Hướng dẫn chi tiết về nâng cấp Ethereum Dencun và Proto-Danksharding

Giới thiệu về các nâng cấp mạng Ethereum

Kể từ khi ra mắt, Ethereum đã liên tục được nâng cấp nhằm giải quyết các bài toán về khả năng mở rộng, hiệu suất và bảo mật. Những lần nâng cấp này thường là các đợt hard fork hướng tới từng thành phần trọng yếu trong hạ tầng blockchain. Nâng cấp Ethereum Cancun-Deneb, còn gọi là Dencun, là dấu mốc lớn trong tiến trình phát triển của blockchain lớn thứ hai thế giới về vốn hóa thị trường.

Nâng cấp Dencun đã đánh dấu bước chuyển mình của mạng Ethereum, tăng mạnh thông lượng giao dịch và giảm chi phí vận hành. Những thay đổi này đặc biệt hỗ trợ hệ sinh thái giải pháp mở rộng lớp-2 đang tăng trưởng, vốn dựa vào lớp nền Ethereum để đảm bảo bảo mật và truy xuất dữ liệu. Bản nâng cấp toàn diện này thể hiện cam kết của Ethereum đối với việc giải quyết bộ ba thách thức gồm khả năng mở rộng, bảo mật và phi tập trung, đồng thời duy trì vị thế dẫn đầu về nền tảng ứng dụng phi tập trung.

Nâng cấp Ethereum Cancun-Deneb là gì?

Nâng cấp Ethereum Cancun-Deneb, gọi tắt là Dencun, là cải tiến lớn của blockchain Ethereum, tập trung chủ yếu vào tăng khả năng mở rộng thông qua Proto-Danksharding. Bản nâng cấp này kết hợp hai thành phần Cancun và Deneb, mỗi phần hướng tới các lớp khác nhau trong kiến trúc Ethereum nhằm tăng hiệu suất và bảo mật tổng thể cho mạng.

Cancun nâng cấp lớp thực thi của Ethereum, chịu trách nhiệm xử lý giao dịch và thực thi hợp đồng thông minh. Deneb cải tiến lớp đồng thuận, quản lý phối hợp trình xác thực và hoàn thiện khối. Cách tiếp cận song song này bảo đảm tối ưu hóa toàn bộ hạ tầng Ethereum.

Bên cạnh Proto-danksharding, bản cập nhật Cancun-Deneb tích hợp nhiều Đề xuất cải tiến Ethereum (EIP) quan trọng, mỗi đề xuất nhằm nâng cao các chức năng cụ thể của mạng. Trọng tâm chính của Dencun là tối ưu hóa lớp thực thi, đặt nền móng triển khai chia nhỏ dữ liệu toàn diện trong chiến lược phát triển lâu dài của Ethereum.

Đây là khởi đầu cho "The Surge phase" trong lộ trình phát triển phân tầng của Ethereum, một khuôn khổ chiến lược định hướng tiến trình của blockchain. Mục tiêu lớn là tăng mạnh hiệu năng và phổ cập sử dụng thông qua giải pháp rollup lớp-2 mà vẫn bảo vệ nguyên tắc phi tập trung cốt lõi.

Nâng cấp Dencun được triển khai từng bước: chạy thử nghiệm trên testnet Goerli ngày 17 tháng 1 năm 2024, chuyển sang testnet Sepolia ngày 31 tháng 1 năm 2024, sau đó chính thức hoạt động trên mainnet Ethereum ngày 13 tháng 3 năm 2024. Quy trình này giúp nhà phát triển phát hiện và xử lý vấn đề trước khi triển khai lên mạng chính.

Giải thích các EIP trong nâng cấp Ethereum Dencun

Đề xuất cải tiến Ethereum (EIP) là chuỗi cập nhật trong khuôn khổ nâng cấp chung của Ethereum, tập trung nâng cao khả năng mở rộng, hiệu suất và bảo mật cho hệ sinh thái. Dencun đã tích hợp nhiều EIP, mỗi đề xuất xử lý một vấn đề kỹ thuật cụ thể.

EIP-1153 đề xuất tối ưu hóa lưu trữ dữ liệu bằng cách bổ sung hai opcode mới cho EVM, giúp giảm phí gas. Các opcode này triển khai lưu trữ tạm thời, tự động xóa dữ liệu khi giao dịch kết thúc, giảm tải lưu trữ vĩnh viễn cho mạng.

EIP-4788 cung cấp dữ liệu Beacon Chain cho lớp thực thi bằng cách lưu root block beacon trong hợp đồng thông minh, tăng cường kết nối giữa lớp đồng thuận và thực thi, đồng thời nâng cao bảo mật cho các ứng dụng xác minh thông tin lớp đồng thuận.

EIP-4844 triển khai Proto-danksharding, giới thiệu các blob dữ liệu tạm thời chuyên biệt cho rollup, giúp giao dịch trên lớp-2 rẻ hơn đáng kể nhờ lớp dữ liệu riêng tách khỏi calldata truyền thống.

EIP-5656 bổ sung opcode MCOPY cho Ethereum Virtual Machine, cho phép sao chép bộ nhớ dễ dàng và tiết kiệm hơn, tối ưu hiệu năng cho hợp đồng thông minh cần thao tác bộ nhớ.

EIP-6780 cập nhật opcode SELFDESTRUCT, giới hạn điều kiện hợp đồng thông minh bị xóa qua mã này, bảo vệ dữ liệu người dùng và tài sản bằng cách ngăn chặn các lỗ hổng từ SELFDESTRUCT cũ.

EIP-7044 loại bỏ giới hạn thời hạn hiệu lực của thông điệp thoát tự nguyện của trình xác thực, tăng sự linh hoạt cho validators muốn rời mạng.

EIP-7045 tăng thời gian cho phép một chứng thực được đưa vào block Beacon Chain, nâng cao khả năng chống chịu với sự cố kết nối mạng tạm thời.

EIP-7514 đặt giới hạn số trình xác thực có thể kích hoạt trong mỗi epoch, ngăn tăng trưởng quá nhanh gây áp lực cho tài nguyên mạng.

EIP-7516 giới thiệu opcode BLOBBASEFEE, trả về phí blob hiện tại của block đang thực thi, giúp hợp đồng thông minh quản lý phí blob hiệu quả hơn.

EIP-4844 và Proto-Danksharding là gì?

EIP-4844, còn gọi là Proto-danksharding, là EIP quan trọng nhất trong nâng cấp Ethereum Cancun-Deneb, cho phép người dùng Ethereum hưởng phí giao dịch thấp hơn nhiều trên giao dịch lớp-2 nhờ triển khai trước một dạng chia nhỏ dữ liệu.

Ethereum đã trải qua nhiều nâng cấp nhằm tối ưu hóa khả năng xử lý trước nhu cầu tăng mạnh. Các nhà phát triển đặc biệt chú trọng giải quyết bài toán phí gas cao và giới hạn thông lượng giao dịch, vốn cản trở khả năng mở rộng quy mô.

Đây là lúc sharding xuất hiện — kỹ thuật quản lý cơ sở dữ liệu chia nhỏ tập dữ liệu lớn thành các phân đoạn nhỏ, dễ kiểm soát hơn, giúp tăng hiệu suất tổng thể. Tuy nhiên, triển khai sharding toàn diện lại rất phức tạp và kéo dài. Proto-danksharding trở thành giải pháp trung gian khả thi.

Đề xuất này giảm mạnh phí giao dịch và tăng thông lượng nhờ loại giao dịch mới mang blob dữ liệu. Là phiên bản thí điểm của danksharding, proto-danksharding là giải pháp tạm thời hiệu quả đến khi triển khai danksharding hoàn chỉnh ở các bản nâng cấp tiếp theo.

Cả danksharding và proto-danksharding đều là phần trọng tâm trong lộ trình nâng cấp lớp đồng thuận của Ethereum, nhằm tối ưu hóa tiềm năng mở rộng và hiệu quả của mạng.

Danksharding là hình thức chia nhỏ dữ liệu toàn diện, dự kiến sẽ triển khai ở các giai đoạn sau của Ethereum. Danksharding tối ưu khả năng truy xuất và quản lý dữ liệu, cải tiến căn bản quy trình xử lý và lưu trữ dữ liệu giao dịch. Đồng thời, nó giới thiệu thị trường phí hợp nhất, giúp đơn giản hóa kinh tế dữ liệu của mạng.

Để thực hiện Proto-danksharding như bước chuyển tiếp, các nhà phát triển đã đưa vào giao dịch mới cho phép đính kèm blob dữ liệu. Về bản chất, EIP-4844 cho phép gắn blob dữ liệu tạm thời vào block giao dịch, tạo không gian riêng cho dữ liệu rollup, tách biệt khỏi dữ liệu giao dịch thông thường. Khi danksharding hoàn chỉnh được triển khai, Ethereum có thể nâng thông lượng giao dịch mỗi giây (TPS) lên khoảng 100.000.

Việc thực hiện này là nền tảng cho chia nhỏ dữ liệu toàn diện trong chiến lược phát triển dài hạn của Ethereum. Sharding thực chất là chia cơ sở dữ liệu blockchain thành các đơn vị xử lý song song gọi là shard, giúp tăng hiệu suất và thông lượng. Với nâng cấp Cancun, khái niệm này được hiện thực hóa qua proto-danksharding.

Tầm quan trọng của Proto-Danksharding

Như đã phân tích, proto-danksharding là bước tiến lớn tối ưu hiệu quả vận hành, quản lý dữ liệu và giảm chi phí giao dịch trong hệ sinh thái Ethereum. Đổi mới này khắc phục những hạn chế từng kìm hãm sự phát triển và phổ cập của mạng.

Proto-danksharding đưa ra giải pháp cho bộ ba thách thức blockchain của Ethereum — cân bằng giữa bảo mật, phi tập trung và khả năng mở rộng. Bằng cách bổ sung lớp dữ liệu truy xuất hiệu quả, proto-danksharding giúp cải thiện tận gốc vấn đề này.

Proto-danksharding là thành phần chủ chốt trong nâng cấp lớp đồng thuận, nâng cao năng lực và khả năng mở rộng mạng. Cơ chế này tạo không gian lưu trữ tạm qua blob dữ liệu, cho phép đính kèm lượng lớn dữ liệu vào block giao dịch với chi phí thấp hơn nhiều so với calldata truyền thống.

Dữ liệu blob sẽ tự động được loại bỏ sau một thời gian cố định (thường vài tuần), giúp tiết kiệm không gian lưu trữ toàn mạng và giảm chi phí dài hạn. Nhờ đó, các giải pháp rollup lớp-2 có thể xử lý khối lượng giao dịch lớn hơn với chi phí hợp lý khi đăng dữ liệu nén lên blob thay vì calldata đắt đỏ.

Là phần cốt lõi của EIP-4844, proto-danksharding là yếu tố chủ lực cho tương lai mở rộng của Ethereum. Việc triển khai thành công công nghệ này đã được tích hợp vào giao thức Ethereum qua nâng cấp Cancun, đánh dấu cột mốc lớn trong tiến trình phát triển mạng thành lớp thanh toán toàn cầu có khả năng mở rộng thực thụ.

Ưu nhược điểm của nâng cấp Cancun

Lợi ích của Ethereum Cancun

Nâng cấp Ethereum Cancun mang lại nhiều lợi ích cho cộng đồng người dùng và nhà phát triển. Các lợi ích gồm:

Tăng cường bảo mật: Cập nhật mang đến trải nghiệm an toàn, thân thiện hơn cho người dùng nhờ cải tiến xử lý giao dịch và bảo vệ dữ liệu. Sửa đổi opcode như SELFDESTRUCT giảm lỗ hổng tấn công, tăng độ an toàn cho hợp đồng thông minh.

Cải thiện giao tiếp liên chuỗi: Nâng cấp giúp tương tác giữa các mạng blockchain dễ dàng, an toàn và liền mạch hơn. Bằng cách công khai dữ liệu Beacon Chain với lớp thực thi, bản cập nhật hỗ trợ tốt hơn cho giải pháp lớp-2 và cầu nối liên chuỗi.

Khả năng mở rộng vượt trội: Các sửa đổi trực tiếp khắc phục hạn chế về khả năng mở rộng của Ethereum, tăng mạnh số giao dịch xử lý mỗi giây. Qua proto-danksharding, thông lượng của hệ sinh thái Ethereum tăng đáng kể khi tính cả giải pháp lớp-2.

Cải thiện truy xuất và lưu trữ dữ liệu: Cập nhật tối ưu hóa lưu trữ dữ liệu Ethereum và giảm phí lưu trữ, nâng cao hiệu quả tổng thể. Giao dịch blob mang lại lớp truy xuất dữ liệu chuyên biệt, giá rẻ cho dữ liệu rollup.

Giảm chi phí vận hành: Cập nhật giúp giảm mạnh phí gas mỗi giao dịch Ethereum qua giao dịch blob. Người dùng lớp-2 đặc biệt hưởng lợi với mức giảm phí có thể hơn 90% so với trước Dencun.

Tăng tốc độ giao dịch: Cải tiến giúp xử lý giao dịch nhanh hơn, tăng khả năng chịu tải của mạng Ethereum, vận hành với lưu lượng cao mà không tắc nghẽn.

Thúc đẩy đổi mới công nghệ: Nâng cấp Dencun tạo nền tảng cho các phát triển công nghệ tiếp theo, mở rộng tiềm năng và nâng cao vị thế cạnh tranh của Ethereum trong lĩnh vực blockchain. Việc triển khai thành công proto-danksharding chứng minh năng lực thực hiện nâng cấp kỹ thuật phức tạp của Ethereum.

Rủi ro của Ethereum Cancun

Như các nâng cấp lớn trước, Dencun cũng tiềm ẩn một số rủi ro cần xem xét và chủ động giảm thiểu. Những vấn đề chính gồm:

Ảnh hưởng đến hợp đồng thông minh hiện tại: Việc bổ sung tính năng mới và thay đổi kỹ thuật lưu trữ, opcode có thể gây ra vấn đề tương thích với hợp đồng hiện có. Nhà phát triển cần kiểm tra lại hợp đồng để đảm bảo hoạt động bình thường sau nâng cấp, nhất là với hợp đồng phụ thuộc vào SELFDESTRUCT.

Thách thức tích hợp: Dù nâng cấp Cancun nâng cao lưu trữ và bổ sung loại giao dịch mới, quá trình chuyển đổi với ứng dụng và nhà cung cấp hạ tầng hiện tại cần kế hoạch kỹ càng. Giải pháp lớp-2 phải triển khai hỗ trợ blob, node operator cần cập nhật phần mềm để xử lý giao dịch mới. Chuẩn bị và chia sẻ thông tin trước khi thực hiện là yếu tố then chốt để hạn chế gián đoạn.

Nâng cấp Dencun của Ethereum và tác động của nó

Nâng cấp Dencun của Ethereum đã tạo ảnh hưởng sâu rộng lên hệ sinh thái, tác động đến nhiều khía cạnh kinh tế và bảo mật của mạng. Đầu tiên, nâng cấp này giảm mạnh phí mà giải pháp lớp-2 trả cho Ethereum để truy xuất dữ liệu, ảnh hưởng đến ngân sách bảo mật. Điều này quan trọng vì phần lớn phí mà validators Ethereum thu được trước đây đến từ hoạt động rollup lớp-2.

Mô hình kinh tế của Ethereum thiết kế sao cho khi hoạt động mạng tăng, lượng ETH bị đốt qua phí nền tảng cũng tăng. Mỗi giao dịch Ethereum đều đốt một phần phí (phí nền tảng), và nếu hoạt động đủ lớn, ETH có thể thành tài sản giảm phát khi lượng ETH bị đốt vượt lượng phát hành cho validators. Việc giảm phí mà lớp-2 trả có thể giảm áp lực giảm phát này.

Thêm vào đó, chi phí vận hành một giải pháp rollup lớp-2 giảm mạnh sau nâng cấp Dencun, tổng doanh thu của các nhà khai thác lớp-2 cũng giảm. Để hiểu rõ, cần biết các giải pháp lớp-2 phải trả phí để đăng dữ liệu lên lớp nền Ethereum. Nhà vận hành lớp-2 (bảo vệ mạng tựa như validators bảo vệ lớp nền) thu phí xử lý giao dịch từ người dùng trên rollup của mình.

Nói cách khác, nhà vận hành lớp-2 thu phí từ người dùng, đồng thời trả phí cho Ethereum để ghi các gói giao dịch và dữ liệu lên lớp nền. Dencun giúp giảm mạnh chi phí này qua giao dịch blob.

Tuy tổng doanh thu và chi phí vận hành của lớp-2 đều giảm sau nâng cấp, biên lợi nhuận lại tăng mạnh. Ví dụ, sản xuất một sản phẩm giá 80 USD, bán 100 USD, lợi nhuận 20 USD. Nếu chi phí giảm 30 USD (còn 50 USD), lợi nhuận tăng lên 50 USD, tức tăng 150%. Dù doanh thu mỗi đơn vị không tăng (thậm chí có thể giảm nếu giảm giá bán), lợi nhuận gộp mỗi đơn vị lại tăng mạnh.

Về kinh doanh, biên lợi nhuận là chênh lệch giữa chi phí sản xuất/mua sản phẩm và giá bán. Với lớp-2, sản phẩm là dịch vụ xử lý giao dịch, chi phí vận hành gồm đăng dữ liệu và minh chứng lên Ethereum. Dencun đã giảm mạnh chi phí vận hành cho rollup, cho phép giảm phí cho người dùng, tổng doanh thu giảm nhưng biên lợi nhuận lại tăng mạnh, giúp hoạt động rollup bền vững hơn.

Liệu nâng cấp Dencun có củng cố hệ sinh thái Ethereum?

Nâng cấp Ethereum Cancun-Deneb đã giải quyết đồng bộ các vấn đề về khả năng mở rộng, hiệu suất và bảo mật, tập trung vào giảm phí giao dịch và tăng năng lực xử lý của Ethereum. Nhìn chung, nâng cấp này đã củng cố một số mặt của hệ sinh thái và đặt nền tảng cho chiến lược phát triển mạng về lâu dài, đặc biệt với lộ trình rollup-centric.

Tuy nhiên, nâng cấp cũng dẫn đến phân bổ lại giá trị kinh tế trong hệ sinh thái Ethereum, với phí và người dùng ngày càng chuyển sang các giải pháp lớp-2 thay vì lớp nền. Việc này tăng lợi nhuận và sức hút của lớp-2, đồng thời có thể giảm ngân sách bảo mật của Ethereum do phí bị đốt và trả cho validators trên lớp nền giảm xuống. Đây là sự đánh đổi khi cải thiện mở rộng lớp-2 lại có thể giảm kinh tế lớp nền.

Không nghi ngờ, nâng cấp Dencun sẽ củng cố vị thế dẫn đầu của Ethereum trong đổi mới blockchain tài sản số và khẳng định vai trò nền tảng hạ tầng cho ứng dụng phi tập trung. Việc triển khai thành công proto-danksharding chứng minh năng lực kỹ thuật và cam kết giải quyết vấn đề mở rộng quy mô. Tuy nhiên, về lâu dài, có thể dẫn tới sự trỗi dậy của các giải pháp lớp-2, thay đổi sâu sắc mối quan hệ giữa lớp nền Ethereum và các giải pháp mở rộng, biến lớp nền thành lớp thanh toán và truy xuất dữ liệu chủ yếu thay vì nền tảng ứng dụng trực tiếp.

Câu hỏi thường gặp

Nâng cấp Cancun-Deneb là gì? Tại sao Ethereum cần nâng cấp này?

Cancun-Deneb là bản nâng cấp kép của Ethereum tăng khả năng mở rộng và tối ưu đồng thuận. Cancun tối ưu lớp thực thi, giảm phí giao dịch, Deneb cải thiện lớp đồng thuận. Hai phần này kết hợp giúp tăng thông lượng giao dịch và hiệu suất toàn mạng.

Các cải tiến và tính năng mới chính của nâng cấp Cancun-Deneb là gì?

Nâng cấp Cancun-Deneb đã giới thiệu EIP-4844 với giao dịch shard blob, giúp giảm phí giao dịch lớp-2 hơn 10 lần. Bản nâng cấp nâng cao khả năng mở rộng và truy xuất dữ liệu Ethereum, cho phép tăng tốc độ xử lý giao dịch, giảm chi phí cho người dùng và ứng dụng.

EIP-4844 (Proto-Danksharding) trong nâng cấp Cancun-Deneb giảm phí Gas như thế nào?

EIP-4844 giảm phí Gas bằng việc bổ sung giao dịch Blob, hiệu quả hơn và không thể truy cập bởi EVM. EIP-4844 triển khai thị trường phí đa chiều EIP-1559, tăng băng thông dữ liệu lên 1 MB mỗi slot, giảm tắc nghẽn mạng và phí giao dịch cho rollup lớp-2.

Nâng cấp này ảnh hưởng thế nào đến các giải pháp mở rộng lớp-2 của Ethereum?

Nâng cấp Cancun-Deneb đưa vào Proto-Danksharding (EIP-4844), giúp giảm mạnh chi phí truy xuất dữ liệu cho các giải pháp lớp-2. Nhờ đó, phí giao dịch trên các rollup như Arbitrum, Optimism giảm mạnh, tăng hiệu quả và tiết kiệm cho người dùng.

Khi nào nâng cấp Cancun-Deneb triển khai? Người dùng thông thường cần chuẩn bị gì?

Nâng cấp Cancun-Deneb đã triển khai ngày 13 tháng 3 năm 2024. Người dùng thông thường không cần chuẩn bị gì đặc biệt; chỉ cần cập nhật ví và ứng dụng lên phiên bản mới nhất.

Nâng cấp Cancun-Deneb khác gì so với nâng cấp Shapella trước đó?

Cancun-Deneb tập trung mở rộng lớp-2, tăng tốc độ giao dịch gấp 10-100 lần, giảm phí. Shapella ưu tiên staking và cải tiến mạng. Cancun nhấn mạnh hiệu quả giao dịch, Shapella chú trọng tối ưu hiệu năng mạng.

Sau nâng cấp, tốc độ và chi phí giao dịch Ethereum thay đổi ra sao?

Nâng cấp Cancun-Deneb cải thiện mạnh khả năng mở rộng Ethereum, tăng tốc xử lý giao dịch, giảm phí gas đáng kể, giúp giao dịch dễ tiếp cận và tiết kiệm hơn cho mọi người dùng.