Danksharding Là Chìa Khóa Để Mở Rộng Ethereum: Hướng Dẫn Chi Tiết

Các nhà phát triển Ethereum đang tập trung vào một công nghệ gọi là danksharding - một cách thức hoàn toàn mới để giải quyết vấn đề hiệu suất của mạng. Nhân vật chính đằng sau ý tưởng này là Dankrad Feist, một nhà nghiên cứu tại Ethereum Foundation. Nhưng danksharding không chỉ là một cải tiến nhỏ lẻ - đây là một phần quan trọng trong chiến lược dài hạn của Ethereum nhằm tăng khả năng xử lý giao dịch và giảm chi phí cho người dùng.

Danksharding Khác Gì So Với Các Cách Mở Rộng Khác?

Hầu hết các giải pháp mở rộng truyền thống dựa vào việc chia blockchain thành nhiều chuỗi nhỏ, gọi là shards. Mỗi shard hoạt động độc lập, xử lý các giao dịch song song với nhau. Điều này giúp mạng xử lý được nhiều giao dịch hơn cùng một lúc.

Danksharding đưa ra một cách tiếp cận khác biệt. Thay vì có nhiều người đề xuất khối trên từng shard, danksharding sử dụng một người đề xuất khối duy nhất cho toàn bộ mạng. Thay đổi này nghe có vẻ nhỏ, nhưng nó đơn giản hóa đáng kể cách hoạt động của hệ thống và tạo ra một con đường rõ ràng hơn để đạt được khả năng mở rộng thực sự.

Cách Danksharding Hoạt Động Trong Thực Tế

Hãy tưởng tượng một mạng Ethereum bao gồm 1.000 node. Trong tình huống hiện tại (không có sharding), mỗi node phải kiểm tra và lưu trữ mọi giao dịch trên mạng. Đây là lý do tại sao blockchain có xu hướng trở nên chậm khi số lượng người dùng tăng.

Với danksharding, mạng sẽ được chia thành 64 phân đoạn khác nhau. Mỗi phân đoạn chịu trách nhiệm xử lý một tập hợp giao dịch cụ thể. Ví dụ, shard thứ nhất có thể xử lý tất cả giao dịch từ các tài khoản bắt đầu bằng chữ ‘A’ đến ‘E’, trong khi shard thứ hai quản lý các tài khoản từ ‘F’ đến ‘J’. Bằng cách phân tán công việc này, mỗi shard chỉ cần xử lý một phần nhỏ của tổng khối lượng, giúp tăng tốc độ và cải thiện hiệu suất tổng thể.

Cấu trúc này có nghĩa là các node cá nhân không cần phần cứng mạnh mẽ để tham gia vào mạng, khiến Ethereum trở nên phi tập trung hơn.

Proto-Danksharding: Bước Cầu Nối Quan Trọng

Trước khi danksharding đầy đủ có thể triển khai, Ethereum sẽ sử dụng một phiên bản trung gian gọi là proto-danksharding. Phiên bản này được giới thiệu thông qua nâng cấp Cancun và EIP-4844.

Proto-danksharding cho phép các layer 2 rollup (các giải pháp mở rộng nằm trên Ethereum) thêm dữ liệu vào blockchain với chi phí thấp hơn. Điều này không phải là giải pháp mở rộng toàn bộ, nhưng nó cung cấp những cải tiến ngay lập tức và tạo nền tảng cho danksharding hoàn chỉnh trong tương lai.

So Sánh Chi Tiết: Proto-Danksharding vs Danksharding Hoàn Chỉnh

Proto-danksharding đã được triển khai và hoạt động trên mạng chính Ethereum. Danksharding đầy đủ vẫn đang được phát triển và sẽ đến sau proto-danksharding.

Vì Sao Danksharding Lại Quan Trọng Cho Ethereum?

Ethereum hiện đang phải đối mặt với một vấn đề quen thuộc: khi số lượng người dùng tăng, chi phí giao dịch (gas fee) cũng tăng, và tốc độ xử lý lại chậm lại. Điều này là do mạng hiện tại có giới hạn về số lượng giao dịch có thể xử lý mỗi khối.

Danksharding giải quyết vấn đề này bằng cách cho phép nhiều giao dịch được xử lý song song. Thay vì tất cả giao dịch phải đi qua một đường dẫn duy nhất, chúng được phân phối giữa 64 shard khác nhau. Điều này có thể tăng thông lượng lên hơn 100.000 giao dịch mỗi giây - một bước tiến lớn so với tốc độ hiện tại.

Ngoài ra, danksharding giảm yêu cầu phần cứng để chạy một node đầy đủ. Các node chỉ cần lưu trữ dữ liệu từ một số shard nhất định, thay vì toàn bộ blockchain. Điều này khiến Ethereum có thể có thêm node độc lập, làm cho mạng trở nên an toàn hơn và phi tập trung hơn.

Danksharding và Chuyển Đổi Proof of Stake

Một chi tiết quan trọng: danksharding chỉ có thể hoạt động sau khi Ethereum hoàn toàn chuyển sang Proof of Stake (PoS). Ethereum đã thực hiện bước chuyển đổi này vào tháng 9 năm 2022 thông qua sự kiện “The Merge”.

Proof of Stake thay đổi cách mạng Ethereum đạt được sự đồng thuận. Thay vì sử dụng các thợ đào (như trong Proof of Work), mạng dựa vào các validator - những người stake ETH của họ để bảo vệ mạng. Cơ chế này làm cho việc triển khai danksharding trở nên khả thi và an toàn hơn.

Beacon Chain là blockchain riêng biệt được sử dụng để điều phối Proof of Stake. Nó theo dõi các validator, quản lý sự đồng thuận, và sẽ chỉ định ngẫu nhiên các validator để xác thực các shard chains. Beacon Chain là thành phần trung tâm giúp danksharding hoạt động hiệu quả.

Lợi Ích Thực Tế Của Danksharding

Tốc độ: Thông lượng cao hơn có nghĩa là các giao dịch sẽ được xác nhận nhanh hơn, đặc biệt là trong các giai đoạn cao điểm.

Chi Phí Thấp Hơn: Khi mạng có thể xử lý nhiều giao dịch hơn, áp lực cạnh tranh để chi trả phí cao sẽ giảm. Người dùng sẽ có thể gửi giao dịch với chi phí rẻ hơn.

Tính Phi Tập Trung: Giảm yêu cầu phần cứng cho phép nhiều người chạy node độc lập, làm tăng cường an ninh của mạng.

Hỗ Trợ Layer 2: Danksharding cũng cải thiện trải nghiệm cho các giải pháp layer 2 như Arbitrum và Optimism, những nơi hầu hết người dùng Ethereum hiện đang tương tác.

An Ninh Được Duy Trì: Danksharding không hy sinh an ninh để đạt được khả năng mở rộng. Các cơ chế bảo vệ vẫn được duy trì để ngăn chặn các cuộc tấn công 51%.

Những Thách Thức Phía Trước

Mặc dù danksharding hứa hẹn, nó cũng mang lại những thách thức kỹ thuật. Giao tiếp giữa các shard cần được thiết kế cẩn thận để tránh độ trễ và lỗi. Sự phức tạp bổ sung của mạng cũng có thể tạo ra các lỗ hổng bảo mật mới nếu không được xử lý đúng cách.

Các nhà phát triển cũng cần phải cân nhắc cách các hợp đồng thông minh hoạt động trên nhiều shard. Điều này có thể yêu cầu những thay đổi cách các ứng dụng được viết.

Lộ Trình Của Ethereum 2.0

Ethereum 2.0 không phải là một sự nâng cấp duy nhất, mà là một chuỗi các bước:

1. The Merge (Tháng 9 2022): Chuyển sang Proof of Stake
2. Ethereum Cancun (Với Proto-Danksharding): Giảm chi phí Layer 2
3. Danksharding Hoàn Chỉnh: Mở rộng Ethereum một cách toàn diện

Hiện tại, cộng đồng Ethereum đang chờ đợi thông tin chi tiết hơn về thời gian triển khai danksharding hoàn chỉnh.

Câu Hỏi Thường Gặp

Sharding là gì? Sharding là kỹ thuật chia blockchain thành nhiều chuỗi nhỏ (shards) hoạt động song song, mỗi cái xử lý các giao dịch độc lập để tăng thông lượng mạng.

Tại sao Ethereum cần danksharding? Khi Ethereum phát triển, số lượng giao dịch tăng dẫn đến tắc nghẽn mạng và chi phí cao. Danksharding cho phép xử lý nhiều giao dịch hơn song song, giải quyết các vấn đề này.

Danksharding khác với sharding truyền thống như thế nào? Danksharding sử dụng một người đề xuất khối duy nhất thay vì nhiều người trên các shard khác nhau, đơn giản hóa kiến trúc và cải thiện hiệu quả.

Ethereum 2.0 có bao nhiêu shards? Ethereum 2.0 được thiết kế với 64 shards, mỗi shard có khả năng xử lý các giao dịch và hợp đồng thông minh của riêng mình.

Proto-danksharding là gì? Proto-danksharding (EIP-4844) là bước trung gian giảm chi phí Layer 2 rollup trước khi danksharding đầy đủ được triển khai.

Beacon Chain có vai trò gì? Beacon Chain là blockchain sử dụng Proof of Stake, điều phối mạng, theo dõi validator, và sẽ chỉ định validator để xác thực các shard chains.

Danksharding sẽ được triển khai khi nào? Thời gian triển khai chính xác vẫn chưa được xác nhận, nhưng dank sharding dự kiến sẽ diễn ra sau proto-danksharding (đã triển khai).

Sharding có ảnh hưởng đến phân cấp không? Không, danksharding được thiết kế để cải thiện khả năng mở rộng trong khi duy trì phân cấp bằng cách cho phép nhiều node độc lập tham gia mà không cần phần cứng cao cấp.

Các hợp đồng thông minh sẽ hoạt động như thế nào với danksharding? Các nhà phát triển đang nghiên cứu cách giúp hợp đồng thông minh hoạt động trên nhiều shard một cách liền mạch. Điều này có thể yêu cầu một số thay đổi trong cách viết ứng dụng.

Danksharding liên quan gì đến việc chuyển sang Proof of Stake? Proof of Stake là điều kiện tiên quyết cho danksharding. Cơ chế đồng thuận mới này cần thiết để triển khai sharding một cách an toàn và hiệu quả.

Kết Luận

Danksharding đại diện cho một bước ngoặt trong hành trình của Ethereum nhằm trở thành một blockchain thực sự có khả năng mở rộng. Thay vì chỉ là một cải tiến kỹ thuật, nó là một tầm nhìn về một mạng có thể phục vụ hàng triệu người dùng với chi phí thấp và tốc độ cao.

Proto-danksharding đã bắt đầu cung cấp những lợi ích ngay lập tức cho người dùng Layer 2. Danksharding hoàn chỉnh sẽ đưa khả năng này lên một tầm cao mới, biến Ethereum thành một nền tảng blockchain đúng nghĩa cho tương lai tài chính phi tập trung.

Những ai muốn hiểu về công nghệ blockchain và tương lai của Ethereum nên theo dõi sự phát triển của danksharding, vì nó sẽ định hình cách mạng hoạt động trong những năm tới.