh tế vững chắc, được các tổ chức công nhận, cùng với hàng ngàn hệ sinh thái Rollup, sẽ tạo thành một kiến trúc bền vững hơn.

Fusaka nâng cấp không chỉ đơn thuần là một lần hard fork trong danh sách nâng cấp kéo dài. Nó đánh dấu 10 năm nghiên cứu và nâng cấp dần dần của Ethereum, cuối cùng được kết tinh thành một nền tảng thanh toán lớp một liên kết, có khả năng chứa đựng đủ lớn, cấp tổ chức - đủ sức hỗ trợ cho hệ thống tài chính và tính toán toàn cầu trong nhiều thập kỷ tới.