Vitalik Buterin, người đứng sau Ethereum, đã hình dung ra một máy tính toàn cầu phi tập trung sử dụng công nghệ blockchain có thể thực sự đưa vào sử dụng hàng ngày. Lấy cảm hứng từ mạng Bitcoin nhưng nhìn thấy những hạn chế của nó, Buterin đã tạo ra Ethereum. Buterin đã xây dựng blockchain Ethereum với một quả bom thời gian được gọi là Ethereum Difficulty Bomb.
Có nhiều giai đoạn trong lộ trình xây dựng một siêu máy tính. Mặc dù mục tiêu cuối cùng là rõ ràng, nhưng đôi khi, các nhà phát triển Ethereum cần phát triển công nghệ mới từ đầu để chuyển sang giai đoạn tiếp theo. Ethereum Difficulty Bomb, tạm dịch là “quả bom độ khó của Ethereum”, là một cơ chế nội bộ để khuyến khích các nhà phát triển cốt lõi của ETH vượt qua Merge, tạm dịch là “Sáp nhập”. Merge là nơi Ethereum đã phát triển từ cơ chế đồng thuận proof of work (POW) sang proof of stake (POS). Bài viết này giải thích về Ethereum Difficulty Bomb, cách nó mang lại lợi ích cho blockchain ETH và tương lai của các bản cập nhật Ethereum sau Merge. Nhưng trước khi đi sâu vào chủ đề chính, chúng ta cần đề cập đến nguồn gốc của Ethereum.
Nguồn gốc của blockchain Ethereum
Năm 2013, Buterin đã ra mắt sách trắng Ethereum. Buterin đã đề xuất một blockchain thay thế cho Bitcoin vượt xa các khả năng chỉ dành cho giao dịch. Xây dựng thương hiệu Ethereum là ‘altcoin’ đầu tiên. Từ khi hình thành ý tưởng đến khi tung ra khối genesis mất hai năm. Ethereum chính thức ra mắt vào tháng 7 năm 2015.
Dự án đã thu hút một loạt các huyền thoại về tiền điện tử tham gia nhóm sáng lập, bao gồm: Charles Hoskinskins, người từng là Giám đốc điều hành trước khi rời đi vào năm 2014 để thành lập Cardano (ADA); Gavin Wood, người từng là Giám đốc Công nghệ của mạng Ethereum trước khi rời Ethereum vào năm 2016 để thành lập Polkadot (DOT).
Trong khi những điều trên gợi lên một số vấn đề giữa các cá nhân những người sáng lập ra Ethereum, blockchain của mạng này cũng phải đối mặt với một số vấn đề kỹ thuật.
Sự cố với mạng Ethereum 1.0
Phiên bản đầu tiên của thiết kế Ethereum tương tự như Bitcoin, ngoại trừ việc nó có thể thực thi các hợp đồng thông minh. Mạng đã sử dụng các cơ chế đồng thuận POW để xác thực các giao dịch. Cơ chế đồng thuận proof of work tiêu tốn nhiều năng lượng và yêu cầu tỷ lệ băm lớn để xử lý các giao dịch. Do đó, Ethereum nhanh chóng gặp phải một số vấn đề về quy mô khi nó trở nên phổ biến.
Theo thiết kế ban đầu, mạng chính Ethereum gần như bị oằn xuống do áp lực. Những người dùng nhiệt tình tham gia vào các hoạt động hợp đồng thông minh như phát hành tiền ảo lần đầu (ICO), nền tảng tài chính phi tập trung (DeFi) và NFT, dẫn đến tắc nghẽn mạng đáng kể.
Hai năm sau, vào cuối năm 2017, Ethereum phải đối mặt với những thách thức sau: phí gas cao, giao dịch mỗi giây (TPS) thấp và mức tiêu thụ năng lượng cao (xem biểu đồ bên dưới). Những thách thức trong việc mở rộng blockchain Ethereum đưa chúng ta đến cuộc thảo luận về chủ đề chính của chúng ta trong bài viết này.
Ethereum Difficulty Bomb
Quay trở lại với tầm nhìn xây dựng một siêu máy tính toàn cầu, những người đồng sáng lập Ethereum đã lường trước những thách thức mà mạng sẽ gặp phải khi thu hút nhiều người dùng hơn. Bằng một sự táo bạo đầy khéo léo, họ đã gắn giao thức Ethereum Difficulty Bomb vào khối số 200000 của mạng.
Ethereum Difficulty Bomb có mục đích duy nhất là tăng độ khó khai thác Ethereum theo cấp số nhân. Vì proof of work yêu cầu giải các câu đố tính toán để xử lý các giao dịch, nên giao thức đánh bom độ khó sẽ khiến những câu đố này gần như không thể thực hiện được.
Các nhà phát triển Ethereum đã thiết kế giao thức để việc khai thác một khối cuối cùng sẽ trở nên quá đắt đỏ và tiêu tốn nhiều năng lượng đến mức không ai muốn khai thác nó, từ đó dẫn đến kỷ băng hà của Ethereum. Ý tưởng là bắt đầu một phản ứng dây chuyền sẽ thúc đẩy các nhà phát triển đẩy nhanh quá trình chuyển đổi của mạng sang proof of stake.
Mặc dù điều này thoạt nhìn có vẻ phản trực giác, nhưng việc kích hoạt quả bom độ khó mang lại một số lợi ích cho mạng.
Lợi ích của Ethereum Difficulty Bomb
Bên cạnh việc cố tình làm khó các nhà phát triển Ethereum để đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sang proof of stake, quả bom độ khó còn có những lợi ích dự kiến sau:
- Việc tăng độ khó trong việc giải các câu đố đã khuyến khích các công ty khai thác tiền điện tử tránh xa các cơ chế đồng thuận proof of work tốn nhiều năng lượng.
- Điều này cũng ngăn cản sự phát triển của các nhánh blockchain Ethereum. Do các câu đố cuối cùng sẽ trở nên không thể giải được, không người khai thác nào có thể tiếp tục sử dụng mạng proof of work một cách có lãi sau khi toàn bộ blockchain đã chuyển sang proof of stake.
Cuối cùng, giao thức này đã đẩy nhanh quá trình chuyển đổi, buộc những người khai thác phải nâng cấp các nút của họ đúng hạn. Tuy nhiên, để đạt được kỳ tích cần phải vượt qua một số trở ngại.
Trì hoãn Ethereum Difficulty Bomb
Ethereum mất tổng cộng bảy năm để hoàn thành việc chuyển đổi sang proof of stake. Theo thiết lập ban đầu, vào khoảng tháng 9 năm 2015, tại khối 200.000, quả bom độ khó sẽ được kích hoạt, làm tăng độ khó theo cấp số nhân. Tuy nhiên, tác động của nó chỉ trở nên rõ ràng khoảng một năm sau, tháng 11 năm 2017.
Các nhà phát triển Ethereum nháo nhào lên khi khung thời gian proof of stake bị thu hẹp. Khi việc khai thác proof of work trở nên phức tạp hơn, việc xử lý phí giao dịch trên mạng cũng yêu cầu phí gas cao hơn. Đáp lại những phàn nàn của cộng đồng ETH về phí giao dịch đắt đỏ, đội ngũ đằng sau Ethereum đã tiến hành một loạt các bản cập nhật để cải thiện mạng. Những nâng cấp này đã đẩy lùi ngày Sáp nhập và trì hoãn quả bom độ khó.
Ethereum đã trải qua tổng cộng sáu lần cập nhật như sau:
-
2017: Byzantium Việc triển khai hard fork Byzantium giúp Ethereum nhẹ hơn, nhanh hơn và an toàn hơn. Ngoài ra, điều này đã tạo ra khuôn khổ cho việc chuyển đổi cuối cùng sang cơ chế đồng thuận proof of stake.
-
2019: Constantinople Giống như bản cập nhật Byzantium, việc triển khai hard fork Constantinople đã tăng hiệu quả và tốc độ cho Ethereum, đồng thời cũng giảm phí gas trên mạng.
-
2020: Muir Glacier Bản cập nhật Muir Glacier đã trì hoãn một cách hiệu quả quả bom độ khó trong 4.000.000 khối, tương đương khoảng 611 ngày, cho các nhà phát triển Ethereum thêm hơn một năm nữa.
-
2021: Lon Don London Hard Fork đã mang lại những cải tiến mới cho mạng. Tương tự như các bản nâng cấp Byzantium và Constantinople, mục đích của phiên bản này là chuẩn bị trước khi phát hành Ethereum 2.0.
-
2021: Arrow Glacier Arrow Glacier đã trì hoãn quả bom độ khó của Ethereum, cho phép các nhà phát triển có thêm thời gian để chuẩn bị Ethereum 2.0.
-
2022: Gray Glacier Gray Glacier là lần trì hoãn cuối cùng. Mục đích duy nhất của bản cập nhật này là trì hoãn việc kích nổ quả bom thêm 100 ngày nữa.
Sáp nhập: chuyển từ PoW sang PoS
Tháng 9 năm 2022, sự kiện rất được mong đợi về việc chuyển đổi từ proof of work sang mạng proof of stake cuối cùng đã xảy ra. Các nhà phát triển ETH đã mang đến thành công phiên bản Ethereum mới, còn được gọi là Ethereum 2.0. Ethereum 2.0 sử dụng cơ chế đồng thuận cổ phần proof of stake để xác thực các giao dịch.
Quá trình staking đòi hỏi phải khóa 32 token Ethereum để đổi lấy việc tham gia vào các biện pháp xác thực và đồng thuận của mạng. Người dùng stake token của họ được gọi là người xác thực và nhận phần thưởng thông qua các khoản phí được trả bằng ETH.
Quá trình chuyển đổi không thể đến vào thời điểm tốt hơn, khi sự tập trung vào biến đổi khí hậu toàn cầu ngày càng gia tăng. Bằng cách loại bỏ cơ chế đồng thuận proof of work, Ethereum 2.0 sẽ giúp giảm 99,95% mức tiêu thụ năng lượng của Ethereum. Việc chuyển đổi sang proof of stake cũng loại bỏ nhu cầu về Ethereum Difficulty Bomb, vì sức mạnh tính toán không còn cần thiết để xử lý các giao dịch.
Sáp nhập Ethereum là một bước đệm lớn để blockchain Ethereum trở thành siêu máy tính mà Buterin từng tưởng tượng. Mặc dù đã đạt được rất nhiều thành tựu, đây mới chỉ là bước khởi đầu trong lộ trình của blockchain này.
Tương lai các bản cập nhật Ethereum
Vậy, bây giờ blockchain Ethereum không còn mối đe dọa hiện hữu của quả bom độ khó nữa, điều gì sẽ xảy ra tiếp theo sau Merge? Năm ngoái, Buterin nhận xét rằng mạng sẽ chỉ được hoàn thành 55% sau Sáp nhập. Buretin cũng chia sẻ lộ trình cho các bản cập nhật sắp tới cản trở blockchain trở thành siêu máy tính toàn cầu đầu tiên như sau:
Shanghai
Bản nâng cấp Thượng Hải cho phép những người xác thực rút các token ETH đã stake của họ. Nó cũng sẽ nâng cấp một số bộ phận mạng để cải thiện quy mô, hiệu quả và tốc độ. Các nhà đầu cơ dự đoán rằng sự kiện này có thể thúc đẩy thanh lý hàng loạt hoặc dẫn đến lượng người dùng mới tăng đột biến.
Surge
Sau nâng cấp Thượng Hải sẽ đến Surge, đòi hỏi Ethereum phải thực hiện ‘sharding.’ Sharding là việc chia blockchain thành các chuỗi nhỏ hơn được gọi là các “shard”. Việc nâng cấp sẽ cải thiện khả năng mở rộng của mạng, chi phí gas và tốc độ giao dịch.
Verge
Sau Surge sẽ đến Verge. Bản nâng cấp Verge nhằm mục đích tối ưu hóa lưu trữ trên blockchain Ethereum. Bản cập nhật này sẽ triển khai ‘Cây Verkle’, một cấu trúc tìm cách giảm số lượng dữ liệu mà các người xác thực mạng phải giữ trên máy của họ. Điều này cũng sẽ giúp Ethereum có khả năng mở rộng hơn.
Purge
Sau Verge sẽ đến Purge. Đúng như tên gọi của nó, bản nâng cấp này sẽ giúp ‘làm sạch’ hoặc giảm dung lượng cần thiết để lưu trữ ETH trên ổ cứng. Giai đoạn này nhằm mục đích hỗ trợ giải phóng không gian để nhiều nhà phát triển có thể dễ dàng xây dựng trên blockchain này.
Scourge
Sau Purge sẽ đến Scourge. Scourge sẽ ra đời nhằm mục đích cung cấp khả năng chống kiểm duyệt và tránh tập trung hóa. Việc nâng cấp này sẽ đảm bảo đưa giao dịch trung lập đáng tin cậy và công bằng vào blockchain Ethereum.
Splurge
Cuối cùng sẽ đến Splurge. Bản nâng cấp này sẽ bao gồm một loạt các bản cập nhật nhỏ hơn để đảm bảo mạng Ethereum hoạt động bình thường sau bốn bản cập nhật quan trọng trước đó. Nó sẽ kết hợp một số đề xuất nâng cấp không phù hợp với các nâng cấp khác và hoàn thiện kế hoạch tăng cường blockchain Ethereum.
Ethereum mới
Trong vài năm qua, Ethereum đã nhiều lần nâng cấp blockchain của mình. Các giao thức từng gây tai họa cho mạng, chẳng hạn như Ethereum Difficulty Bomb, không còn phù hợp trong mạng mới. Với tất cả những nâng cấp này, Buterin cho rằng Ethereum sẽ có thể xử lý 100.000 giao dịch mỗi giây (TPS).
Điều đó sẽ đưa Ethereum vượt xa Visa và Mastercard, vốn chỉ có thể xử lý khoảng 24000 TPS và 5000 TPS. Hiện tại, không có lịch trình cụ thể cho những nâng cấp này, nhưng chúng ta có thể mong đợi sự hoàn thành của các bản cập nhật này vào khoảng năm 2025
Câu hỏi thường gặp
Tại sao độ khó của ETH ngày càng tăng?
Độ khó của ETH đã ngừng tăng. Kể từ khi blockchain Ethereum chuyển từ POW sang POS vào năm 2022, tỷ lệ độ khó vẫn là 1,00.
Ethereum Difficulty Bomb là gì?
Ethereum Difficulty Bomb là một giao thức được gắn vào mạng của blockchain Ethereum để tăng độ khó trong việc khai thác ETH theo cấp số nhân khi sử dụng cơ chế proof of work. Mục đích của nó là tăng tốc quá trình chuyển đổi của mạng sang proof of stake và ngăn chặn việc phân nhánh mạng.
Tại sao Ethereum cần một quả bom độ khó?
Ethereum cần một quả bom độ khó vì nhiều lý do, nhưng lý do chính là buộc các công ty khai thác chuyển sang proof of stake bằng cách không khuyến khích cơ chế proof of work.
Sử dụng bom độ khó để làm gì?
Trong mạng Ethereum, quả bom độ khó đã được lập trình để tăng độ khó khai thác bắt đầu từ khối thứ 200.000. Điều này làm tăng thời gian khối cần thiết để hoàn thành các giải các câu đố, đồng thời khiến các khoản thanh toán ETH thấp hơn cho những người khai thác proof of work.
