Những điều cần biết về Proto-danksharding (EIP 4844) của Ethereum

Sharding là gì?

Sharding đề cập đến việc chia một chuỗi khối thành các phần nhỏ hơn để nâng cao hiệu quả của tổng thể. 

Ví dụ: Thay vì xử lý một giao dịch trị giá 100.000 USD trên Ethereum Mainnet, giao dịch có thể được chia thành mười phần, mỗi phần mang dữ liệu của các giao dịch trị giá 10.000 USD. Điều này nhằm mục đích giảm tắc nghẽn cho mạng lưới. 

Ngoài tốc độ, chuỗi phân đoạn cung cấp dung lượng lưu trữ lớn hơn và giảm phí gas cho mạng lưới. Điều quan trọng cần lưu ý là sharding là một quá trình triển khai sẽ trải qua nhiều giai đoạn khác nhau trước khi đi đến giai đoạn cuối cùng.

Danksharding là gì?

Danksharding là một thiết kế sharding thực hiện khái niệm phí thị trường hợp nhất. Không giống như sharding thông thường, trong đó các shard có cả người đề xuất khối và khối khác nhau, danksharding chỉ có một người đề xuất (proposer). 

Những người xây dựng khối có nhiệm vụ chọn dữ liệu và các giao dịch di chuyển vào từng vị trí của một khối. 

Danksharding và sharding có liên quan mật thiết với nhau, nhưng chúng hoàn toàn khác nhau. Mặc dù sharding là thiết kế tổng thể để phân tách các mạng nhằm nỗ lực mở rộng quy mô Ethereum, nhưng danksharding là một bước để hiện thực hóa mục tiêu này. 

Tim Beiko – một trong những nhà nghiên cứu Ethereum hàng đầu, đã giải thích trên podcast của Bankless về nguồn gốc của cái tên Danksharding, được đặt theo tên của một nhà nghiên cứu Ethereum kỳ cựu khác – Dankrad Feist. 

Cách danksharding hoạt động?

Những người xây dựng khối đưa ra một yêu cầu để xác định những gì sẽ đi vào mỗi vị trí mà sau này sẽ tạo thành một khối. Sau đó, người đề xuất sẽ chọn người trả giá cao nhất. Khi một người xây dựng đã được chọn để giám sát một vị trí, họ có trách nhiệm xử lý toàn bộ khối.

Trong một số trường hợp, các nhà tiên tri có thể thực hiện vai trò của người xây dựng khối. Theo nhóm Ethereum, lý do chính đằng sau thiết kế này là để hạn chế hai biện pháp kiểm soát không công bằng mà những người khai thác hiện có, chính là giá trị có thể trích xuất tối đa (MEV). 

Đầu tiên, những người khai thác có thể thực hiện hành động không công bằng bằng cách chọn giao dịch của họ hoặc giao dịch của người khác. Thứ hai, những người khai thác có thể chọn thủ công các giao dịch với người trả giá cao nhất, do đó để lại hàng triệu giao dịch khác trong mempool trong nhiều giờ hoặc nhiều ngày.

Tuy nhiên, với danksharding, không ai biết nội dung của danh sách giao dịch được sắp xếp theo thứ tự mà người xây dựng đệ trình. Do đó, sức mạnh của những người khai thác, hoặc những người đề xuất sẽ bị hạn chế. 

Sự khác biệt giữa người xây dựng khối và người đề xuất là gì?

Những người xây dựng khối thực hiện vai trò xây dựng khối, trong khi những người đề xuất khối chọn các tiêu đề giao dịch sẽ được thêm vào khối. Hai đối tượng này sẽ bổ trợ lẫn nhau. 

Các nhà xây dựng khối gộp các giao dịch thành các vị trí hoặc khối để chúng có thể được thêm vào một khối. Sau đó các nhà xây dựng gửi chúng cho những người đề xuất để lựa chọn. Sau khi người đề xuất chọn thành công một khối, những người xây dựng khối sẽ xử lý khối đó. 

Sau khi The Merge thành công, những người khai thác sẽ được gọi là người xác thực (Validator). Mặt khác, trình tạo khối là một nhóm tác nhân mới sẽ được tạo. 

Có thể bạn quan tâm: Những thay đổi đáng mong đợi của Ethereum trong năm 2023.

Lấy mẫu tính khả dụng của dữ liệu trong Danksharding

Một nguyên lý cơ bản của blockchain là tính minh bạch. Nếu một khối sai lệch hoặc không hợp lệ được thêm vào chuỗi, nó có thể gây hại cho toàn bộ mạng lưới. 

Thông thường, trong hệ sinh thái Ethereum, các node đầy đủ có thể đưa ra bằng chứng gian lận cho các light client và toàn bộ mạng nói chung, làm bằng chứng cho thấy giao dịch không hợp lệ. Nhưng điều này chỉ hoạt động tốt với các lần rollup và có thể không hoàn toàn hoạt động đối với danksharding. 

Những người khai thác có thể xác minh các khối đã nhúng khi họ lấy mẫu dữ liệu có sẵn. Trước hết, tính khả dụng của dữ liệu có nghĩa là dữ liệu cơ bản đằng sau một hàm băm cụ thể đã được xuất bản trên chuỗi. Tại ETH Dubai năm nay, Protolambda đã giải thích tính khả dụng của dữ liệu có nghĩa là khả năng tái tạo lại trạng thái mà không cần sự cho phép.

Trên thực tế, việc lấy mẫu tính khả dụng của dữ liệu này được triển khai với các erasure code. Các erasure code có thể được lấy mẫu để lấy dữ liệu thực tế đã được thêm vào khối. 

Sau khi các giao dịch đã được xử lý, có thể có các tranh luận đang diễn ra liên quan đến thời điểm nên xóa dữ liệu khỏi chuỗi khối Ethereum để tránh tắc nghẽn thông lượng. 

Hiện tại, có kế hoạch rằng dữ liệu sẽ bị xóa sau một tháng. Tuy nhiên, ngay cả sau ngày hết hạn, dữ liệu vẫn có thể truy cập được thông qua nhiều phương tiện khác nhau như giao thức đồ thị và trình khám phá khối. 

Proto-danksharding (EIP 4844) là gì?

Như hiện tại, vẫn còn rất nhiều điều cần giải quyết trong nỗ lực hiện thực hóa danksharding đầy đủ. Điều này dẫn đến việc tạo ra đề xuất EIP 4844 , đây là một định dạng triển khai Proto-danksharding.  

Đề xuất này nhằm mục đích thực hiện các thay đổi cốt lõi, đặc biệt là định dạng giao dịch, cần thiết cho quá trình bảo vệ mạng lưới hoàn toàn. Cái tên Proto-danksharding cũng được đặt ra từ tên của một nhà nghiên cứu Ethereum khác – Proto Lambda.

Thay đổi thực tế mà Proto Lambda đã giới thiệu cho danksharding được gọi là Binary Large Objects, thường được gọi tắt là “blob”. Thật vậy, blob không phải là khái niệm mới trong lập trình, vì chúng tồn tại trong JavaScript và Python. Tuy nhiên, blob có thể có liên quan trong các hợp đồng thông minh. Để hiểu điều đó rõ hơn, trước tiên chúng ta cần tìm hiểu về khái niệm của nó.

Blob là gì?

Các blob được đề xuất bởi những người đề xuất khối và chúng được ví như “big wraps” hoặc “large portable bundles” có thể chứa dữ liệu rẻ hơn. Mỗi khối có thể chứa một kích thước giới hạn của những “big wraps” này . Về mặt cấu trúc, một blob điển hình có phần thân và phần đầu. 

Phần thân của một blob luôn lưu trữ các phần dữ liệu có liên quan liên quan trực tiếp đến các giao dịch. Phần đầu chứa các mẩu thông tin nhỏ hơn, chẳng hạn như chữ ký của người đề xuất. 

Trong Proto-danksharding, mỗi giao dịch luôn có một blob song sinh và mục tiêu cuối cùng của việc này là làm cho giao dịch rẻ hơn. Để nâng cao khả năng mở rộng, mỗi vị trí trong Proto-danksharding hầu hết sẽ có băng thông dữ liệu 1 MB. 

Lưu ý: Máy ảo Ethereum chỉ có thể truy cập dữ liệu rẻ hơn được bao bọc (Wrapped) trong một blob chứ không phải bản thân các blob vì các giao dịch trong danksharding sẽ không nằm trong mempool thông thường mà thay vào đó là một mempool khác. 

Sự khác biệt giữa EIP 4844 và EIP 4488 là gì?

EIP 4844 đang cung cấp các giải pháp phù hợp với toàn bộ lộ trình bảo vệ, trong khi EIP 4488 chỉ cố gắng giải quyết các vấn đề trong thời điểm hiện tại. 

Về cốt lõi, EIP 4488 cố gắng giảm đáng kể chi phí gas của dữ liệu cuộc gọi. Mặc dù điều đó có thể hữu ích vào lúc này, nhưng sẽ không liên quan nếu có đầy đủ các phân đoạn, vì các phân đoạn sẽ sử dụng các blob. Mặt khác, EIP 4844 có kế hoạch sử dụng các đốm màu ở định dạng giao dịch của nó. 

Tuy nhiên, chúng ta cũng phải nhớ rằng hai đề xuất này không cần phải được coi là cạnh tranh hoặc là sự đánh đổi. Mặc dù quá trình proto-danksharding có thể mất thời gian do một số kỹ thuật, EIP 4488 có thể được triển khai để giải quyết các vấn đề về chi phí tạm thời bằng cách sử dụng tổng số. 

Proto-danksharding có thực sự giảm phí gas?

Proto-danksharding sẽ không giảm phí gas Ethereum, nhưng nó sẽ giảm chi phí giao dịch của các giao thức Layer 2. 

Thật vậy, câu hỏi này xuất hiện rất nhiều trong các cuộc trò chuyện về Proto-danksharding. Quan niệm sai lầm này chắc chắn sẽ xảy ra vì Proto-danksharding sẽ tạo ra các blob. 

Ngay cả khi đó, các blob sẽ chỉ thay thế dữ liệu cuộc gọi mà các rollup thường sử dụng. Do đó, phí gas trên giao thức Ethereum sẽ vẫn như cũ. 

Các nhà phát triển đã theo dõi các bản cập nhật của hệ sinh thái Ethereum trong nhiều năm nay sẽ đồng ý rằng hầu hết các đề xuất hiện tại sẽ không ảnh hưởng trực tiếp hoặc giảm đáng kể phí gas của giao thức Ethereum chính, thậm chí cả The Merge. 

Tình trạng hiện tại của Proto-danksharding

Kể từ khi đề xuất cải tiến Proto-danksharding được tạo ra vào đầu tháng 2/2022, đã có những kỳ vọng về việc liệu có bất kỳ tiến triển nào được thực hiện hay không.

Mặc dù nhóm nghiên cứu Ethereum vẫn đang tìm ra một số vấn đề quan trọng, nhưng Proto-danksharding vẫn còn một chặng đường dài phía trước để trở thành tiền thân của cơ chế sharding đầy đủ. 

Trước hết, lấy mẫu dữ liệu sẵn có vẫn còn là lý thuyết và chưa được thực hiện. Nguyên nhân là do các nhà phát triển vẫn đang quyết định xem đề xuất cải tiến Ethereum có nên thực hiện biên dịch trước đánh giá điểm hay không và bỏ ý tưởng kết hợp nó với biên dịch trước xác minh blob. 

Quá trình biên dịch trước xác minh blob có thể tự thực hiện được giữa các Layer 2. Do đó, cộng đồng Ethereum đang cân nhắc liệu có cần phải cung cấp chính thức cho nó hay không. 

Nhóm Ethereum đang xem xét cấu ​​trúc thực tế của các blob và các biện pháp bảo mật thông minh để áp dụng vào mạng lưới. 

Tương lai của Proto-danksharding

Mạng Ethereum đã giải quyết các vấn đề về thông lượng tương đối chậm và phí gas cao trong nhiều năm. Các nhà nghiên cứu Ethereum đã đề xuất nhiều giải pháp kỹ thuật khác nhau, bao gồm cả sharding.

Proto-danksharding là một lộ trình để triển khai lộ trình sharding hoàn chỉnh và mục đích chính của nó là giảm chi phí giao dịch cho các giao thức Layer 2 thông qua định dạng giao dịch lấy blob làm trung tâm. 

Cộng đồng Ethereum rất quan tâm đến việc nâng cao mục tiêu mô-đun hóa của họ bằng cách cung cấp cho các blockchain Layer 2 kiến ​​trúc cần thiết để xây dựng quy mô lớn hơn trên giao thức Ethereum.