Vitalik phân tích Ethereum The Surge: Mục tiêu 100,000 TPS và con đường mở rộng L2

Bài viết mới của Vitalik: Tương lai có thể của Ethereum, The Surge

Trong lộ trình của Ethereum ban đầu có hai chiến lược mở rộng: phân đoạn và giao thức Layer2. Hai chiến lược này cuối cùng đã hòa nhập vào nhau, hình thành một lộ trình tập trung vào Rollup, điều này vẫn là chiến lược mở rộng hiện tại của Ethereum.

Lộ trình tập trung vào Rollup đưa ra một sự phân công đơn giản: Ethereum L1 tập trung vào việc trở thành một lớp nền tảng mạnh mẽ và phi tập trung, trong khi L2 đảm nhận nhiệm vụ giúp hệ sinh thái mở rộng. Mô hình này tồn tại khắp nơi trong xã hội: sự tồn tại của hệ thống tòa án (L1) không phải để theo đuổi tốc độ siêu nhanh và hiệu quả cao, mà là để bảo vệ hợp đồng và quyền sở hữu tài sản, trong khi các doanh nhân (L2) phải xây dựng trên lớp nền tảng vững chắc này, dẫn dắt nhân loại tiến tới sao Hỏa.

Năm nay, lộ trình tập trung vào Rollup đã đạt được những thành tựu quan trọng: với sự ra mắt của blobs EIP-4844, băng thông dữ liệu của Ethereum L1 đã tăng đáng kể, nhiều Rollup của máy ảo Ethereum (EVM) đã bước vào giai đoạn đầu tiên. Mỗi L2 tồn tại như một "mảnh" với các quy tắc và logic nội bộ riêng, sự đa dạng và phong phú trong cách thực hiện mảnh giờ đây đã trở thành hiện thực. Nhưng như chúng ta đã thấy, việc đi trên con đường này cũng phải đối mặt với một số thách thức độc đáo. Do đó, nhiệm vụ hiện tại của chúng ta là hoàn thành lộ trình tập trung vào Rollup và giải quyết những vấn đề này, đồng thời duy trì sự vững chắc và phi tập trung đặc trưng của Ethereum L1.

The Surge: mục tiêu chính

  1. Tương lai Ethereum có thể đạt hơn 100.000 TPS thông qua L2;

  2. Giữ cho L1 có tính phi tập trung và độ bền.

  3. Ít nhất một số L2 hoàn toàn kế thừa các thuộc tính cốt lõi của Ethereum ( như không tin tưởng, mở, và kháng kiểm duyệt );

  4. Ethereum nên cảm thấy như một hệ sinh thái thống nhất, chứ không phải 34 chuỗi khối khác nhau.

Vitalik bài viết mới: Tương lai có thể của Ethereum, The Surge

Nội dung của chương này

  1. Tam giác nghịch lý về khả năng mở rộng
  2. Tiến triển thêm của sampling tính khả dụng dữ liệu
  3. Nén dữ liệu
  4. Plasma tổng quát
  5. Hệ thống chứng minh L2 trưởng thành
  6. Cải tiến khả năng tương tác giữa các L2
  7. Mở rộng thực thi trên L1

Tam giác nghịch lý khả năng mở rộng

Tam giác bất khả thi về khả năng mở rộng là một ý tưởng được đề xuất vào năm 2017, cho rằng có sự mâu thuẫn giữa ba đặc điểm của blockchain: phi tập trung ( cụ thể hơn: chi phí vận hành nút thấp ), khả năng mở rộng ( số lượng giao dịch được xử lý nhiều ) và an ninh ( kẻ tấn công cần phá hủy một phần lớn các nút trong mạng để khiến một giao dịch duy nhất thất bại ).

Cần lưu ý rằng, nghịch lý tam giác không phải là một định lý, bài viết giới thiệu nghịch lý tam giác cũng không kèm theo bằng chứng toán học. Nó thực sự đưa ra một lập luận toán học trực giác: nếu một nút thân thiện với phi tập trung ( chẳng hạn như máy tính xách tay tiêu dùng ) có thể xác thực N giao dịch mỗi giây, và bạn có một chuỗi xử lý k*N giao dịch mỗi giây, thì (i) mỗi giao dịch chỉ có thể được 1/k nút nhìn thấy, điều này có nghĩa là kẻ tấn công chỉ cần phá hủy một số nút để thực hiện một giao dịch độc hại, hoặc (ii) nút của bạn sẽ trở nên mạnh mẽ, trong khi chuỗi của bạn sẽ không phi tập trung. Mục đích của bài viết này không phải là để chứng minh rằng việc phá vỡ nghịch lý tam giác là không thể; ngược lại, nó nhằm chỉ ra rằng việc phá vỡ nghịch lý tam giác là khó khăn và cần phải thoát ra khỏi khung tư duy mà lập luận đó ngụ ý.

Trong nhiều năm qua, một số chuỗi hiệu suất cao thường tuyên bố rằng họ đã giải quyết được nghịch lý ba chiều mà không thay đổi cấu trúc cơ bản, thường thông qua việc áp dụng các kỹ thuật kỹ thuật phần mềm để tối ưu hóa nút. Điều này luôn có tính chất gây hiểu lầm, vì việc chạy nút trên những chuỗi này khó hơn nhiều so với việc chạy nút trên Ethereum. Bài viết này sẽ khám phá lý do tại sao lại như vậy, và tại sao chỉ riêng kỹ thuật phần mềm của khách hàng L1 không thể mở rộng Ethereum?

Tuy nhiên, sự kết hợp giữa lấy mẫu khả năng dữ liệu và SNARKs thực sự giải quyết được nghịch lý tam giác: nó cho phép khách hàng xác minh một số lượng dữ liệu là khả dụng chỉ bằng cách tải xuống một lượng nhỏ dữ liệu và thực hiện một lượng tính toán rất nhỏ. SNARKs là không cần tin cậy. Lấy mẫu khả năng dữ liệu có một mô hình tin cậy tinh vi few-of-N, nhưng nó giữ lại các đặc điểm cơ bản mà chuỗi không thể mở rộng có, tức là ngay cả một cuộc tấn công 51% cũng không thể buộc các khối xấu được mạng chấp nhận.

Một phương pháp khác để giải quyết ba khó khăn là kiến trúc Plasma, nó sử dụng công nghệ tinh vi để đẩy trách nhiệm giám sát tính khả dụng của dữ liệu cho người dùng theo cách tương thích với động lực. Vào năm 2017-2019, khi chúng ta chỉ có chứng minh gian lận như một phương tiện để mở rộng khả năng tính toán, Plasma bị hạn chế rất nhiều trong việc thực hiện an toàn, nhưng với sự phổ biến của SNARKs( và các chứng minh không kiến thức ngắn gọn không tương tác ), kiến trúc Plasma trở nên khả thi hơn cho nhiều kịch bản sử dụng hơn bao giờ hết.

Vitalik bài viết mới: Tương lai có thể của Ethereum, The Surge

Tiến triển thêm về việc lấy mẫu khả năng dữ liệu

Chúng tôi đang giải quyết vấn đề gì?

Vào ngày 13 tháng 3 năm 2024, khi bản nâng cấp Dencun được triển khai, chuỗi khối Ethereum sẽ có 3 blob khoảng 125 kB cho mỗi slot 12 giây, hoặc băng thông dữ liệu có sẵn khoảng 375 kB cho mỗi slot. Giả sử dữ liệu giao dịch được phát hành trực tiếp trên chuỗi, thì chuyển khoản ERC20 khoảng 180 byte, do đó TPS tối đa của Rollup trên Ethereum là: 375000 / 12 / 180 = 173,6 TPS.

Nếu chúng ta thêm giá trị tối đa lý thuyết của calldata Ethereum (: mỗi slot 30 triệu Gas / mỗi byte 16 gas = mỗi slot 1,875,000 byte ), thì trở thành 607 TPS. Sử dụng PeerDAS, số lượng blob có thể tăng lên 8-16, điều này sẽ cung cấp cho calldata 463-926 TPS.

Đây là một sự nâng cấp lớn cho Ethereum L1, nhưng vẫn chưa đủ. Chúng tôi muốn có nhiều khả năng mở rộng hơn. Mục tiêu trung hạn của chúng tôi là 16 MB cho mỗi slot, nếu kết hợp với cải tiến nén dữ liệu Rollup, sẽ mang lại khoảng ~58000 TPS.

Nó là gì? Nó hoạt động như thế nào?

PeerDAS là một triển khai tương đối đơn giản của "1D sampling". Trong Ethereum, mỗi blob là một đa thức bậc 4096 trên trường số nguyên tố 253 bit (. Chúng tôi phát sóng các phần chia của đa thức, trong đó mỗi phần chia chứa 16 giá trị đánh giá từ 16 tọa độ liên tiếp trong tổng số 8192 tọa độ. Trong 8192 giá trị đánh giá này, bất kỳ 4096 nào ) theo các tham số được đề xuất hiện tại: bất kỳ 64 trong số 128 mẫu khả thi ( đều có thể phục hồi blob.

Cách hoạt động của PeerDAS là cho phép mỗi khách hàng lắng nghe một số lượng nhỏ subnet, trong đó subnet thứ i phát sóng mẫu thứ i của bất kỳ blob nào, và yêu cầu các đối tác trong mạng p2p toàn cầu ) để lắng nghe các subnet khác ( để yêu cầu blob cần thiết từ các subnet khác. Phiên bản bảo thủ hơn SubnetDAS chỉ sử dụng cơ chế subnet mà không có yêu cầu bổ sung từ lớp đối tác. Đề xuất hiện tại là để các nút tham gia xác thực bằng chứng sử dụng SubnetDAS, trong khi các nút khác ) tức là khách hàng ( sẽ sử dụng PeerDAS.

Về lý thuyết, chúng ta có thể mở rộng quy mô "1D sampling" khá lớn: nếu chúng ta tăng số lượng blob tối đa lên 256) với mục tiêu là 128(, thì chúng ta có thể đạt được mục tiêu 16MB, trong khi mỗi nút trong mẫu khả năng dữ liệu có 16 mẫu * 128 blob * mỗi blob mỗi mẫu 512 byte = băng thông dữ liệu 1 MB cho mỗi slot. Điều này chỉ vừa đủ trong phạm vi dung sai của chúng tôi: điều này khả thi, nhưng có nghĩa là các khách hàng có băng thông hạn chế không thể lấy mẫu. Chúng ta có thể tối ưu hóa điều này ở một mức độ nào đó bằng cách giảm số lượng blob và tăng kích thước blob, nhưng điều này sẽ làm tăng chi phí tái tạo.

Do đó, chúng tôi cuối cùng muốn tiến xa hơn, thực hiện mẫu 2D )2D sampling(, phương pháp này không chỉ tiến hành lấy mẫu ngẫu nhiên trong blob mà còn thực hiện lấy mẫu ngẫu nhiên giữa các blob. Sử dụng thuộc tính tuyến tính của cam kết KZG, mở rộng tập hợp blob trong một khối bằng một tập hợp blob ảo mới, những blob ảo này mã hóa dư thừa thông tin giống nhau.

Do đó, cuối cùng chúng tôi muốn tiến xa hơn, thực hiện việc lấy mẫu 2D, không chỉ trong blob mà còn giữa các blob. Tính chất tuyến tính của cam kết KZG được sử dụng để mở rộng tập hợp blob trong một khối, bao gồm danh sách blob ảo mới được mã hóa dư thừa cho cùng một thông tin.

Điều quan trọng là, việc mở rộng cam kết tính toán không cần có blob, do đó kế hoạch này về cơ bản là thân thiện với việc xây dựng khối phân tán. Các nút thực tế xây dựng khối chỉ cần có blob KZG cam kết, và chúng có thể dựa vào mẫu khả dụng dữ liệu )DAS( để xác minh khả dụng của khối dữ liệu. Mẫu khả dụng dữ liệu một chiều )1D DAS( về cơ bản cũng thân thiện với việc xây dựng khối phân tán.

![Vitalik bài viết mới: Ethereum có thể trong tương lai, The Surge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-40311fde406a2b6c83ba590c35e23a7c.webp(

)# Còn cần làm gì nữa? Có những cân nhắc nào?

Tiếp theo là hoàn thành việc triển khai và ra mắt PeerDAS. Sau đó, số lượng blob trên PeerDAS sẽ được gia tăng liên tục, đồng thời theo dõi mạng lưới và cải tiến phần mềm để đảm bảo an toàn, đây là một quá trình tiến bộ. Cùng lúc đó, chúng tôi hy vọng có nhiều công trình nghiên cứu hơn để quy định PeerDAS và các phiên bản DAS khác cũng như sự tương tác của chúng với các vấn đề như an toàn quy tắc chọn nhánh.

Trong giai đoạn xa hơn trong tương lai, chúng ta cần làm nhiều việc hơn để xác định phiên bản lý tưởng của 2D DAS và chứng minh các thuộc tính an toàn của nó. Chúng tôi cũng hy vọng cuối cùng có thể chuyển từ KZG sang một giải pháp thay thế an toàn với lượng tử và không cần thiết lập đáng tin cậy. Hiện tại, chúng tôi vẫn chưa rõ có những ứng cử viên nào thân thiện với việc xây dựng khối phân tán. Ngay cả khi sử dụng công nghệ "brute force" đắt đỏ, tức là sử dụng STARK đệ quy để tạo ra các chứng minh tính hợp lệ cho việc tái tạo các hàng và cột, cũng không đủ đáp ứng nhu cầu, vì mặc dù về mặt kỹ thuật, kích thước của một STARK là O(log)n### * log(log(n)( giá trị băm ( sử dụng STIR), nhưng thực tế STARK gần như lớn bằng toàn bộ blob.

Tôi nghĩ rằng con đường thực tế lâu dài là:

  1. Thực hiện DAS 2D lý tưởng;
  2. Kiên trì sử dụng 1D DAS, hy sinh hiệu quả băng thông lấy mẫu, chấp nhận giới hạn dữ liệu thấp hơn vì sự đơn giản và độ ổn định.
  3. Từ bỏ DA, hoàn toàn chấp nhận Plasma là kiến trúc Layer2 chính mà chúng tôi quan tâm.

Xin lưu ý, ngay cả khi chúng tôi quyết định mở rộng thực thi trực tiếp trên lớp L1, lựa chọn này vẫn tồn tại. Bởi vì nếu lớp L1 phải xử lý một lượng lớn TPS, các khối L1 sẽ trở nên rất lớn, các khách hàng sẽ muốn có một phương pháp hiệu quả để xác minh tính chính xác của chúng, do đó chúng tôi sẽ phải sử dụng các công nghệ giống như Rollup) như ZK-EVM và DAS( trên lớp L1.

)# Làm thế nào để tương tác với các phần khác của lộ trình?

Nếu thực hiện nén dữ liệu, nhu cầu về 2D DAS sẽ giảm bớt, hoặc ít nhất sẽ bị trì hoãn, nếu Plasma được sử dụng rộng rãi, thì nhu cầu sẽ giảm thêm nữa. DAS cũng đặt ra thách thức cho các giao thức và cơ chế xây dựng khối phân tán: mặc dù DAS về lý thuyết thân thiện với việc tái tạo phân tán, nhưng trong thực tế điều này cần kết hợp với đề xuất danh sách bao gồm gói và cơ chế lựa chọn phân nhánh xung quanh nó.

Vitalik mới: Tương lai có thể của Ethereum, The Surge

nén dữ liệu

(# Chúng tôi đang giải quyết vấn đề gì?

Mỗi giao dịch trong Rollup sẽ chiếm một lượng lớn không gian dữ liệu trên chuỗi: chuyển ERC20 mất khoảng 180 byte. Ngay cả khi có mẫu khả dụng dữ liệu lý tưởng, điều này cũng hạn chế khả năng mở rộng của giao thức Layer. Mỗi slot 16 MB, chúng ta có:

16000000 / 12 / 180 = 7407 TPS

Nếu chúng ta không chỉ có thể giải quyết vấn đề của tử số mà còn giải quyết vấn đề của mẫu số, để mỗi giao dịch trong Rollup chiếm ít byte hơn trên chuỗi, thì điều đó sẽ như thế nào?

Nó là gì, làm thế nào để hoạt động?

Trong mắt tôi, lời giải thích tốt nhất là bức tranh này cách đây hai năm:

![Vitalik bài viết mới: Ethereum có thể trong tương lai, The Surge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-71424e26868ad99f2adda7a27447820a.webp###

Trong nén byte 0, mỗi chuỗi byte 0 dài được thay thế bằng hai byte, biểu thị số lượng byte 0. Hơn nữa, chúng tôi đã tận dụng các thuộc tính cụ thể của giao dịch:

Ký hợp nhất: Chúng tôi

ETH3.09%
Xem bản gốc
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
  • Phần thưởng
  • 8
  • Đăng lại
  • Chia sẻ
Bình luận
0/400
BearHuggervip
· 08-19 09:26
Cuốn lại là lý do để kiếm tiền.
Xem bản gốcTrả lời0
MEVSupportGroupvip
· 08-17 12:40
Tập trung hóa L2 khiến tôi cười chết mất, đây chẳng phải là tự xây dựng cơ sở dữ liệu sao.
Xem bản gốcTrả lời0
GasWastervip
· 08-17 00:14
vẫn đang trả 500 gwei để cầu... khi nào lên mặt trăng ser?
Xem bản gốcTrả lời0
ForkPrincevip
· 08-16 19:07
Nâng cấp lộ trình nói cho cùng vẫn là để chơi đùa với mọi người trong thế giới tiền điện tử.
Xem bản gốcTrả lời0
OnchainDetectivevip
· 08-16 19:06
Có ai chú ý rằng mô hình giao dịch địa chỉ ví trong bài viết của v thần rất đáng ngờ không? Chờ một đồng nghiệp phân tích.
Xem bản gốcTrả lời0
ProveMyZKvip
· 08-16 19:04
Vitalik Buterin铺路造福web3
Xem bản gốcTrả lời0
GateUser-75ee51e7vip
· 08-16 19:01
Cuối cùng cũng sắp có chuyện lớn xảy ra
Xem bản gốcTrả lời0
OptionWhisperervip
· 08-16 19:01
V tổng lại bắt đầu vẽ bánh rồi
Xem bản gốcTrả lời0
Giao dịch tiền điện tử mọi lúc mọi nơi
qrCode
Quét để tải xuống ứng dụng Gate
Cộng đồng
Tiếng Việt
  • 简体中文
  • English
  • Tiếng Việt
  • 繁體中文
  • Español
  • Русский
  • Français (Afrique)
  • Português (Portugal)
  • Bahasa Indonesia
  • 日本語
  • بالعربية
  • Українська
  • Português (Brasil)