Ethereum Dencun: cuộc cách mạng về khả năng mở rộng thông qua Proto-Danksharding và cập nhật ETH vào năm 2024

Hệ sinh thái Ethereum đang đứng trước ngưỡng chuyển đổi lịch sử. Cập nhật Cancun-Deneb, còn gọi là Dencun, là đỉnh cao của nhiều năm phát triển nhằm giải quyết thách thức chính của blockchain — khả năng mở rộng. Trung tâm của bản nâng cấp này là việc triển khai Proto-Danksharding qua EIP-4844, công nghệ hứa hẹn sẽ định hình lại khả năng của mạng lưới. Đối với các nhà giao dịch, nhà phát triển và những người đam mê trong lĩnh vực tiền điện tử, cập nhật ETH này trở thành bước ngoặt có thể thay đổi căn bản nền kinh tế giao dịch.

Bản chất của Dencun: từ ý tưởng đến thực tế

Cập nhật Dencun lấy tên theo sao Deneb trong chòm sao Thiên Nga, thể hiện không chỉ là một bước tiến kỹ thuật mà còn là bước đi chiến lược trong lộ trình Ethereum 2.0. Đây không phải là một bản nâng cấp đơn lẻ mà là một chỉnh sửa phối hợp ảnh hưởng đến cả tầng dữ liệu (qua cập nhật Cancun) và lớp đồng thuận (qua cập nhật Deneb).

Điểm nổi bật của Dencun là cách tiếp cận mục tiêu đối với vấn đề băng thông. Trong khi các cập nhật trước tập trung vào an ninh và hạ tầng nền tảng, Dencun được thiết kế đặc biệt để chứa đựng lượng giao dịch ngày càng tăng, đồng thời duy trì tính phi tập trung và an toàn.

Proto-Danksharding và EIP-4844: bước đột phá kiến trúc

Trung tâm của cập nhật Dencun là EIP-4844, đề xuất giới thiệu khái niệm gọi là Proto-Danksharding. Giải pháp này là bước trung gian trên con đường thực thi đầy đủ Danksharding, hứa hẹn phân chia mạng Ethereum thành nhiều shard hoạt động độc lập.

Hiểu về “blobs”: lưu trữ thế hệ mới

EIP-4844 cách mạng hóa cách tiếp cận lưu trữ dữ liệu bằng cách giới thiệu khái niệm “blobs” — các gói dữ liệu chuyên dụng tồn tại trong một mô hình kinh tế riêng biệt so với dữ liệu thông thường của blockchain. Các blob này chứa tối đa 1 MB dữ liệu trong một slot tạm thời, mở rộng đáng kể khả năng mã hóa và truyền tải thông tin.

Sự đổi mới của phương pháp này không chỉ nằm ở việc tăng dung lượng mà còn ở cách thức kinh tế hoạt động. Blob có thị trường riêng về giá gas, tách biệt khỏi các hoạt động thông thường, cho phép các mạng lớp-2 giảm đáng kể chi phí lưu trữ dữ liệu. Thực tế, điều này tạo ra sự phân biệt giá có lợi cho các ứng dụng Layer-2 cần băng thông cao.

State Expiry: dọn dẹp và tối ưu hóa

Công nghệ bổ sung trong Dencun là State Expiry — cơ chế tự động xóa bỏ dữ liệu trạng thái cũ kỹ và không còn sử dụng khỏi mạng. Đây không chỉ là tối ưu bộ nhớ; mà còn là cách nhìn mới về cách Ethereum quản lý dữ liệu lịch sử của mình. Mỗi node không còn bắt buộc phải lưu toàn bộ trạng thái lịch sử, giúp giảm đáng kể yêu cầu về tài nguyên và làm cho việc vận hành node dễ tiếp cận hơn với nhiều người tham gia hơn.

Các cải tiến kỹ thuật khác trong cập nhật

Dù Proto-Danksharding thu hút sự chú ý chính, Dencun còn bao gồm nhiều EIP quan trọng khác:

EIP-1153 biến đổi quản lý bộ nhớ trong hợp đồng thông minh, giới thiệu opcode đặc biệt để lưu trữ tạm thời. Điều này giúp nhà phát triển giảm tiêu thụ gas khi thực hiện các thao tác phức tạp. Ước tính ban đầu, một số thao tác có thể rẻ hơn khoảng 30-50%.

EIP-4788 tích hợp trực tiếp gốc của Beacon Chain vào lớp thực thi, tạo ra liên kết trực tiếp hơn giữa đồng thuận và thực thi. Điều này nâng cao hiệu quả hoạt động và mở ra cơ hội mới cho các nhà phát triển muốn xây dựng các ứng dụng tương tác với dữ liệu đồng thuận.

EIP-5656 thêm opcode MCOPY để sao chép dữ liệu trong bộ nhớ hiệu quả hơn, là cải tiến tiện dụng cho các nhà phát triển hợp đồng thông minh.

EIP-6493 thay đổi nhỏ nhưng quan trọng trong cơ chế chọn block của validator, nâng cao tốc độ xác nhận cuối cùng và giảm khả năng tập trung.

EIP-6780 định nghĩa lại chức năng SELFDESTRUCT, giới hạn việc sử dụng để tăng cường an ninh cho mạng Ethereum.

Lịch trình triển khai: từ thử nghiệm đến phổ biến

Việc triển khai Dencun theo kế hoạch đã được chuẩn bị kỹ lưỡng, bắt đầu từ các mạng thử nghiệm và kết thúc bằng việc ra mắt chính thức trên mạng chính Ethereum vào tháng 3 năm 2024:

• 17 tháng 1: ra mắt trên mạng thử nghiệm Goerli
• 30 tháng 1: kích hoạt trên mạng thử nghiệm Sepolia
• 7 tháng 2: tích hợp vào mạng thử nghiệm Holesky
• 13 tháng 3: triển khai hoàn chỉnh trên mạng chính (Mainnet)

Ban đầu, dự kiến cập nhật này sẽ diễn ra vào quý 4 năm 2023, nhưng các nhà phát triển đã quyết định hoãn lại để đảm bảo quá trình thử nghiệm và xác thực suôn sẻ. Trong cuộc họp All Core Developer Consensus tháng 11 năm 2023, đã thống nhất dành thêm thời gian để kiểm tra, xác nhận, giúp đảm bảo hoạt động trơn tru trong quý 1 năm 2024.

Ảnh hưởng đa tầng: khả năng mở rộng, an ninh và hiệu quả

Băng thông: bước đột phá về số lượng

Điều hứa hẹn ấn tượng nhất của Dencun là khả năng mở rộng mạng lưới. Nếu khả năng hiện tại của Ethereum là khoảng 15 giao dịch mỗi giây (TPS), thì cập nhật này có thể mở rộng lên tới 1000 TPS qua các lớp Layer-2. Dù các con số này dựa trên tính toán lý thuyết và phụ thuộc vào sự chấp nhận của cộng đồng, ngay cả các ước lượng thận trọng cũng dự đoán tăng trưởng ít nhất 10-100 lần về khả năng xử lý.

Cách mạng phí giao dịch: kinh tế được viết lại

Liên quan chặt chẽ đến khả năng mở rộng là việc giảm phí gas. Các mạng Layer-2 hiện nay, vốn dựa vào việc ghi dữ liệu liên tục lên Mainnet để đảm bảo an toàn, sẽ được hưởng lợi lớn từ cập nhật EIP-4844. Thay vì phải trả toàn bộ phí gas của Mainnet cho dữ liệu, các mạng này sẽ trả ít hơn nhiều, nhờ vào thị trường giá gas riêng cho blob.

Tác động hệ sinh thái: vai trò của Layer-2

Định dạng lại kinh tế Layer-2

Các mạng Layer-2 như Arbitrum, Optimism, Polygon… được thiết kế để xử lý giao dịch ngoài chuỗi chính và sau đó xác nhận cuối cùng trên Mainnet. Trước Dencun, các mạng này phải liên tục ghi dữ liệu giao dịch lên Mainnet để đảm bảo an toàn, chiếm từ 60 đến 90% chi phí hoạt động của họ.

Dencun thay đổi hoàn toàn mô hình này. Với việc giới thiệu blob, các mạng Layer-2 không còn cần phải trả phí gas đầy đủ cho dữ liệu của mình nữa. Thay vào đó, họ trả ít hơn nhiều, sử dụng thị trường giá gas riêng cho blob.

Tương thích và cộng hưởng

Cập nhật không chỉ giảm chi phí mà còn nâng cao khả năng tương thích giữa các lớp. Việc xác nhận dữ liệu nhanh hơn trên Layer-1 qua các kênh truyền dữ liệu rẻ hơn giúp các cầu nối giữa Layer-2 và Mainnet trở nên hiệu quả hơn. Người dùng chuyển đổi tài sản giữa các lớp sẽ nhận được xác nhận nhanh hơn và phí thấp hơn.

Tiêu chuẩn hóa an ninh

Song song với các thay đổi về kinh tế, Dencun thúc đẩy các tiêu chuẩn an ninh mới sẽ được áp dụng đồng bộ trong tất cả các giải pháp Layer-2. Dù có thể xem nhẹ so với vấn đề phí, môi trường an toàn ổn định và dự đoán được sẽ giúp các mạng này mở rộng quy mô mà không tích tụ nợ kỹ thuật.

Hậu quả thực tiễn cho người dùng và nhà phát triển

Đối với người dùng cuối: tiện ích và khả năng tiếp cận

Với người dùng Ethereum thông thường, Dencun mang lại sự dễ dàng hơn trong tương tác với các ứng dụng DeFi, marketplace NFT và các dịch vụ phi tập trung khác. Dự kiến, các giao dịch Layer-2 sẽ chỉ mất chưa tới một cent, so với hiện tại là vài chục cent.

Hơn nữa, tốc độ giao dịch sẽ nhanh hơn. Với khả năng mở rộng và khả năng tương thích tốt hơn giữa các lớp, việc chuyển đổi tài sản sẽ mượt mà hơn. Kết quả cuối cùng là Ethereum trở nên tiện lợi cho các giao dịch nhỏ, tương đương các hệ thống thanh toán tập trung, nhưng vẫn giữ được các đảm bảo phi tập trung về an ninh.

Đối với nhà phát triển: những chân trời mới của sáng tạo

Các nhà phát triển nhận được cả lợi ích kỹ thuật trực tiếp lẫn cơ hội mở rộng sáng tạo. EIP-1153 và EIP-5656 cung cấp các công cụ tối ưu hợp đồng thông minh hiệu quả hơn. EIP-4788 mở ra khả năng kiến trúc mới cho các ứng dụng muốn tương tác với dữ liệu đồng thuận.

Nhưng ảnh hưởng lớn hơn nằm ở sự biến đổi kinh tế. Các nhà phát triển không còn phải thiết kế ứng dụng dựa trên chi phí gas tối thiểu như mục tiêu chính nữa. Thay vào đó, họ có thể tập trung vào chức năng, trải nghiệm người dùng và đổi mới. Điều này dự kiến sẽ thúc đẩy sự xuất hiện của các loại hình ứng dụng mới chưa từng có trong môi trường phí cao.

Mở rộng staking: dân chủ tài chính

Cập nhật Dencun làm tăng sức hấp dẫn của ETH staking có thanh khoản. Với mạng lưới hiệu quả và tiết kiệm hơn, các nhà đặt cược có thể kỳ vọng lợi nhuận tốt hơn trong khi vẫn duy trì tính thanh khoản của token. Các giao thức staking thanh khoản như Lido sẽ có nhiều cơ hội để cung cấp phần thưởng hấp dẫn, có thể thúc đẩy lượng ETH staking tăng lên.

Bối cảnh lịch sử: Dencun trong lộ trình Ethereum 2.0

Từ Beacon Chain qua The Merge đến Dencun

Hiểu về tầm quan trọng của Dencun cần nhìn nhận qua bối cảnh lịch sử. Ethereum 2.0 là dự án chuyển đổi nhiều giai đoạn, bắt đầu từ Beacon Chain vào tháng 12 năm 2020. Chuỗi này hoạt động dựa trên Proof of Stake, tạo nền tảng cho các thay đổi sau này.

The Merge vào tháng 9 năm 2022 là bước ngoặt khi mạng chính Ethereum chính thức hợp nhất với Beacon Chain, chuyển từ Proof of Work sang Proof of Stake. Điều này giảm tiêu thụ năng lượng hơn 99.5%, nhưng chưa giải quyết triệt để vấn đề khả năng mở rộng.

Cập nhật Shanghai/Capella (tháng 4 năm 2023) cho phép người dùng rút ETH đã stake và phần thưởng, làm cho staking hấp dẫn hơn.

Giờ đây, Dencun hoàn thiện phần còn lại của câu đố, tập trung vào khả năng mở rộng vốn còn chưa rõ trong các giai đoạn trước.

Petra: tiền đề cho Danksharding hoàn chỉnh

Sau thành công của Dencun, cộng đồng Ethereum hướng tới cập nhật tiếp theo, gọi là Electra + Prague (Petra). Dự kiến, cập nhật này sẽ giới thiệu Verkle Trees — cấu trúc dữ liệu sáng tạo giúp tối ưu hơn nữa việc lưu trữ và truy cập dữ liệu trạng thái.

Petra là bước để Ethereum bắt đầu chuyển sang Danksharding hoàn chỉnh, dạng shard cuối cùng sẽ sắp xếp lại toàn bộ kiến trúc mạng lưới.

Rủi ro và thách thức: đánh giá thực tế

Không chắc chắn kỹ thuật

Dù đã thử nghiệm rộng rãi, việc triển khai các thay đổi lớn luôn tiềm ẩn rủi ro kỹ thuật. Các lỗi trong EIP-4844, State Expiry hoặc các thành phần khác có thể dẫn đến lỗ hổng, đòi hỏi sửa chữa khẩn cấp.

Vấn đề tương thích

Các nhà phát triển hợp đồng thông minh cần thích nghi với các tính năng mới và giới hạn mới. Một số ứng dụng hiện tại có thể gặp tương tác bất ngờ với các cơ chế mới, đòi hỏi cập nhật và kiểm tra lại an toàn.

Biến động thị trường tạm thời

Trong giai đoạn thích nghi, phí gas có thể biến động không ổn định. Dù xu hướng dài hạn rõ ràng là giảm, các biến động ngắn hạn có thể gây khó khăn tạm thời cho người dùng và nhà phát triển.

Từ Proto-Danksharding đến cuộc cách mạng toàn diện

Giai đoạn trung gian cho các thay đổi lớn hơn

Proto-Danksharding chính là bước đệm cho Danksharding đầy đủ. Giai đoạn này giúp cộng đồng Ethereum tích lũy kinh nghiệm về cơ chế trả phí riêng cho blob, xử lý các gói dữ liệu lớn và thích nghi với bối cảnh mở rộng mới.

Tiến trình kiến trúc

Danksharding hoàn chỉnh sẽ phân chia Ethereum thành nhiều shard, mỗi shard xử lý giao dịch riêng biệt. Thay vì một chuỗi Ethereum giới hạn về khả năng xử lý, sẽ có nhiều chuỗi song song liên kết bằng một mạng đồng thuận chung.

Kiến trúc này có thể mở rộng khả năng Ethereum hàng nghìn lần, cạnh tranh về tốc độ và chi phí với các hệ thống tập trung, đồng thời giữ được lợi thế phi tập trung.

Tổng kết: Dencun như bước ngoặt trong tiến trình Ethereum

Cập nhật Dencun không chỉ là một nâng cấp kỹ thuật, mà còn thể hiện cam kết của cộng đồng Ethereum trong việc giải quyết các vấn đề căn bản đã hạn chế mạng lưới từ khi ra đời. Thông qua Proto-Danksharding, EIP-4844 và các cải tiến liên quan, Ethereum tiến gần hơn tới trạng thái khả năng mở rộng không còn là giới hạn.

Đối với các nhà giao dịch ETH, điều này mở ra nhiều cơ hội. Giảm phí có thể thúc đẩy khối lượng giao dịch tăng, từ đó đẩy giá token lên. Mạng lưới hiệu quả hơn thu hút nhiều nhà phát triển và người dùng hơn, tạo ra chu kỳ tăng trưởng tích cực.

Hành trình của Ethereum từ Beacon Chain qua The Merge, Shanghai, Dencun và tiếp đến Petra thể hiện cách tiếp cận có hệ thống đối với đổi mới. Mỗi bước xây dựng trên bước trước, tạo ra một blockchain đáng tin cậy, mở rộng và công bằng hơn.

Thị trường tiền điện tử đang đứng trước thời kỳ mới, trong đó Ethereum có thể thực hiện trọn vẹn tiềm năng của mình như một nền tảng cho các ứng dụng phi tập trung toàn cầu. Dencun chính là một trong những bước quan trọng nhất trong quá trình chuyển đổi này.