Hướng dẫn nhanh về Ethereum 2.0

Khi Vitalik Buterin ra mắt Ethereum vào năm 2015, nó đã được bán như một sự thay thế vượt trội cho Bitcoin và có lẽ với lý do chính đáng. Không giống như Bitcoin, về cơ bản chỉ là một hệ thống tiền tệ kỹ thuật số, Ethereum là một nền tảng phi tập trung hoàn toàn có thể được sử dụng để tạo và chạy các ứng dụng. Mặc dù Ethereum có tiền điện tử gốc của riêng mình - Ether - nhưng loại tiền này chỉ là một phần của hệ sinh thái lớn hơn, trái ngược với toàn bộ lý do tồn tại của nó.

Chính phạm vi áp dụng rộng rãi hơn như một công cụ blockchain khiến nhiều người tin rằng một ngày nào đó Ethereum sẽ vượt qua Bitcoin để trở thành tiền điện tử số 1 thế giới.

Tuy nhiên, điều đó đã không xảy ra.

‍

Vấn đề với Ethereum

Giống như tất cả các loại tiền điện tử, các giao dịch Ethereum cần được xác thực theo cách phi tập trung, nguyên tắc blockchain dựa trên sự đồng thuận chính xác trái ngược với đánh giá của một cơ quan trung ương. Tuy nhiên, có một số cách để có thể đạt được sự đồng thuận và phương pháp mà Ethereum sử dụng - hoặc ít nhất, được sử dụng - là cơ chế Proof-of-Work, có một số vấn đề cố hữu.

Trong cơ chế Proof-of-Work (PoS), các thợ đào tiền điện tử trên toàn thế giới cạnh tranh với nhau để trở thành người đầu tiên giải quyết một vấn đề toán học phức tạp. Bất cứ ai giải quyết vấn đề này trước tiên sẽ có quyền xác thực sổ cái, tạo một khối mới và kiếm tiền điện tử trong quá trình này. Mặc dù điều đó nghe có vẻ như là một cách làm phức tạp, nhưng đó là một cách cực kỳ an toàn để cập nhật dữ liệu - khó bị hack nhưng dễ xác minh.

Tuy nhiên, bảo mật này đi kèm với một cái giá - sức mạnh tính toán được sử dụng để giải quyết các vấn đề toán học này đòi hỏi một lượng năng lượng phi thường. Người ta ước tính rằng Ethereum cần gần 107 TWh điện hàng năm để hoạt động. Đó là lượng điện năng được sử dụng hàng năm bởi toàn bộ đất nước Kazakhstan - hay nói cách khác, mỗi giao dịch Ethereum riêng lẻ sử dụng đủ điện để cung cấp năng lượng cho một ngôi nhà trung bình ở Mỹ trong 9 ngày.

Nó cũng không chỉ đơn giản là một câu hỏi về việc sử dụng năng lượng - Ethereum cũng phải đối mặt với các vấn đề về tốc độ, với blockchain chỉ có thể xác thực ở đâu đó từ 15 đến 30 giao dịch mỗi giây. Mặc dù điều đó nghe có vẻ nhiều, nhưng công ty thẻ tín dụng trung bình của bạn đang xử lý từ 20.000 đến 40.000 giao dịch mỗi giây, khiến Ethereum rơi vào bụi bặm.

Phải thừa nhận rằng, các công ty thẻ tín dụng không sử dụng blockchain - ít nhất là không rộng rãi và chưa - điều này mang lại cho họ một lợi thế tốc độ khác biệt. Tuy nhiên, nếu Ethereum muốn cạnh tranh trên thị trường kinh tế toàn cầu, nó không thể chọn và chọn đối thủ cạnh tranh của mình. Với tốc độ thấp mà Ethereum xử lý các giao dịch khiến mạng nổi tiếng là chậm chạp và tắc nghẽn, cần phải làm gì đó.

‍

Nhập Ethereum 2.0

Ethereum 2.0 là một bản nâng cấp đáng kể so với blockchain ban đầu nhằm giải quyết những vấn đề này và hơn thế nữa. Nhằm mục đích cung cấp tốc độ và khả năng mở rộng nâng cao, hai thay đổi cơ bản nhất đối với hệ sinh thái là chuyển đổi từ cơ chế Proof-of-Work sang Proof-of-Stake và giới thiệu 'sharding'.  

Bằng chứng cổ phần

Không giống như PoW dựa vào các thợ đào tiền điện tử chạy các giá GPU 24 giờ một ngày, Proof-of-Stake (PoS) liên quan đến các thành viên cá nhân của mạng lưới tiền điện tử đặt cược mã thông báo của riêng họ để giành được cơ hội xác thực khối tiếp theo trong chuỗi. Những trình xác thực cá nhân này được chọn bằng xổ số với cơ hội trúng thưởng của họ tùy thuộc vào số lượng mã thông báo họ đã đặt cược. Nhược điểm của hệ thống này là nó có khả năng đặt quyền kiểm soát mạng vào tay bất kỳ ai sở hữu nhiều mã thông báo nhất, tuy nhiên, nó cũng nhanh hơn và tiết kiệm năng lượng hơn nhiều, loại bỏ nhu cầu về một lượng lớn sức mạnh tính toán.  

Với việc PoS không chỉ cắt giảm 99,95% mức sử dụng năng lượng của Ethereum mà còn tăng hiệu suất tỷ lệ giao dịch lên 64 lần, nó sẽ đi một chặng đường dài để loại bỏ nút thắt cổ chai và các vấn đề năng lượng đã gây khó khăn cho mạng.

Phân mảnh

Một hình thức phân vùng dữ liệu chia các blockchain thành các phần nhỏ hơn, dễ quản lý hơn được gọi là phân đoạn, quá trình sharding tăng tốc quá trình xác thực. Sử dụng hệ thống này, những cá nhân đã giành được quyền xác thực PoS - 'trình xác thực' - không cần phải xác nhận tính xác thực của toàn bộ chuỗi khối Ethereum, chỉ là một phần nhỏ của nó. Với các trình xác thực riêng lẻ thường xuyên được chuyển đổi giữa các phân đoạn để tránh khả năng thao túng blockchain, 'Chuỗi đèn hiệu' cơ bản được sử dụng để điều phối các phân đoạn được xây dựng trên đó.

Ngoài sự ra đời của PoS và sharding, có một số khái niệm khác cũng có thể phục vụ để cải thiện hiệu quả của Ethereum. Từ sự ra đời của 'Plasma', một lớp bổ sung trong blockchain được thiết kế để xử lý khối lượng giao dịch cao, đến eWASM, một giải pháp mã hóa được thiết kế để tối ưu hóa các ứng dụng phát triển trên mạng Ethereum, tất cả các cách nâng cấp đều đang được triển khai.

Và một đường ống Ethereum 2.0 chắc chắn là như vậy.  

‍

Huyền thoại về 2.0

Khi các bản nâng cấp diễn ra, Ethereum 2.0 ít hơn là một nền tảng mới và nhiều hơn là một sự thay đổi trong triển vọng hoạt động - trên thực tế, đến nỗi vào tháng 2022 năm 2.0, những người sáng lập blockchain đã quyết định ngừng gọi phiên bản mới là Ethereum XNUMX. Về mặt kỹ thuật, Eth1 hiện được gọi là 'lớp thực thi' với Eth2 là 'lớp đồng thuận', tuy nhiên, vì mục đích đơn giản, chúng tôi sẽ tiếp tục gọi nó là Ethereum 2.0.

Với bản nâng cấp Ethereum đầy đủ dự kiến sẽ không được kích hoạt trên tất cả các xi lanh vào năm 2023, 2.0 đã đến trong một số giai đoạn khác biệt kể từ khi công bố vào năm 2020.

Giai đoạn 0 chứng kiến sự ra mắt của Chuỗi Beacon, khuôn khổ cơ bản đóng vai trò là nền tảng cho tất cả các giai đoạn tiếp theo cũng như quản lý các trình xác thực tạo khối bằng cơ chế PoS.

Vào đầu năm 2022, Giai đoạn 1 đã được giới thiệu và bao gồm chủ yếu là triển khai các chuỗi phân đoạn. Như đã đề cập, các blockchain 'mini' này trải rộng khối lượng công việc dữ liệu giao dịch trên toàn bộ hệ sinh thái Ethereum, tuy nhiên, cần lưu ý rằng khả năng này sẽ không hoạt động cho đến khi phát hành Giai đoạn 1.5 và Giai đoạn 2.

Giai đoạn 1.5 có thể được coi là một thủ tục kết nối giữa Ethereum 1.0 và Ethereum 2.0. Với sự hợp nhất của mạng chính Ethereum 1.0 với Beacon Chain, blockchain ban đầu của Ethereum sẽ đóng vai trò là một trong 64 phân đoạn được giới thiệu trong giai đoạn trước.

Cuối cùng, chúng ta sẽ có Giai đoạn 2 sẽ thấy khả năng tương tác phân đoạn đầy đủ chức năng, với mạng có khả năng xử lý các hợp đồng thông minh. Mặc dù Ethereum 2.0 về mặt kỹ thuật sẽ được coi là hoạt động sau Giai đoạn 1.5, nhưng chỉ sau Giai đoạn 2, các chuỗi phân đoạn riêng biệt mới hoạt động cùng nhau như một mạng chính.

‍

Kết quả cuối cùng.

Đỉnh cao của các giai đoạn của Ethereum 2.0 sẽ dẫn đến sự gia tăng đáng kể hiệu suất trên toàn bộ mạng, tạo ra tốc độ lên đến 100.000 giao dịch mỗi giây.  

Mặc dù tốc độ này phần lớn là do cơ chế PoS, nhưng những lo ngại về bảo mật xung quanh việc sử dụng cơ chế này đã được bù đắp bằng cách quy định số lượng trình xác thực tối thiểu - chính xác là 16,384. Với sự gia tăng đáng kể số lượng trình xác thực thường được liên kết với các cơ chế PoS, blockchain sẽ duy trì phần lớn chất lượng phi tập trung của các hệ thống PoW, làm cho nó trở nên vô cùng an toàn.

Đối với những người quan tâm nhiều hơn đến Ethereum như một khoản đầu tư tài chính, những nâng cấp này sẽ dẫn đến một sự gia tăng mới về giá thị trường của tiền tệ. Với việc giảm phí giao dịch và tăng cơ hội cho nhà phát triển, xu hướng dài hạn về giá trị của Ethereum sẽ là sự gia tăng liên tục vì nền tảng này cuối cùng đã trở thành giải pháp blockchain toàn cầu được hứa hẹn.

‍

Một Gamechanger?

Với đầy đủ chức năng của Ethereum 2.0 chưa được nhìn thấy, thật khó để hình dung chính xác tương lai. Tuy nhiên, với việc 2.0 loại bỏ hoàn toàn Proof of Work khỏi mạng để ủng hộ việc đặt cọc, lợi ích kết quả sẽ có tác động sâu sắc đến tỷ lệ chấp nhận ethereum như một nền tảng tiền tệ và phát triển.  

Kết quả là chúng ta sẽ thấy sự kết thúc của Proof-of-Work như một cơ chế xác thực trên toàn bộ không gian blockchain chứ? Rất có thể. Với 18.465 loại tiền điện tử đều đang cạnh tranh để thu hút sự chú ý của nhà đầu tư (tính đến tháng 2022 năm XNUMX), các loại tiền tệ này sẽ theo dõi cẩn thận hiệu suất PoS của Ethereum trong nỗ lực làm cho chúng phù hợp và hấp dẫn hơn.

Vitalik Buterin có thể đã tung ra Ethereum trong nỗ lực cung cấp một giải pháp thay thế blockchain năng động hơn cho Bitcoin, tuy nhiên, Ethereum 2.0 có thể có tác động rộng lớn hơn nhiều đến bối cảnh tiền điện tử hơn thế. Thực tế là khai thác tiền điện tử chưa bao giờ ít phổ biến hơn ngày nay và khi người chơi có quy mô Ethereum di chuyển, thế giới có thói quen di chuyển cùng họ.