Ethereum 2.0: Toàn bộ quá trình tiến hóa từ PoW sang PoS và hơn thế nữa

Khi Ethereum (ETH) ra mắt vào năm 2015, nó đã định hình lại một cách căn bản những gì công nghệ blockchain có thể đạt được. Trong khi Bitcoin đặt nền móng cho tiền điện tử phi tập trung, Ethereum mở rộng tầm nhìn thành một “siêu máy tính toàn cầu”—một nền tảng nơi các nhà phát triển có thể xây dựng các ứng dụng phi tập trung mà không dựa vào các trung gian tập trung. Tuy nhiên, thiết kế ban đầu mang theo một điểm yếu nghiêm trọng: tiêu thụ năng lượng và giới hạn khả năng mở rộng đe dọa khả năng tồn tại lâu dài của nó. Đây chính là nơi Ethereum 2.0 bắt đầu câu chuyện.

Vào tháng 9 năm 2022, Ethereum đã trải qua một cuộc chuyển đổi lịch sử. Sự thay đổi không chỉ đơn thuần về kỹ thuật—nó còn thể hiện một sự tiến hóa về triết lý trong cách các mạng lưới blockchain có thể hoạt động. Ethereum 2.0, chính thức gọi là “nâng cấp lớp đồng thuận,” đã thay đổi cơ chế nền tảng mà mạng lưới xác thực giao dịch và tự bảo vệ. Đối với những ai theo dõi sự phát triển của Web3, việc hiểu Ethereum 2.0 đã trở thành điều thiết yếu.

Nền tảng: Ethereum ban đầu là gì và tại sao nó quan trọng

Trước khi đi sâu vào Ethereum 2.0, đáng để chúng ta trân trọng những gì khiến Ethereum ban đầu mang tính cách mạng. Ethereum đã giới thiệu hợp đồng thông minh đến đại chúng—các chương trình tự thực thi được mã hóa trên blockchain, tự động xử lý giao dịch khi các điều kiện được đáp ứng. Sáng kiến này mở ra cánh cửa cho các ứng dụng phi tập trung (dApps) hoạt động như các dịch vụ web truyền thống nhưng không có người trung gian kiểm soát. Hãy tưởng tượng Facebook hoặc Twitter, nhưng do mã code và sự đồng thuận của cộng đồng kiểm soát chứ không phải các thuật toán của tập đoàn.

Trong gần một thập kỷ, Ethereum đã bảo vệ mạng lưới này bằng cơ chế đồng thuận Proof-of-Work (PoW), giống như Bitcoin. Trong hệ thống này, các máy tính mạnh gọi là nút mạng cạnh tranh giải các câu đố toán học phức tạp, và người giải được câu đố đầu tiên sẽ thêm lô giao dịch tiếp theo vào blockchain và nhận phần thưởng bằng tiền mã hóa. Nó an toàn, thực sự phi tập trung—và tiêu tốn năng lượng cực kỳ lớn.

Đến năm 2022, những giới hạn của phương pháp này đã trở nên rõ ràng. Tốc độ giao dịch chậm hơn các nhà xử lý thanh toán tập trung. Phí gas—chi phí để thực hiện giao dịch—tăng vọt trong thời gian mạng tắc nghẽn. Và tiêu thụ năng lượng bị chỉ trích dữ dội từ các nhà hoạt động môi trường và các nhà đầu tư tổ chức. Những điều này không chỉ là những bất tiện nhỏ; chúng là những mối đe dọa tồn tại đối với việc chấp nhận rộng rãi Ethereum.

Từ Proof-of-Work sang Proof-of-Stake: Quá trình ra đời của Ethereum 2.0

Giải pháp đã được phát triển trong nhiều năm. Vitalik Buterin và Quỹ Ethereum tin rằng một cơ chế đồng thuận mới gọi là Proof-of-Stake (PoS) có thể giải quyết mọi điểm đau chính. Thay vì khai thác, PoS yêu cầu các thành viên mạng (gọi là validators) khóa một lượng tiền mã hóa để có quyền xác thực giao dịch. Nó giống như đặt cọc bảo đảm—hành xử trung thực và bạn sẽ nhận phần thưởng; hành xử gian lận và mất khoản đặt cọc đó.

Chuyển đổi này không diễn ra ngay lập tức. Vào tháng 12 năm 2020, nhóm đã ra mắt Beacon Chain, một blockchain PoS song song chạy cùng mạng Ethereum ban đầu. Trong hơn một năm, các nhà đầu tư tiền mã hóa có thể tự nguyện đặt cược ETH của họ vào chuỗi mới này, hỗ trợ sự phát triển của nó mà không làm rủi ro mạng chính. Sau đó, vào ngày 15 tháng 9 năm 2022, Sự hợp nhất (The Merge) đã diễn ra—toàn bộ lớp thực thi của Ethereum chuyển đổi tất cả dữ liệu và giao dịch sang cơ chế đồng thuận PoS của Beacon Chain.

Những tác động là vô cùng lớn. Ethereum không chỉ chỉnh sửa các tham số nữa; nó đã viết lại bản chất cốt lõi của chính mình. Mọi thứ làm nên giá trị của Ethereum—mỗi hợp đồng thông minh, mỗi token, mỗi dApp—đều chuyển sang hệ thống mới một cách liền mạch mà không có một giao dịch nào thất bại.

The Merge giải thích: Các validator bảo vệ Ethereum 2.0 như thế nào

Vậy Ethereum 2.0 hoạt động ra sao? Cơ chế hoạt động khá tinh tế. Để trở thành validator và bảo vệ mạng Ethereum 2.0, các thành viên phải đặt cọc tối thiểu 32 ETH trực tiếp trên blockchain. Đây không phải là rào cản kỹ thuật; đó là cam kết tài chính đảm bảo validator có “da thịt” trong trò chơi.

Mạng lưới không yêu cầu tất cả validator xử lý mọi giao dịch—điều này sẽ rất không hiệu quả. Thay vào đó, thuật toán của Ethereum 2.0 chọn ngẫu nhiên validator để tạo ra các khối giao dịch mới khoảng 7.200 lần mỗi ngày. Mỗi khi validator đề xuất và xác thực thành công một khối, họ nhận phần thưởng ETH trong ví tiền mã hóa của mình.

Nhưng điều gì ngăn cản validator gian lận? Ethereum 2.0 sử dụng cơ chế cắt giảm (slashing)—một hệ thống phạt tự động. Nếu mạng phát hiện validator gửi dữ liệu gian lận, đi offline không lý do hoặc vi phạm các quy tắc đồng thuận, giao thức tự động trừ một phần ETH đã đặt cọc của validator đó. Điều này tạo ra các động lực kinh tế mạnh mẽ để giữ trung thực. Validator phải đối mặt với toàn bộ số ETH đặt cọc 32 ETH (khoảng 60.000 USD theo giá hiện tại) để tránh mất phần thưởng nhỏ—một sự đánh đổi tồi tệ khiến các cuộc tấn công trở nên không khả thi.

Phần thưởng trung bình của validator dao động tùy theo số lượng validator tham gia. Hiện tại, với hàng nghìn validator bảo vệ mạng lưới, phần thưởng cá nhân khá khiêm tốn nhưng ổn định. Những ai không có đủ kỹ thuật hoặc không muốn đặt cọc 32 ETH có thể sử dụng dịch vụ ủy thác như Lido Finance để tham gia và chia sẻ phần thưởng staking theo tỷ lệ.

Ảnh hưởng thực sự: Ethereum 2.0 đã thay đổi mọi thứ như thế nào

Sự chuyển đổi này đã chứng minh là sâu sắc hơn nhiều so với các con số ban đầu dự đoán. Ngay sau The Merge, tốc độ giao dịch tăng nhẹ—Ethereum 2.0 xác nhận khối mới mỗi 12 giây so với 13-14 giây trước đó. Không phải là bước nhảy vọt, nhưng là một bước tiến.

Phí gas, tuy nhiên, đã giảm rõ rệt. Dữ liệu từ các nền tảng phân tích thị trường cho thấy phí gas trung bình của Ethereum giảm 93% từ tháng 5 đến tháng 9 năm 2022, giúp các giao dịch trở nên rẻ hơn đáng kể. Mặc dù phí biến động theo nhu cầu mạng, nhưng các lợi ích về hiệu quả cơ bản vẫn duy trì.

Thành tựu về môi trường là rõ ràng. Ethereum 2.0 tiêu thụ ít năng lượng hơn 99,95% so với lớp PoW ban đầu, theo các số liệu của Quỹ Ethereum. Một giao dịch Bitcoin tiêu thụ lượng điện năng tương đương một hộ gia đình Mỹ tiêu thụ trong một ngày; còn trên Ethereum 2.0, validator chạy trên các máy tính tiêu chuẩn, giảm đáng kể dấu chân carbon của mạng lưới.

Kinh tế cũng thay đổi rõ rệt. Trước Ethereum 2.0, giao thức tạo ra khoảng 14.700 ETH mỗi ngày qua phần thưởng khai thác. Sau chuyển đổi, lượng phát hành hàng ngày giảm xuống còn khoảng 1.700 ETH. Kết hợp với nâng cấp EIP-1559 (đốt phí giao dịch), Ethereum có khả năng trở thành giảm phát—ETH có thể ngày càng trở nên hiếm hơn theo thời gian, đưa vào mô hình kinh tế giảm phát lần đầu tiên trong crypto.

Những gì sắp tới: Lộ trình từ The Surge đến The Splurge

Ethereum 2.0 chưa hoàn tất. The Merge là cột mốc lớn đầu tiên, nhưng Vitalik Buterin và Quỹ Ethereum đã vạch ra năm giai đoạn rõ ràng phía trước. Hiểu rõ những giai đoạn này giúp ta nhận thức rõ hướng đi của mạng lưới.

The Surge nhằm thêm khả năng sharding—tức là chia nhỏ blockchain thành các phân đoạn song song xử lý giao dịch cùng lúc. Sharding nhân đôi khả năng xử lý mà không bắt buộc mọi nút phải lưu trữ toàn bộ lịch sử giao dịch, giải quyết vấn đề khả năng mở rộng một cách căn bản.

The Scourge tập trung vào tăng cường khả năng chống kiểm duyệt và hạn chế lợi ích khai thác (MEV)—khả năng các validator lợi dụng thứ tự giao dịch để kiếm lời. Đến năm 2026, giai đoạn này vẫn tiếp tục nghiên cứu để ngăn chặn sự thông đồng của validator.

The Verge giới thiệu Verkle trees, một cấu trúc mật mã nâng cao giúp giảm lượng dữ liệu validator cần lưu trữ và duy trì. Điều này cải thiện khả năng truy cập—các máy tính nhỏ hơn có thể vận hành validator, thúc đẩy sự phi tập trung thực sự của mạng lưới.

The Purge dọn dẹp dữ liệu lịch sử, giúp blockchain hoạt động với ít yêu cầu lưu trữ hơn nhiều. Ở giai đoạn này, Ethereum 2.0 hướng tới xử lý hơn 100.000 giao dịch mỗi giây (TPS)—vượt xa hiệu suất hiện tại.

The Splurge, theo lời Buterin, sẽ bao gồm các cải tiến về chất lượng cuộc sống và các sáng kiến mới mà nhóm chưa định hình rõ. Vitalik từng nói đùa rằng nó “sẽ vui,” thể hiện tính khám phá của quá trình phát triển blockchain.

Tham gia Ethereum 2.0: Các lựa chọn staking và ủy thác

Không phải ai cũng có thể cam kết 32 ETH để trở thành validator đơn lẻ. May mắn thay, Ethereum 2.0 cho phép ủy thác—một cơ chế cho phép bất kỳ ai gửi ETH cho validator và nhận phần thưởng tỷ lệ thuận. Các dịch vụ staking của bên thứ ba như Lido Finance đã cách mạng hóa việc tham gia bằng cách gom nhóm ETH của người dùng và quản lý hoạt động validator chuyên nghiệp.

Người ủy thác phải chấp nhận một thỏa thuận: họ không thể trực tiếp bỏ phiếu về các đề xuất quản trị mạng. Tuy nhiên, họ tránh được sự phức tạp kỹ thuật và yêu cầu hoạt động liên tục 24/7 của staking đơn lẻ. Nếu validator họ chọn vi phạm hoặc đi offline, người ủy thác sẽ chia sẻ phần trừng phạt theo tỷ lệ. Đây là con đường đơn giản hơn để tham gia Ethereum 2.0, giúp mở rộng quyền tiếp cận.

Token ETH trong kỷ nguyên Ethereum 2.0: Những gì không thay đổi

Một điểm quan trọng thường bị hiểu nhầm: việc chuyển sang Ethereum 2.0 không tạo ra token mới. Không có “ETH2” để mua. Quỹ Ethereum đã nhiều lần cảnh báo lừa đảo rằng người dùng cần nâng cấp ETH1 thành ETH2 hoặc có thể mua một đồng “Ethereum 2.0” riêng biệt.

Mọi token ETH, cùng tất cả các token dựa trên Ethereum (LINK, UNI, NFT CryptoPunks, và hàng nghìn loại khác), đều tự động chuyển sang lớp đồng thuận sau ngày 15 tháng 9 năm 2022. Mã nguồn và quyền sở hữu vẫn giữ nguyên. Người nắm giữ không cần làm gì—tất cả token của họ đều hoạt động dưới hệ thống xác thực mới.

Điều này cần nhấn mạnh vì các vụ lừa đảo liên quan đến chuyển đổi này đã tràn lan. Các kẻ lừa đảo tạo ra token giả, phát hành website lừa đảo, giả danh đại diện Quỹ Ethereum. Các kênh chính thức luôn làm rõ: Ethereum 2.0 là một nâng cấp hệ thống, không phải là một token mới. ETH của bạn vẫn là ETH của bạn.

Tại sao Ethereum 2.0 quan trọng cho tương lai

Ethereum 2.0 không chỉ là một nâng cấp kỹ thuật. Nó chứng minh rằng một blockchain lớn có thể tự thiết kế lại bản thân một cách căn bản trong khi vẫn duy trì an toàn tuyệt đối và liên tục. Nó chứng minh Proof-of-Stake có thể mở rộng quy mô. Nó cho thấy rằng các mối quan ngại về môi trường có thể thúc đẩy đổi mới có ý nghĩa thay vì trở thành lý do trì hoãn.

Đối với các nhà phát triển, Ethereum 2.0 hứa hẹn phí thấp hơn và thời gian xác nhận nhanh hơn khi các nâng cấp tiếp theo hoàn thiện. Đối với nhà đầu tư, nó mở ra các mô hình kinh tế mới—phần thưởng staking tạo ra các cơ chế sinh lợi mới khác biệt so với tài chính truyền thống. Đối với hành tinh, nó chứng minh rằng phi tập trung không nhất thiết phải gây tổn hại môi trường.

Chuyến hành trình từ mô hình Proof-of-Work của Bitcoin đến cơ chế đồng thuận Proof-of-Stake của Ethereum 2.0 là một trong những bước tiến quan trọng nhất của crypto. Khi mạng lưới triển khai The Surge, The Scourge, The Verge và nhiều hơn nữa, Ethereum 2.0 tiếp tục định hình lại khả năng của các hệ thống phi tập trung. Đối với bất kỳ ai quan tâm đến tương lai của blockchain, Ethereum 2.0 không chỉ đáng để hiểu—mà còn là kiến thức thiết yếu.