Vitalik Buterin đề xuất cải tiến cơ chế Proof of Stake của Ethereum
Vitalik Buterin công bố bài viết chi tiết về việc cải thiện mạng lưới blockchain Ethereum. Ông tập trung vào việc nâng cấp cơ chế đồng thuận Proof of Stake (PoS) hiện tại với mục tiêu kép: xác nhận giao dịch nhanh hơn và cho phép nhiều người tham gia vào quá trình vận hành mạng lưới hơn.
The Merge là sự kiện lịch sử khi Ethereum chuyển đổi từ Proof of Work (PoW) sang Proof of Stake (PoS). Mặc dù PoS đã hoạt động ổn định gần hai năm, mang lại hiệu quả vượt trội về tốc độ, sự ổn định và giảm thiểu rủi ro tập trung quyền lực, Vitalik tin rằng vẫn còn nhiều không gian để cải thiện.
Trong bài chia sẻ của mình, Vitalik chia lộ trình phát triển Ethereum thành hai giai đoạn chính:
The Merge (tiếp tục): Tập trung vào việc nâng cấp các yếu tố kỹ thuật của PoS, bao gồm:
- Tăng tốc độ xử lý giao dịch: Giảm thời gian xác nhận giao dịch (finality) từ khoảng 15 phút xuống chỉ còn 12 giây.
- Nâng cao hiệu suất mạng lưới: Cho phép xử lý nhiều giao dịch hơn trong một khoảng thời gian nhất định.
- Tạo điều kiện cho các trình xác thực nhỏ tham gia: Giảm rào cản kỹ thuật và tài chính để khuyến khích nhiều người tham gia vận hành mạng lưới.
The Scourge: Xử lý các vấn đề kinh tế và quản trị, bao gồm:
- Giảm thiểu rủi ro tập trung quyền lực: Ngăn chặn việc một nhóm nhỏ người dùng kiểm soát quá trình xác nhận giao dịch.
- Phân phối phần thưởng staking công bằng hơn: Đảm bảo rằng tất cả người tham gia staking đều được hưởng lợi tương xứng với đóng góp của họ.
Vitalik tập trung thảo luận về giai đoạn tiếp theo của The Merge và những cải tiến kỹ thuật quan trọng cho cơ chế đồng thuận Proof of Stake. Nhà sáng lập Ethereum nhấn mạnh hai mục tiêu then chốt cần đạt được trong giai đoạn này là:
- Single-slot finality: Hiện tại, để một giao dịch được xác nhận hoàn toàn và không thể đảo ngược trên Ethereum, cần phải chờ khoảng 15 phút (tương đương 2-3 epoch). Vitalik muốn rút ngắn thời gian này xuống chỉ còn 12 giây, bằng với thời gian tạo ra một khối mới (block). Điều này đồng nghĩa với việc giao dịch sẽ được xác nhận gần như ngay lập tức.
- Dân chủ hóa staking: Hiện tại, người dùng cần phải có ít nhất 32 ETH (tương đương khoảng hơn 50,000 USD) mới có thể tham gia staking (vận hành mạng lưới). Vitalik muốn giảm con số này xuống chỉ còn 1 ETH. Điều này sẽ giúp cho việc staking trở nên dễ dàng hơn với nhiều người, từ đó tăng cường tính phi tập trung của mạng lưới.
Việc nâng cấp Ethereum mang lại nhiều lợi ích đáng kể. Đầu tiên, việc xác nhận giao dịch nhanh hơn (single-slot finality) sẽ giúp người dùng không phải chờ đợi lâu, từ đó nâng cao trải nghiệm và sự tiện lợi khi sử dụng Ethereum.
Bên cạnh đó, hệ thống sẽ trở nên đơn giản hơn, giúp các nhà phát triển dễ dàng xây dựng ứng dụng và dịch vụ trên nền tảng này mà không cần lo lắng về việc xử lý các giao dịch bị trì hoãn hay bị đảo ngược. Hơn nữa, tốc độ xử lý giao dịch nhanh chóng cũng sẽ giúp Ethereum cạnh tranh hơn so với các blockchain khác.
Thứ hai, việc giảm yêu cầu staking (dân chủ hóa staking) sẽ khuyến khích nhiều người tham gia vào quá trình vận hành mạng lưới, góp phần tăng cường tính phi tập trung và bảo mật cho Ethereum.
Điều này cũng đồng nghĩa với việc quyền lực sẽ được phân tán rộng rãi hơn, giảm thiểu rủi ro tập trung vào tay một nhóm nhỏ người dùng. Việc giảm yêu cầu staking cũng sẽ mang đến sự công bằng hơn, cho phép nhiều người có cơ hội tham gia và hưởng lợi từ mạng lưới Ethereum.
Vitalik Buterin cũng thẳng thắn chia sẻ về những thách thức không nhỏ trong quá trình nâng cấp Ethereum.
Thách thức lớn nhất là làm sao để đạt được cả hai mục tiêu trên mà không làm tăng gánh nặng cho hệ thống, đặc biệt là chi phí vận hành cho những người tham gia mạng lưới (node). Vitalik đã đề xuất ba giải pháp tiềm năng.
1. Cải thiện giao thức tổng hợp chữ ký:
Nghiên cứu và áp dụng các kỹ thuật mật mã tiên tiến, chẳng hạn như ZK-SNARKs, để xử lý hiệu quả lượng lớn chữ ký từ hàng triệu trình xác thực trong mỗi slot. Điều này giúp giảm tải cho hệ thống và tăng tốc độ xác nhận giao dịch.
2. Cơ chế ủy ban giám sát Orbit (Orbit committees):
Thay vì yêu cầu tất cả trình xác thực tham gia vào mỗi lượt xác nhận giao dịch, cơ chế này sẽ chọn ngẫu nhiên một nhóm nhỏ trình xác thực (ủy ban giám sát) để thực hiện nhiệm vụ này.
Ủy ban Orbit được thiết kế để đảm bảo tính an toàn và hiệu quả, đồng thời tận dụng sự đa dạng về số lượng ETH mà mỗi trình xác thực stake.
3. Staking hai cấp: Chia người tham gia staking thành hai nhóm:
- Nhóm 1: Yêu cầu số lượng ETH stake cao (ví dụ: 32 ETH), chịu trách nhiệm chính trong việc đảm bảo an toàn cho mạng lưới và xác nhận giao dịch.
- Nhóm 2: Yêu cầu số lượng ETH stake thấp hơn (ví dụ: 1 ETH), có thể tham gia bằng cách ủy quyền stake cho nhóm 1 hoặc thực hiện các nhiệm vụ đơn giản hơn, ví dụ như giám sát hoạt động của nhóm 1.
Vitalik cũng đưa ra các lựa chọn kết hợp giải pháp, ví dụ như kết hợp Ủy ban Orbit với việc cải thiện kỹ thuật, hoặc triển khai Staking hai cấp mà không cần thay đổi tốc độ xác nhận giao dịch.
Ngoài ra, Vitalik cũng đề cập đến các vấn đề khác cần được quan tâm, bao gồm:
- Khôi phục sau tấn công: Xây dựng cơ chế tự động giúp mạng lưới Ethereum nhanh chóng phục hồi sau khi bị tấn công.
- Nâng cao ngưỡng đồng thuận: Tăng tỷ lệ người tham gia cần thiết để xác nhận giao dịch, giúp tăng cường an ninh cho mạng lưới.
- Chống lại máy tính lượng tử: Nghiên cứu và áp dụng các phương pháp mã hóa mới để đảm bảo an toàn cho Ethereum trước sự phát triển của máy tính lượng tử.
Vitalik Buterin đang vạch ra một kế hoạch đầy tham vọng để nâng cấp Ethereum, hướng tới một hệ thống blockchain nhanh hơn, dễ tiếp cận hơn, phi tập trung hơn và an toàn hơn. Những thay đổi này nếu thành công sẽ mang lại lợi ích cho cả người dùng, nhà phát triển và toàn bộ hệ sinh thái Ethereum.