Ethereum của thập kỷ tiếp theo

Tác giả: Zhixiong Pan Nguồn: chainfeeds

Quỹ Ethereum đã chính thức ra mắt một kế hoạch công nghệ mới có tên là "Ethereum Gọn nhẹ (Lean Ethereum)" vào dịp kỷ niệm 10 năm, tức là vào cuối tháng 7 năm 2025. Mục tiêu cốt lõi của kế hoạch này là xây dựng một lớp cơ sở Ethereum gọn nhẹ, an toàn và hiệu quả hơn, cung cấp nền tảng kỹ thuật vững chắc cho sự phát triển của Ethereum trong mười năm tới và hơn thế nữa.

Lean Ethereum là gì?

Ethereum Lean được đề xuất bởi nhà nghiên cứu cốt lõi của Quỹ Ethereum, Justin Drake, với ý tưởng chính là thông qua việc tinh giản thiết kế giao thức một cách đáng kể, đưa vào công nghệ mật mã chống lại tính toán lượng tử, nhằm đạt được hiệu suất tối đa cho mạng Ethereum (tốc độ xử lý giao dịch lên tới hàng triệu giao dịch mỗi giây) và đảm bảo an ninh cấp độ lượng tử.

Cốt lõi của kế hoạch Ethereum tinh gọn, chủ yếu thể hiện qua hai nhóm dự án quan trọng sau đây.

Một, Lean đồng thuận (nguyên Beam Chain)

Lean Consensus là cốt lõi và nền tảng của Ethereum tinh gọn. Ban đầu được gọi là "Beam Chain", đã được công khai trong Devcon 2024 (thậm chí được coi là Eth 3.0), sau đó chính thức được đổi tên thành "Lean Consensus", nhóm dự án này tập trung vào thiết kế mới của lớp đồng thuận Ethereum (chuỗi tín hiệu).

Mục tiêu chính của Lean Consensus bao gồm:

• Xác nhận siêu tốc: Giảm thời gian tạo khối xuống khoảng 4 giây, đạt được sự xác nhận cuối cùng khoảng 12 giây.
• Nâng cao tính phi tập trung: Giảm số tiền đặt cọc tối thiểu của người xác thực từ 32 ETH xuống 1 ETH, giảm đáng kể rào cản tham gia đồng thuận.
• Bảo mật hậu lượng tử: Giới thiệu công nghệ chữ ký dựa trên hàm băm, đảm bảo lớp đồng thuận chống lại mối đe dọa từ tính toán lượng tử trong tương lai.
• Xác thực nhẹ trên chuỗi: Sử dụng công nghệ SNARK để xác thực trạng thái chuỗi một cách hiệu quả, cho phép bất kỳ nút nào dễ dàng xác thực tính toàn vẹn của blockchain.
• Tối ưu hóa mạng: Tối ưu hóa hiệu suất truyền thông mạng thông qua giao thức P2P hoàn toàn mới (như Gossipsub v2.0).
• Công nghệ chứng minh tổng hợp: Sử dụng chữ ký tổng hợp băm, giảm bớt gánh nặng giao tiếp mạng, nâng cao hiệu quả xác minh.

Lean Consensus hiện đang là dự án hàng đầu của Lean Ethereum, có các cuộc họp công khai chuyên biệt (Lean Calls) diễn ra mỗi vài tuần để cập nhật và trao đổi kỹ thuật sâu. Các thành viên nòng cốt của đội ngũ bao gồm Justin Drake, Dmitry Khovratovich, Will Corcoran, v.v.

Hai, Nhóm dự án PQ (Mật mã hậu lượng tử)

Nhóm dự án PQ tập trung vào việc nâng cấp và thay thế mật mã, với mục tiêu đảm bảo rằng Ethereum vẫn an toàn và đáng tin cậy trong kỷ nguyên máy tính lượng tử trong tương lai. Hướng nghiên cứu chính của nhóm dự án PQ:

• Thuật toán chữ ký băm: Thay thế thuật toán chữ ký đường cong ellip hiện tại bằng một phương án chữ ký băm chống lại các cuộc tấn công lượng tử.
• Cam kết dữ liệu được tối ưu hóa: Chuyển từ cam kết đa thức KZG hiện có sang cam kết băm, nâng cao tính an toàn dữ liệu trên chuỗi.
• Bằng chứng không biết (ZKP): Phát triển mạch SNARK/STARK hiệu quả phù hợp với thuật toán băm, dùng để xác thực trạng thái.
• Xác minh hình thức: Tiến hành xác minh hình thức nghiêm ngặt cho kế hoạch mật khẩu mới, đảm bảo tính chính xác của việc triển khai và thiết kế giao thức.

Những thành viên cốt lõi của nhóm dự án PQ bao gồm Will Corcoran, Antonio Sanso, George Kadianakis, được thúc đẩy bởi các nhà nghiên cứu nội bộ của quỹ Ethereum và các chuyên gia học thuật bên ngoài.

Ba, Dữ liệu Lean và Thực hiện Lean

Ngoài hai nhóm dự án cốt lõi ở trên, Ethereum Lean còn có hai nhóm dự án quan trọng nhưng không hoạt động độc lập: Dữ liệu Lean và Thực thi Lean.

Dữ liệu Lean

Dữ liệu Lean (Lean Data) tập trung vào việc nâng cao hiệu suất của lớp khả dụng dữ liệu, chẳng hạn như thông qua các cách sau để đạt được sự cải thiện lớn về khả năng xử lý dữ liệu trên chuỗi Ethereum:

• PeerDAS v1 và v2: Thực hiện lấy mẫu khả dụng dữ liệu phân tán, tăng đáng kể thông lượng dữ liệu.
• Cơ chế BPO (Chỉ tham số Blob): Tự động điều chỉnh tham số lưu trữ dữ liệu, dần dần nâng cao dung lượng dữ liệu trên chuỗi.
• FullDAS và phân mảnh mempool: Tối ưu hóa thêm hiệu quả phát sóng và lưu trữ dữ liệu.

Mục tiêu cuối cùng của dữ liệu Lean là đạt được mức truyền dữ liệu Teragas, nhằm hỗ trợ nhu cầu ứng dụng Layer2 lớn trong tương lai.

Lean thực thi (còn được gọi là EVM 2.0)

Lean Execution cam kết tái cấu trúc hoàn toàn Máy ảo Ethereum (EVM), với mục tiêu tạo ra một môi trường thực thi mới, tinh gọn, hiệu quả và thân thiện với chứng minh không biết. Các hướng nghiên cứu chính bao gồm:

• zkVM dựa trên kiến trúc RISC-V: tập lệnh tinh gọn, giảm chi phí chứng minh.
• Bằng chứng không biết phi tập trung theo thời gian thực: Tăng tốc độ tạo bằng chứng, cho phép xác minh theo thời gian thực.
• Tính tương thích và lộ trình di chuyển: Dần dần giới thiệu zkVM mới, hoạt động song song với EVM hiện tại, cuối cùng chuyển đổi hoàn toàn.
• Hỗ trợ tăng tốc phần cứng: Khám phá các giải pháp tăng tốc bằng chứng không kiến thức dựa trên ASIC hoặc FPGA chuyên dụng.

Tiến trình hiện tại của dữ liệu Lean và thực hiện Lean chủ yếu được đồng bộ hóa thông qua blog chính thức của Quỹ Ethereum, các bản cập nhật giao thức và cộng đồng phát triển Ethereum (Ethereum Magicians).

Ý nghĩa lâu dài của Ethereum tinh gọn

Kế hoạch Ethereum Lean là một bố trí quan trọng của Quỹ Ethereum cho lộ trình phát triển trong mười năm tới. Đồng thuận Lean là trụ cột cốt lõi, đảm bảo an toàn và khả năng mở rộng của chuỗi thông qua thiết kế giao thức hiệu quả hơn; Dự án PQ xây dựng hàng rào chống lại mối đe dọa từ máy tính lượng tử; Dữ liệu Lean và Thực hiện Lean lần lượt đảm bảo cải thiện hiệu suất xử lý dữ liệu trên chuỗi và thực hiện hợp đồng thông minh.

Kiến trúc mới này, tinh gọn, hiệu quả và an toàn, nhằm biến mạng chính Ethereum thành cơ sở hạ tầng tin cậy toàn cầu bền vững trong hàng chục năm hoặc thậm chí hàng trăm năm, phục vụ cho hệ sinh thái ứng dụng phi tập trung lớn trong tương lai.

Cách tham gia?

Quỹ Ethereum đã mời rộng rãi các thành viên trong cộng đồng, nhà nghiên cứu và nhà phát triển tham gia thông qua các kênh như trang web chính thức Lean Ethereum, kho GitHub, các cuộc gọi Lean công khai và cộng đồng Ethereum Magicians.