Từ Bằng chứng Công việc (Proof-of-Work) đến Bằng chứng Cổ phần (Proof-of-Stake): Hiểu về Ethereum 2.0 và tác động cách mạng của ETH 2.0

Kể từ khi Bitcoin ra mắt, ít sáng kiến công nghệ nào định hình cảnh quan tiền điện tử một cách mạnh mẽ như Ethereum 2.0. Khi Ethereum chuyển đổi sang cơ chế đồng thuận mới vào tháng 9 năm 2022, nó không chỉ nâng cấp blockchain của mình mà còn tái tưởng tượng cách các mạng phân tán có thể hoạt động. Ethereum 2.0 đại diện cho một trong những khoảnh khắc quan trọng nhất trong lịch sử crypto, kết hợp tiềm năng mở rộng chưa từng có với tác động môi trường giảm đáng kể.

Tại sao Ethereum cần nâng cấp: Những vấn đề của Proof-of-Work

Trước khi hiểu về Ethereum 2.0, điều quan trọng là nhận biết lý do tại sao blockchain ban đầu gặp giới hạn. Ethereum ban đầu dựa trên Proof-of-Work (PoW), cùng mô hình đồng thuận với Bitcoin. Dưới PoW, hàng nghìn máy tính trên toàn thế giới cạnh tranh giải các câu đố toán học phức tạp, một quá trình đòi hỏi năng lượng tính toán và tiêu thụ điện năng khổng lồ.

Mô hình này tạo ra ba điểm nghẽn quan trọng. Thứ nhất, xử lý giao dịch vẫn chậm—Ethereum chỉ có thể xử lý một số lượng giới hạn các giao dịch mỗi giây. Thứ hai, tắc nghẽn mạng trong các thời điểm cao điểm khiến phí gas tăng vọt, làm cho mạng trở nên đắt đỏ cho người dùng trung bình. Thứ ba, chi phí môi trường là đáng báo động. Bitcoin và Ethereum ban đầu tiêu thụ năng lượng tương đương với các quốc gia, gây ra những lo ngại nghiêm trọng về tính bền vững của tiền điện tử.

Đến năm 2021-2022, những giới hạn này đe dọa khả năng thu hút sự chấp nhận chính thống của Ethereum. Nhóm phát triển Ethereum, do các nhân vật như Vitalik Buterin dẫn dắt, nhận thức rõ rằng cần một sự thay đổi căn bản.

The Merge: Cách Ethereum 2.0 chuyển sang Proof-of-Stake

Giải pháp đến dưới dạng “The Merge” (Sự hợp nhất), hoàn thành vào ngày 15 tháng 9 năm 2022. Sự kiện quan trọng này biến Ethereum từ hệ thống PoW thành cơ chế đồng thuận Proof-of-Stake (PoS)—một bước chuyển mà nhiều người xem là nâng cấp quan trọng nhất trong lịch sử blockchain.

Dưới hệ thống PoS của Ethereum 2.0, mạng loại bỏ nhu cầu sử dụng các thiết bị khai thác tiêu tốn năng lượng. Thay vì các máy tính cạnh tranh giải đố, các validator giờ đây bảo vệ mạng bằng cách khóa tiền điện tử trực tiếp trên blockchain. Thay đổi căn bản này có nghĩa là Ethereum 2.0 có thể xác thực các giao dịch dựa trên động lực kinh tế thay vì cạnh tranh tính toán.

Sự chuyển đổi kỹ thuật này mang tính cách mạng. Trong khi PoW yêu cầu phần cứng chuyên dụng hoạt động liên tục, Ethereum 2.0 cho phép người tham gia xác thực các khối bằng máy tính thông thường. Quỹ Ethereum chính thức gọi hệ thống mới này là “lớp đồng thuận” thay vì một blockchain riêng biệt, làm rõ rằng ETH 2.0 là một sự tiến hóa, không phải thay thế.

Bên trong hệ thống PoS của Ethereum 2.0: Validator, Staking và Phần thưởng

Vận hành Ethereum 2.0 đòi hỏi hiểu cách các validator duy trì an ninh mạng. Để trở thành validator ETH 2.0, người tham gia phải khóa tối thiểu 32 ETH trực tiếp trên blockchain—một cam kết khuyến khích hành vi trung thực.

Hệ thống hoạt động một cách đơn giản tinh tế. Thuật toán PoS chọn ngẫu nhiên validator đề xuất các khối giao dịch mới khoảng 7.200 lần mỗi ngày. Khi validator thành công thêm khối vào mạng, họ nhận phần thưởng ETH trực tiếp vào ví tiền điện tử của mình. Các phần thưởng này thay đổi dựa trên tổng số validator tham gia mạng tại thời điểm đó.

Để ngăn chặn hành vi độc hại, Ethereum 2.0 triển khai cơ chế “slashing” (cắt giảm). Nếu giao thức phát hiện validator gửi thông tin sai hoặc hành xử không trung thực, nó tự động loại bỏ—hoặc “cắt giảm”—một phần ETH đã stake của họ. Validator offline hoặc bỏ bê nhiệm vụ cũng đối mặt với hình phạt cắt giảm, đảm bảo các thành viên mạng duy trì tiêu chuẩn cao nhất về độ tin cậy.

Thiết kế này tạo ra một hệ sinh thái tự điều chỉnh, trong đó các động lực tài chính phù hợp để validator gắn kết lợi ích cá nhân với sức khỏe của mạng.

Hiệu quả năng lượng và kinh tế: So sánh Ethereum và Ethereum 2.0

Sự khác biệt rõ ràng và được ca ngợi nhất giữa Ethereum ban đầu và Ethereum 2.0 là tác động môi trường. Theo Quỹ Ethereum, lớp đồng thuận tiêu thụ ít năng lượng hơn 99,95% so với lớp thực thi trước đó. Giảm đáng kinh ngạc này biến tiền điện tử từ một gánh nặng môi trường thành một công nghệ bền vững.

Để hình dung rõ hơn: các hệ thống PoW như Ethereum ban đầu yêu cầu các thiết bị máy tính khổng lồ hoạt động liên tục, tiêu thụ kilowatt cho mỗi validator. Ngược lại, validator PoS trên Ethereum 2.0 chạy phần mềm blockchain trên máy tính thông thường trong khi duy trì tham gia mạng. Kết quả là một hệ thống an toàn nhưng tiết kiệm năng lượng.

Ngoài lợi ích môi trường, Ethereum 2.0 còn thay đổi mô hình kinh tế của mạng lưới. Trước khi nâng cấp, giao thức Ethereum tạo ra khoảng 14.700 ETH mới mỗi ngày. Sau khi chuyển sang PoS, lượng phát hành hàng ngày giảm xuống còn 1.700 ETH—giảm khoảng 88%. Kết hợp với nâng cấp EIP-1559 từ năm 2021, trong đó phí giao dịch bị đốt cháy từ mạng, Ethereum 2.0 giờ đây có thể trở thành giảm phát khi tỷ lệ đốt cháy vượt quá lượng phát hành mới.

Dữ liệu từ YCharts cho thấy lợi ích thực tế ngay lập tức: phí gas trung bình giảm 93% từ tháng 5 đến tháng 9 năm 2022. Hơn nữa, Ethereum 2.0 xác nhận các lô giao dịch mới trong khoảng thời gian 12 giây so với 13-14 giây của hệ thống cũ—một cải tiến nhỏ nhưng ý nghĩa trong tốc độ xác nhận.

Lộ trình của Ethereum 2.0: Xây dựng tương lai

The Merge là bước khởi đầu, không phải điểm kết thúc, trong quá trình phát triển của Ethereum. Vitalik Buterin và Quỹ Ethereum đã đề ra năm nâng cấp lớn tiếp theo nhằm nâng cao dần mạng lưới:

The Surge nhằm giới thiệu khả năng “sharding”, phân mảnh dữ liệu Ethereum thành các đơn vị nhỏ hơn, song song. Bằng cách phân phối xử lý giao dịch qua nhiều shard, mạng hy vọng tăng đáng kể khả năng xử lý và giảm tắc nghẽn.

The Scourge tập trung vào an toàn người dùng và độ bền của giao thức, đặc biệt giải quyết các lỗ hổng liên quan đến Giá trị có thể khai thác tối đa (MEV) và khả năng chống kiểm duyệt. Giai đoạn này nhằm làm cho mạng chống lại các thao túng và tấn công front-running.

The Verge giới thiệu các bằng chứng mật mã nâng cao gọi là Verkle trees, giảm yêu cầu dữ liệu cho validator. Bằng cách hạ thấp rào cản tính toán để tham gia, Verkle trees thúc đẩy sự phân quyền lớn hơn trong mạng.

The Purge xử lý bảo trì mạng bằng cách loại bỏ dữ liệu lỗi thời và dư thừa, giải phóng không gian lưu trữ và nâng cao hiệu quả. Ở giai đoạn này, Ethereum 2.0 có thể xử lý hơn 100.000 giao dịch mỗi giây.

The Splurge, như Vitalik Buterin hài hước nhận xét, sẽ “rất vui”—mặc dù các chi tiết cụ thể vẫn đang được phát triển.

Tổng thể, các nâng cấp này thể hiện một tầm nhìn tham vọng về việc biến Ethereum từ một nền tảng bị giới hạn bởi khả năng mở rộng thành một máy tính toàn cầu mạnh mẽ, hiệu quả.

Staking ủy quyền: Cách mọi người có thể tham gia ETH 2.0

Trong khi trở thành validator đầy đủ yêu cầu khóa 32 ETH, Ethereum 2.0 còn giới thiệu một con đường dễ tiếp cận hơn thông qua ủy quyền. Bất kỳ ai sở hữu ít hơn 32 ETH đều có thể tham gia bằng cách gửi tiền điện tử vào các pool validator qua các nhà cung cấp dịch vụ thứ ba.

Các dịch vụ như Lido Finance, các sàn giao dịch lớn và nền tảng tài chính phi tập trung cung cấp staking ủy quyền, cho phép người tham gia kiếm phần thưởng staking trên bất kỳ số lượng nào. Người ủy quyền từ bỏ một số quyền bỏ phiếu quản trị nhưng tránh các trách nhiệm vận hành của việc chạy node validator.

Điều này đã mở rộng đáng kể sự tham gia vào Ethereum 2.0. Thay vì cần vốn lớn để trở thành validator, người quan tâm giờ đây có thể stake chỉ với 0,01 ETH qua dịch vụ ủy quyền. Thương lượng là rằng người ủy quyền chia sẻ rủi ro validator—nếu validator họ ủy quyền có hành vi sai trái, họ sẽ mất toàn bộ số stake cùng validator đó.

Bảo vệ chính mình: Các trò lừa đảo ETH 2.0 và cách chúng hoạt động

Khi Ethereum 2.0 trở nên nổi bật, các kẻ lừa đảo đã lợi dụng sự nhầm lẫn của người mới. Quỹ Ethereum đã cảnh báo rõ ràng về các hình thức lừa đảo giả mạo yêu cầu người dùng “nâng cấp” ETH thành token ETH2 hoặc tuyên bố tồn tại các “đồng Ethereum 2.0” riêng biệt.

Cảnh báo này rất quan trọng: mọi token dựa trên Ethereum, bao gồm token thay thế như LINK và UNI và token không thể thay thế như CryptoPunks, đều tự động chuyển sang lớp đồng thuận sau The Merge tháng 9 năm 2022. Người dùng không cần thực hiện hành động nào, và không cần giao dịch riêng biệt nào.

Các nguyên tắc tương tự áp dụng cho tất cả tài sản trong hệ sinh thái Ethereum. Token ETH gốc và tất cả token liên quan vẫn giữ nguyên chức năng và giá trị; chỉ cơ chế đồng thuận nền tảng thay đổi. Bất kỳ trang web, sàn giao dịch hoặc dịch vụ nào tuyên bố ngược lại đều là lừa đảo nhằm đánh cắp tiền của nhà đầu tư không cảnh giác.

Ảnh hưởng lâu dài của Ethereum 2.0 đối với tương lai của crypto

Ethereum 2.0 chứng minh rằng các mạng blockchain quy mô lớn có thể chuyển đổi sang các mô hình đồng thuận bền vững, hiệu quả mà không hy sinh an ninh hay phân quyền. Việc triển khai thành công ETH 2.0 đã truyền cảm hứng cho các dự án blockchain lớn khác khám phá các lựa chọn PoS và ảnh hưởng đến cuộc thảo luận rộng hơn về trách nhiệm môi trường của tiền điện tử.

Đối với người dùng, nhà phát triển và nhà đầu tư, Ethereum 2.0 là bằng chứng cho thấy công nghệ blockchain có thể tiến hóa. Việc chuyển đổi từ Proof-of-Work sang Proof-of-Stake trên quy mô lớn như vậy xác nhận khả năng chống chịu của các hệ thống phi tập trung đồng thời mở ra những khả năng mới cho các ứng dụng Web3 và đổi mới kỹ thuật số. Khi lộ trình tiến tới qua các giai đoạn Surge, Scourge, Verge, Purge và Splurge, Ethereum 2.0 tiếp tục hành trình trở thành chiếc máy tính toàn cầu mở rộng, bền vững mà cộng đồng crypto đã hình dung.