Kể từ khi phát hành sách trắng vào năm 2013, Ethereum hiện đã trải qua 9 năm tồn tại. Trong khoảng thời gian dài và huy hoàng này, Ethereum đã trải qua thành công 11 bản nâng cấp lớn, mỗi lần nâng cấp đều đưa những câu chuyện và cơ hội mới vào hệ sinh thái của nó. Trong giai đoạn Serenity hiện tại (Ethereum 2.0), người sáng lập Vitalik Buterin đã vạch ra lộ trình nâng cấp gồm sáu giai đoạn, tập trung vào khả năng mở rộng, tăng cường bảo mật, cơ chế đồng thuận và tối ưu hóa mô hình kinh tế. Theo lộ trình Ethereum của Vitalik Buterin, bản nâng cấp Dencun là một phần của “The Surge”.

The Surge

Giai đoạn Surge chủ yếu nhằm giải quyết vấn đề về khả năng mở rộng, với mục tiêu cuối cùng là đạt được mức hiệu suất 100,000 giao dịch mỗi giây (TPS) cho Ethereum, gần bằng tốc độ thanh toán điện tử truyền thống. Việc nâng cấp này được thực hiện thông qua Danksharding (“DS”), còn được gọi là sharding và là tâm điểm của bài viết này, nêu bật bản nâng cấp Dencun sắp tới được lên kế hoạch cho năm nay.

Nâng cấp Dencun là gì?

Bản nâng cấp Dencun là một cải tiến lớn của Ethereum được thiết kế để tăng khả năng lưu trữ dữ liệu và giảm chi phí. Bản nâng cấp Dencun bao gồm 5 EIP, trong đó EIP-4844 đã thu hút được sự chú ý đặc biệt. EIP-4844 nhằm mục đích giải quyết các vấn đề về khả năng mở rộng của Ethereum, giúp giảm chi phí giao dịch cho các giải pháp Ethereum Layer2, mang lại lợi ích trực tiếp cho hệ sinh thái L2. Ngoài EIP-4844, các đề xuất cải tiến khác bao gồm EIP-1153, EIP-4788, EIP-5656 và EIP-6780.

Vào ngày 17 và 30 tháng 1, Ethereum bắt đầu thử nghiệm bản nâng cấp Dencun trên testnet Goerli và Sepolia. Testnet hiện tại đang hoạt động trơn tru với số lượng Blob được gửi bình thường. Các thử nghiệm tiếp theo trên testnet Holesky được lên kế hoạch vào ngày 7 tháng 2 và ngày triển khai mainnet vẫn chưa được công bố.

EIP-4844 (Proto-Danksharding):

Hiện tại, tất cả dữ liệu giao dịch Layer 2 trên Ethereum được lưu trữ trong Calldata của Layer 1. Tuy nhiên, không gian Calldata bị hạn chế, không thể đáp ứng nhu cầu lưu trữ ngày càng tăng, dẫn đến chi phí sử dụng dữ liệu cao và tăng gánh nặng tính toán cho các node Ethereum. Bản nâng cấp Dencun giới thiệu Blob, một cấu trúc lưu trữ dữ liệu mới trong EIP-4844, được thiết kế đặc biệt để lưu trữ dữ liệu giao dịch được gửi từ Layer 2 đến Layer 1. Blob được lưu trữ trên lớp đồng thuận, tách biệt với Calldata, khiến máy ảo Ethereum (EVM) không thể truy cập được. Vai trò của Blob là thực hiện xác minh quyền truy cập theo yêu cầu đối với dữ liệu được lưu trữ trong một khung thời gian nhất định (khoảng một tháng) mà không yêu cầu Layer 1 thực hiện tất cả, giảm đáng kể khối lượng công việc của node.

(Nguồn: https://hackmd.io/@luozhu/SyleCcpti)

Hiện tại, kích thước của Blob được cố định ở mức 128KB, nghĩa là một Rollup chỉ có thể mua toàn bộ Blob chứ không thể mua từng phần dữ liệu riêng lẻ. Nhìn chung, việc gắn sáu Blobs hoàn chỉnh vào một khối sẽ tăng kích thước khối lên khoảng 40%. Cho rằng kích thước khối hiện tại là khoảng 1,875 MB, một bộ Blob hoàn chỉnh có thể thêm khoảng 0,75 MB. Sự gia tăng này diễn ra trong khoảng thời gian 18 ngày, đảm bảo không tăng dung lượng lưu trữ dài hạn cho các node trong mạng.

Point Evaluation Precompile mới:

Ngoài ra, EIP-4844 còn giới thiệu một trình biên dịch trước mới có tên là Point Evaluation Precompile, tạo điều kiện thuận lợi cho việc xác minh dữ liệu liên quan đến Blob cho các giải pháp Optimistic Rollup và ZK Rollup. Trong Optimistic Rollup, Point Evaluation Precompile chủ yếu được sử dụng để xác minh dữ liệu cơ bản được cung cấp trong quá trình gửi bằng chứng gian lận. Trong ZK Rollup, nó được sử dụng để xác minh hai cam kết quan trọng: cam kết Blob và cam kết của chính ZK Rollup. Bằng cách tận dụng Point Evaluation Precompile, ZK Rollups có thể chứng minh một cách hiệu quả rằng các cam kết này trỏ đến cùng một dữ liệu, đảm bảo tính nhất quán của dữ liệu cũng như mang lại độ tin cậy và bảo mật cho toàn bộ hệ thống ZK Rollup.

EIP-1153 (Instant Storage Operations):

Hiện tại, tất cả việc lưu trữ dữ liệu trên Ethereum đều tuân theo mô hình lưu trữ vĩnh viễn, bao gồm cả việc lưu trữ dữ liệu tạm thời, dẫn đến lãng phí và phí gas cao. EIP-1153 nhằm mục đích giới thiệu một cơ chế mới để xử lý việc lưu trữ tạm thời hoặc tức thời trong quá trình thực hiện hợp đồng thông minh. Việc giới thiệu các hoạt động lưu trữ tức thời cho phép các hợp đồng thông minh đọc và gọi dữ liệu lưu trữ tạm thời trong suốt chu kỳ thực hiện giao dịch hoàn chỉnh và xóa dữ liệu tạm thời sau khi chu kỳ thực hiện giao dịch kết thúc.

EIP-4788 (Beacon Block Root Submission):

Sự độc lập hiện tại giữa máy ảo Ethereum (EVM) và Beacon Chain (layer đồng thuận của Ethereum) đặt ra một số thách thức. EVM không thể truy cập trực tiếp vào Beacon Chain và dựa vào oracles đáng tin cậy bên ngoài để lấy dữ liệu và trạng thái từ Beacon Chain. EIP-4788 đặt gốc khối Beacon Chain trên mỗi tiêu đề khối thực thi, cho phép EVM truy cập trực tiếp vào trạng thái và dữ liệu của lớp đồng thuận của Ethereum. Tương đương với việc giới thiệu một oracle cấp giao thức, nâng cao hiệu quả hoạt động, độ chính xác và loại bỏ các rủi ro liên quan đến oracle bên ngoài.

EIP-5656 (MCOPY Opcode):

EIP-5656 giới thiệu opcode MCOPY để tối ưu hóa quá trình sao chép dữ liệu trong bộ nhớ trong quá trình thực hiện hợp đồng thông minh. Sao chép bộ nhớ đề cập đến quá trình di chuyển dữ liệu từ vị trí này sang vị trí khác trong bộ nhớ, đây là một hoạt động cơ bản trong điện toán được sử dụng để xây dựng cấu trúc dữ liệu và sao chép đối tượng. Việc áp dụng mã opcode MCOPY sẽ giảm phí gas liên quan đến các hoạt động liên quan đồng thời nâng cao hiệu suất thực hiện hợp đồng.

EIP-6780 (Limiting SELFDESTRUCT):

Opcode SELFDESTRUCT hiện tại, như tên cho thấy, cho phép các nhà phát triển loại bỏ hoàn toàn các hợp đồng thông minh khỏi blockchain. Sau khi thực thi, nó sẽ xóa mã và bộ lưu trữ của hợp đồng khỏi Ethereum, gửi ETH còn lại trong hợp đồng đến một địa chỉ được chỉ định. Hoạt động này liên quan đến những thay đổi đáng kể đối với trạng thái của tài khoản, vì nó bao gồm việc xóa mã hợp đồng đã triển khai và dữ liệu lưu trữ khỏi chuỗi.

EIP-6780 nhằm mục đích hạn chế việc sử dụng mã opcode SELFDESTRUCT. Nó sẽ chỉ có hiệu lực khi tạo hợp đồng thông minh và thực thi mã opcode SELFDESTRUCT trong cùng một giao dịch. Trong các trường hợp khác, sẽ không có việc xóa mã hoặc lưu trữ.

Tổng kết:

Là người tiên phong trong công nghệ blockchain, Ethereum đã liên tục nâng cao khả năng kỹ thuật của mình thông qua các bản cập nhật và nâng cấp để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của doanh nghiệp và mong đợi của người dùng. Bản nâng cấp Dencun thể hiện một bước quan trọng đối với Ethereum trong lộ trình cải thiện khả năng mở rộng và hiệu suất.

Với việc triển khai nâng cấp Dencun, Ethereum đã đạt được tiến bộ đáng kể về mặt bảo mật, khả năng mở rộng và tính bền vững, tạo nền tảng vững chắc cho các ứng dụng rộng hơn trong tương lai của blockchain.

Những điều cần biết về bản nâng cấp Dencun sắp tới của Ethereum