Lộ trình nâng cấp Ethereum

Là mạng lưới tiên phong cho smart contract, Ethereum đã tạo nền tảng cho cả một hệ sinh thái phát triển mạnh mẽ. Đây là “ngôi nhà” của phần lớn các ứng dụng phi tập trung (dApp) hiện nay và là động lực cho toàn bộ lĩnh vực tài chính phi tập trung (DeFi), nơi đang lưu trữ hàng chục tỷ đô la giá trị. Kể từ khi ra đời vào năm 2015, giá Ethereum đã tăng trưởng vượt bậc, nhận được sự ủng hộ rộng rãi từ cá nhân, cộng đồng và doanh nghiệp trên toàn cầu.

Tuy nhiên, để có thể được chấp nhận rộng rãi ở quy mô đại chúng, mạng lưới này vẫn còn nhiều dư địa để hoàn thiện. Thực tế, để Ethereum trở nên dễ tiếp cận, chi phí hợp lý và đủ bền vững cho hàng triệu người dùng, vẫn còn một số thách thức cần được giải quyết. Việc xác định rõ những thách thức đó, cũng như cách mạng lưới có thể vượt qua chúng, chính là lý do lộ trình Ethereum tồn tại. Vậy đâu là những thách thức lớn nhất mà Ethereum đang đối mặt, và các nâng cấp trong tương lai sẽ giúp chuẩn bị cho việc áp dụng đại trà như thế nào? Hãy cùng khám phá tương lai của đồng tiền mã hóa lớn thứ hai thế giới.

Lộ trình Ethereum nhằm mục đích gì?

Dù đã đạt được nhiều thành tựu với vai trò là một nền tảng điều phối toàn cầu, Ethereum vẫn tồn tại không ít hạn chế, nổi bật nhất là tốc độ xử lý giao dịch chậm và phí cao trong những thời điểm mạng lưới bị tắc nghẽn.

Đây được xem là rào cản lớn nhất khi Ethereum muốn thu hút thêm người dùng mới. Bởi lẽ, nếu Ethereum đạt đến mức độ áp dụng đại chúng trong trạng thái hiện tại, mạng lưới có thể trở nên quá chậm và quá đắt đỏ.

Nói một cách tổng quát, đây chính là vấn đề “khả năng mở rộng” của blockchain, tức là khả năng phục vụ số lượng người dùng lớn hơn nhiều mà vẫn vận hành hiệu quả. Tuy nhiên, việc giải quyết bài toán mở rộng của Ethereum lại dẫn đến khái niệm nổi tiếng là “tam giác bất khả thi của blockchain”, do đồng sáng lập Ethereum Vitalik Buterin đề xuất.

Theo đó, blockchain có ba yếu tố cốt lõi là phi tập trung, khả năng mở rộng và bảo mật, nhưng rất khó để tối ưu đồng thời cả ba. Nói cách khác, bạn có thể có một blockchain phi tập trung và bảo mật cao, nhưng sẽ khó mở rộng, và ngược lại. Vì vậy, Ethereum buộc phải duy trì tính linh hoạt cao, liên tục thích ứng để giải quyết các vấn đề hiện tại trong khi vẫn hướng đến sự cân bằng tối ưu giữa phi tập trung, mở rộng và bảo mật.

Chưa kể, trong một thị trường crypto đổi mới cực nhanh, Ethereum còn phải sẵn sàng tích hợp các tính năng, tài sản và ứng dụng mới khi chúng xuất hiện. Do đó, cần có một cách hệ thống để theo dõi và định hướng toàn bộ các nâng cấp cần thiết, và đó chính là vai trò của lộ trình Ethereum: một danh sách các thay đổi cụ thể nhằm giúp mạng lưới rẻ hơn, dễ sử dụng hơn, an toàn hơn và sẵn sàng cho tương lai.

Các nâng cấp Ethereum được quyết định như thế nào?

Là một mạng lưới phi tập trung và mã nguồn mở, Ethereum không do bất kỳ tổ chức hay cá nhân đơn lẻ nào kiểm soát. Các nâng cấp trong lộ trình thường được đề xuất bởi các nhà nghiên cứu và lập trình viên Ethereum, nhưng về cơ bản, bất kỳ ai cũng có thể đóng góp ý tưởng cải tiến giao thức. Cụ thể, bất kỳ người quan tâm nào cũng có thể đề xuất thay đổi bằng cách tạo một Ethereum Improvement Proposal (EIP), trong đó mô tả chi tiết các thông số kỹ thuật của đề xuất. Sau đó, cộng đồng nhà phát triển và nhà nghiên cứu Ethereum sẽ xem xét, thảo luận và có thể triển khai EIP đó.

Đáng chú ý, hầu hết các EIP đều bắt nguồn từ các cuộc thảo luận trên những diễn đàn lớn của Ethereum hoặc trên Discord EthR&D, rồi dần được hoàn thiện thành những ý tưởng cải tiến cụ thể. Một điểm quan trọng khác là lộ trình Ethereum không cố định mà có thể thay đổi theo thời gian, khi xuất hiện thêm thông tin, ý tưởng và công nghệ mới. Ví dụ, trước đây lộ trình từng tập trung vào việc mở rộng mạng lưới thông qua sharding – phương pháp chia blockchain thành nhiều phần để các nhóm validator xử lý từng phần dữ liệu. Tuy nhiên, hiện nay cách tiếp cận này đã được thay thế bằng danksharding, một giải pháp tích hợp các “blob” dữ liệu vào block Ethereum, hiệu quả hơn so với mô hình sharding truyền thống.

Những thay đổi nào đang và sẽ đến với Ethereum?

• Khả năng mở rộng: Như đã đề cập, khả năng mở rộng là vấn đề trọng tâm của Ethereum, do đó lộ trình bao gồm nhiều nâng cấp nhằm giải quyết bài toán này.
• Danksharding: hiện là kế hoạch chủ đạo để giúp giao dịch Ethereum rẻ hơn và nhanh hơn, xoay quanh các giải pháp Layer 2, đặc biệt là rollup. Tóm lại, danksharding cho phép Ethereum xử lý các giao dịch đã được gom từ layer 2 mà không cần lưu trữ vĩnh viễn toàn bộ dữ liệu của chúng.
• Single-Slot Finality (SSF): hướng đến việc rút ngắn thời gian hoàn tất block; thay vì mất khoảng 15 phút như hiện nay, block có thể được đề xuất và hoàn tất ngay trong cùng một slot, từ đó cải thiện đáng kể hiệu suất.
• Verkle Trees: sự kết hợp giữa vector commitment và Merkle Trees – đóng vai trò là một cấu trúc dữ liệu mới, cho phép Ethereum triển khai các client “stateless”, chỉ cần rất ít dung lượng lưu trữ nhưng vẫn có thể xác minh block mới, qua đó hỗ trợ mở rộng mạng lưới.
• Trải nghiệm người dùng: Khi crypto tiến gần hơn tới việc được áp dụng đại chúng, blockchain cần mang lại trải nghiệm người dùng (UX) tốt hơn và thân thiện hơn với nhóm người dùng không chuyên về kỹ thuật. Điều này được thúc đẩy thông qua nhóm nâng cấp gọi chung là account abstraction, cho phép smart contract được hỗ trợ một cách “native” trên Ethereum. Hiện tại, tương tác smart contract chỉ có thể thực hiện thông qua tài khoản sở hữu bên ngoài (EOA). Account abstraction sẽ mở ra nhiều tính năng hấp dẫn như gộp nhiều giao dịch trong một lần, khôi phục tài khoản khi mất khóa, hoặc cho phép bên thứ ba trả phí gas.

• Bảo mật: Mỗi ngày, các tác nhân xấu đều tìm cách khai thác lỗ hổng trên Ethereum và người dùng của nó. Do đó, Ethereum đang nghiên cứu nhiều giải pháp bảo mật mới.
• Phân tách người đề xuất và người xây dựng (Proposer-Builder Separation – PBS) tách biệt vai trò xây dựng block và đề xuất block cho các validator khác nhau, giúp ngăn chặn kiểm duyệt giao dịch, tạo cơ chế đồng thuận công bằng hơn và hỗ trợ danksharding.
• Các kỹ thuật mật mã thông minh (clever cryptography): giúp che giấu danh tính của proposer hiện tại, tránh việc lộ IP và giảm nguy cơ bị tấn công DDoS.

Ethereum đang ở đâu trên lộ trình cho đến nay?

The Merge là gì?

Được kích hoạt vào ngày 15 tháng 9 năm 2022, The Merge là bước hoàn tất quá trình chuyển đổi của Ethereum từ cơ chế đồng thuận Proof-of-Work (PoW) tiêu tốn nhiều năng lượng sang Proof-of-Stake (PoS) hiệu quả hơn. Trong cơ chế PoS, validator được lựa chọn ngẫu nhiên dựa trên tổng lượng ETH đã stake và thời gian stake của họ.

Vào tháng 12 năm 2020, các nhà phát triển đã khởi chạy Beacon Chain như một phiên bản cơ bản sử dụng PoS chạy song song với Ethereum mainnet hiện tại. Mục đích của nó là thử nghiệm các thay đổi cấu trúc và các tính năng mới một cách an toàn.

Gần hai năm sau, vào tháng 9 năm 2022, việc tích hợp Beacon Chain với mainnet đã đánh dấu việc Ethereum chính thức áp dụng cơ chế đồng thuận PoS trên toàn bộ hệ sinh thái.

Shanghai Upgrade là gì?

Sau The Merge, Shanghai Upgrade của Ethereum (còn được gọi là Shapella upgrade) là một bước quan trọng để hoàn tất quá trình chuyển đổi từ PoW sang PoS. Bản hard fork theo kế hoạch này không chỉ mở đường cho các cải tiến mới mà còn mở khóa khả năng rút ETH đã stake từ Beacon Chain.

Trước khi có Shanghai upgrade, những người stake ETH trên Beacon Chain không thể rút số ETH bị khóa cũng như phần thưởng staking mà họ nhận được.

Tuy nhiên, sau khi Shanghai upgrade được triển khai vào ngày 12 tháng 4 năm 2023, các validator cuối cùng đã có thể truy cập số ETH của mình và rút phần thưởng.

Dencun Upgrade là gì?

Dencun Upgrade, một trong những bản nâng cấp lớn của Ethereum, đã chính thức được triển khai vào ngày 13 tháng 3. Bản nâng cấp này được thiết kế để giảm chi phí giao dịch trên layer-2 và cải thiện khả năng cung cấp dữ liệu (data availability) trên Ethereum.

Đáng chú ý, bản nâng cấp này giới thiệu “proto-danksharding”, bước đầu tiên trong việc mở rộng khả năng xử lý của mạng thông qua công nghệ danksharding.

Proto-danksharding, hay EIP-4844, đã giới thiệu khái niệm data “blobs” — viết tắt của Binary Large Objects. Các blob dữ liệu này có thể được gửi và gắn kèm vào các block, với mục tiêu giảm lượng dữ liệu phải lưu trữ vĩnh viễn trên Ethereum.

Hiện nay, các giải pháp mở rộng layer-2 dạng rollup đăng tải giao dịch của họ dưới dạng CALLDATA, điều này khá tốn kém vì dữ liệu phải tồn tại trên blockchain vĩnh viễn.

Ngược lại, dữ liệu trong các blob sẽ tự động bị xóa sau một khoảng thời gian cố định, giúp giảm chi phí lưu trữ dữ liệu và từ đó giảm phí giao dịch cho người dùng.

Pectra Upgrade là gì?

Sau Dencun upgrade vào tháng 3 năm 2024, Ethereum tiếp tục triển khai thành công bản nâng cấp lớn tiếp theo là Pectra vào tháng 5 năm 2025.

Bản nâng cấp này kết hợp hai nâng cấp lớn: Prague (execution layer) và Electra (consensus layer)

Pectra đã triển khai 11 đề xuất cải tiến Ethereum (Ethereum Improvement Proposals – EIPs) nhằm cải thiện trải nghiệm người dùng, hoạt động của validator và khả năng mở rộng lâu dài của mạng.

Các cập nhật quan trọng bao gồm: EIP-6110: đơn giản hóa quy trình nạp tiền cho validator, giúp tăng độ tin cậy của mạng lưới. Còn EIP-7702: nâng cấp chức năng ví tiền điện tử, cho phép tài khoản sở hữu bên ngoài (EOA – Externally Owned Accounts) tạm thời sử dụng các khả năng của smart contract.

Công nghệ Verkle Trees, ban đầu được dự định đưa vào Pectra, đã bị hoãn sang một bản nâng cấp trong tương lai do vẫn đang trong quá trình phát triển.

Pectra tiếp nối các bước tiến từ The Merge và Dencun, tiếp tục cải thiện khả năng mở rộng, hiệu quả và tính tiện dụng của Ethereum.

Tiếp theo trên lộ trình Ethereum là gì?

Hiện tại, mạng lưới Ethereum đang chuẩn bị cho các nâng cấp tiếp theo nhằm tiếp tục mở rộng và hoàn thiện năng lực của mình.

Tương lai của Ethereum

Trong hơn mười năm qua, tiền mã hóa đã nổi lên như một giải pháp mang tính cách mạng cho hệ thống tài chính truyền thống, nhờ tính phi tập trung, không cần cấp phép và bảo mật cao. Cùng tinh thần đó, Ethereum đã thúc đẩy làn sóng đổi mới trong lĩnh vực phi tập trung toàn cầu. Với công nghệ tiên tiến, hệ sinh thái ngày càng mở rộng và quá trình tiến hóa không ngừng, tương lai của blockchain smart contract tiên phong này thực sự đầy hứa hẹn.

Và bạn hoàn toàn có thể trở thành một phần của tương lai đó: bằng cách sở hữu một ví Ethereum của Ledger, bạn có thể khai thác toàn bộ tiềm năng của hệ sinh thái Ethereum, đồng thời tận hưởng sức mạnh và sự an toàn của self-custody. Vậy còn chần chừ gì nữa? Hãy đứng vào hàng ngũ tiên phong của sự phát triển Ethereum và khám phá những giới hạn mới của đổi mới trong thế giới phi tập trung.