Hướng phát triển tương lai của hệ thống Bằng chứng Ethereum

Người đồng sáng lập Ethereum, Vitalik Buterin, gần đây đã phát hành một loạt bài viết về sự phát triển tương lai của giao thức Ethereum, bao gồm sáu khía cạnh chính. Bài viết này sẽ tập trung vào phần đầu tiên "The Merge", khám phá các hướng cải tiến công nghệ tiềm năng của hệ thống Bằng chứng (PoS).

"Hợp nhất" là sự kiện mang tính cột mốc trong việc chuyển đổi của Ethereum từ bằng chứng công việc (PoW) sang bằng chứng (PoS). Mặc dù hệ thống PoS hiện tại hoạt động ổn định, nhưng vẫn còn không gian để cải thiện. Bản đồ đường đi của năm 2023 chủ yếu tập trung vào tối ưu hóa các đặc tính kỹ thuật và các cải cách kinh tế nhằm đối phó với rủi ro tập trung.

Mục tiêu cải tiến chính

1. Thực hiện tính xác định theo khoảng thời gian đơn (SSF), rút ngắn đáng kể thời gian xác định cuối cùng của khối.
2. Trong khi duy trì tính phi tập trung, tăng tốc độ xác nhận và hoàn thành giao dịch.
3. Giảm bớt rào cản staking, nâng cao tính khả thi của việc staking độc lập
4. Nâng cao tính ổn định của hệ thống
5. Tăng cường khả năng chống lại cuộc tấn công 51%

Định hình sự chắc chắn trong một khoảng thời gian và dân chủ hóa việc staking

Hiện tại, việc xác nhận khối cần khoảng 15 phút, ngưỡng đặt cược tối thiểu là 32 Ether. Đây là kết quả của sự cân nhắc giữa nhiều mục tiêu. Trong lý tưởng, Ethereum hy vọng:

1. Rút ngắn thời gian xác định cuối cùng của khối xuống dưới 12 giây
2. Giảm ngưỡng đặt cọc tối thiểu xuống còn 1 Ether

Điều này sẽ nâng cao tính bảo mật, đơn giản hóa giao thức và hỗ trợ nhiều người đặt cược cá nhân tham gia. Tuy nhiên, điều này mâu thuẫn với mục tiêu tối thiểu hóa chi phí hệ thống.

Giải pháp tiềm năng để đạt được tính xác định trong một thời gian ngắn

1. Cải tiến giao thức tổng hợp chữ ký, như sử dụng công nghệ ZK-SNARKs
2. Cơ chế Ủy ban Orbit: chọn ngẫu nhiên ủy ban quy mô vừa để xác định tính quyết định cuối cùng.
3. Cơ chế staking hai lớp: thiết lập hai cấp độ staking cao và thấp, mỗi cấp thực hiện nhiệm vụ của riêng mình

Mỗi phương án đều có ưu nhược điểm của nó, cần phải cân nhắc giữa tính an toàn và mức độ phi tập trung.

Bầu cử lãnh đạo bí mật đơn nhất

Hiện tại, danh tính của các xác nhận viên có thể được biết trước, điều này gây ra rủi ro về an ninh. Bầu cử lãnh đạo bí mật duy nhất (SSLE) sử dụng công nghệ mã hóa để ẩn thông tin của các xác nhận viên, nâng cao tính an toàn. Tuy nhiên, việc thực hiện giao thức SSLE đơn giản và hiệu quả vẫn đối mặt với những thách thức.

Thúc đẩy xác nhận giao dịch

Việc rút ngắn thời gian xác nhận giao dịch từ 12 giây xuống còn 4 giây sẽ cải thiện đáng kể trải nghiệm người dùng. Chủ yếu có hai phương pháp:

1. Rút ngắn độ dài khoảng thời gian xuống còn 8 giây hoặc 4 giây
2. Cho phép các xác thực phát hành xác nhận trước trong một khe thời gian.

Nhưng những phương pháp này đều có một số rủi ro, chẳng hạn như có thể dẫn đến sự tập trung của người xác thực.

Kháng máy tính lượng tử

Đối mặt với mối đe dọa từ tính toán lượng tử trong tương lai, Ethereum cần phát triển các giải pháp thay thế dựa trên công nghệ chống lượng tử như băm, cung cấp các lựa chọn thay thế cho mỗi phần giao thức dựa trên đường cong elip.

Kết luận

Ethereum đang tích cực khám phá nhiều giải pháp công nghệ khác nhau để đạt được độ bảo mật, hiệu suất và mức độ phi tập trung cao hơn. Cân nhắc lựa chọn giữa các giải pháp khác nhau và tìm kiếm con đường phát triển tốt nhất là trọng tâm của việc nâng cấp công nghệ trong tương lai.