V神最新长文：Ethereum 「The Splurge」阶段到底要做什么？

Question

Gần đây, V神 đã phát hành bài viết thứ 6 về thiết kế giao thức Ethereum, chủ yếu nói về một điều nghe có vẻ hài hước nhưng rất quan trọng - The Splurge (giai đoạn tạp nham).

Tại sao lại gọi là đại tạp hạp?

Nói một cách đơn giản, trong thiết kế giao thức Ethereum, khoảng 50% nội dung là các tối ưu hóa EVM khác nhau, 50% còn lại là những vấn đề lặt vặt. Mặc dù những “vấn đề lặt vặt” này không lớn, nhưng chúng cực kỳ quan trọng cho sự thành công của Ethereum.

Mục tiêu cốt lõi là gì?

EVM trở thành “trạng thái cuối” hiệu suất cao — Giúp máy ảo ổn định hơn, không còn thay đổi lớn thường xuyên.
Trừu tượng hóa tài khoản toàn dân — Để tất cả người dùng đều có thể sử dụng ví hợp đồng thông minh, không chỉ dành cho những người đam mê công nghệ.
Tối ưu hóa chi phí giao dịch — Giúp phí gas hợp lý hơn, nâng cao hiệu suất mở rộng
Thực hiện mật mã mới — Kháng lượng tử, bảo vệ quyền riêng tư là những vấn đề lớn lâu dài

Tối ưu EVM: Bắt đầu từ EOF

Hiện tại vấn đề của EVM chỉ có hai chữ: khó sử dụng. Mã khó phân tích tĩnh, rất khó thực hiện xác minh chính thức, cũng không thể triển khai một số chức năng mật mã tiên tiến (trừ khi nhét precompiles vào).

Giải pháp của V神 là EVM Object Format（EOF） — đây là một tiêu chuẩn định dạng mã mới, bao gồm những đổi mới cốt lõi:

Tách mã và dữ liệu — Trong một đống byte, cuối cùng thì cái nào là có thể thực thi, cái nào là dữ liệu, giờ đã được phân biệt rõ ràng.
Cấm chuyển động động — Chỉ cho phép chuyển động tĩnh, hacker khó hơn để làm.
Mã không thấy thông tin gas — Ngăn chặn các thao tác kỳ quặc dựa trên gas
Cơ chế chương trình con tích hợp — Mã được phân mảnh hơn

Tiếp tục đi xa hơn, còn có sự kết hợp của EVM-MAX (một phép toán mới chuyên xử lý phép toán mô) và SIMD (một lệnh xử lý nhiều dữ liệu). Khi hai thứ này kết hợp lại, nó có thể tăng tốc các phép toán mật mã khác nhau như băm, STARK, mật mã lưới.

Hiện tại EOF đã xây dựng được con đường, nhưng việc triển khai hoàn toàn cần thời gian.

Trừu tượng hóa tài khoản: Ví cần được nâng cấp

Hiện tại, tài khoản Ethereum chỉ có thể xác thực bằng chữ ký ECDSA (tức là phương thức ký của khóa riêng của bạn). Vấn đề là phương thức này quá đơn điệu, không thể thực hiện:

Thay đổi khóa — Thay đổi khóa định kỳ (thực hành an toàn)
Ví nhiều chữ ký — Cần nhiều người đồng ý để thực hiện chuyển khoản
Khôi phục xã hội — Bạn bè giúp bạn khôi phục tài khoản
Khả năng chống lại lượng tử — Ngăn chặn máy tính lượng tử phá vỡ
Sử dụng token để trả gas — Ví dụ bạn có USDC nhưng không có ETH, vẫn có thể thực hiện giao dịch.

V神 nói, công việc này đã bắt đầu từ năm 2015, bây giờ có hai con đường song song:

EIP-7702 (giải pháp ngắn hạn) — Thêm một số chức năng tiện lợi cho các tài khoản EOA hiện có, giúp người dùng bình thường cũng có thể sử dụng. Tương tự như việc vá lỗi.
EIP-7701 (kế hoạch dài hạn) — Viết trừu tượng tài khoản vào giao thức. Sử dụng công nghệ EOF, để mỗi tài khoản đều có mã xác thực riêng.

EIC-4337 đã chạy tốt ở tầng ứng dụng, nhưng vấn đề là:

Hợp đồng EntryPoint có chi phí cố định (mỗi bundle khoảng 100.000 gas)
Không thể kết hợp chức năng giao thức chứa danh sách này

Vì vậy, cần phải viết một phần hoặc toàn bộ vào giao thức.

Tối ưu hóa phí giao dịch: gas đa chiều

Hiện tại EIP-1559 có chút vấn đề:

Toán học có khuyết điểm — Không phải thật sự 50% đầy khối, mà là 50-53% (vì “bất đẳng thức trung bình số học - hình học”)
Phản ứng quá chậm — Điều chỉnh không kịp khi thị trường đột biến

Vấn đề cơ bản hơn là trung bình so với trường hợp tồi tệ nhất. Ethereum phải định giá theo “toàn bộ khối được sử dụng để xử lý một loại tài nguyên” trong trường hợp tồi tệ nhất, kết quả là phần lớn thời gian không sử dụng hết, dẫn đến lãng phí.

Giải pháp được gọi là Đa chiều gas — Tài nguyên khác nhau sử dụng giá cả và hạn mức khác nhau:

Thực hiện gas (đã có)
dữ liệu blob gas (đã có)
calldata gas (đề xuất EIP-7706)
Đọc ghi trạng thái gas (đang nghiên cứu)
Tình trạng phình gas (đang nghiên cứu)

EIF-7706 còn có thể sửa chữa khuyết điểm toán học của EIP-1559.

Công nghệ mật mã đen trong tương lai

V神 cuối cùng đã nói về ba “thần Ai Cập” mạnh mẽ như nguyên lý mật mã:

1. ZK-SNARK (đã có)

Sử dụng chứng minh không kiến thức để bảo mật và mở rộng. Nhược điểm là bạn cần biết dữ liệu để chứng minh nó.

2. Mã hóa đồng nhất hoàn toàn (FHE, nửa chín)

Có thể tính toán trực tiếp trên dữ liệu mã hóa mà không cần giải mã. Dự án Cursive đang thử nghiệm điều này. Nhược điểm là vẫn cần có người nắm giữ khóa giải mã.

3. Mã hóa mã nguồn + Chữ ký đơn lần (Tương lai xa, cần máy tính lượng tử)

Mạnh mẽ nhất. Làm mờ mã có thể tạo ra “chương trình mã hóa”, thực hiện bất kỳ phép tính nào nhưng ẩn giấu chi tiết bên trong. Chữ ký một lần (chữ ký một lần lượng tử) cho phép chữ ký chỉ được sử dụng một lần.

Hai cái này kết hợp có thể xây dựng “bên thứ ba không cần tin tưởng gần như hoàn hảo”. V thần đã lấy hệ thống bỏ phiếu làm ví dụ, giải thích từ không có quyền riêng tư → ZK-SNARK → MACI → FHE → làm mờ → chữ ký một lần, khả năng bảo vệ quyền riêng tư và khả năng chống kiểm duyệt được nâng cấp dần.

Nhưng nói thật thì, những thứ này vẫn còn rất xa:

Mã hóa hiện tại chậm như rùa (có thể mất một năm)
Máy tính lượng tử thực sự hữu ích vẫn chưa tồn tại
Giả thuyết an ninh vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu

Tóm tắt

The Splurge chính là quá trình tối ưu hóa Ether từ “người chơi đa năng” thành “công cụ chuyên nghiệp hiệu suất cao”. Từ việc tối ưu hóa nền tảng EVM, nâng cấp trải nghiệm tài khoản, điều chỉnh cấu trúc phí, cho đến tương lai với mật mã học cấp độ lượng tử, những thứ dường như vụn vặt này kết hợp lại mới thực sự là “món ăn hỗn hợp”.

Trong ngắn hạn, EOF và trừu tượng hóa tài khoản sẽ thay đổi trải nghiệm phát triển; trong trung hạn, gas đa chiều có thể giải quyết nút thắt mở rộng; còn về lâu dài? Thì phải dựa vào phép thuật mật mã rồi.