Ethereum tiến tới kỷ nguyên mở rộng 10.000 TPS: Vai trò cốt lõi của công nghệ ZK
Ethereum đang tiến tới mục tiêu mở rộng khả năng xử lý 10.000 giao dịch mỗi giây, trong khi công nghệ chứng minh không kiến thức (ZK) đóng vai trò then chốt trong quá trình này. Bài viết này sẽ đi sâu vào các thách thức kỹ thuật của chứng minh thời gian thực, cơ chế tham gia của người chứng minh, các yếu tố an ninh trong việc chuyển đổi kiến trúc mạng chính, và "Rollup gốc" làm thế nào trở thành hình thức cuối cùng của mở rộng ZK.
Chứng minh thời gian thực: Công nghệ then chốt mở rộng
Chứng minh thời gian thực là việc hoàn thành việc tạo chứng minh ZK cho một khối trên mạng chính Ethereum trong chưa đầy 12 giây. Bước đột phá công nghệ này sẽ giúp Ethereum có thể nâng cao giới hạn Gas một cách đáng kể trong khi vẫn duy trì khả năng xác minh, từ đó đạt được sự mở rộng đáng kể ở cấp L1.
Để đạt được chứng thực thời gian thực, Ethereum dự kiến sẽ giới thiệu cơ chế "tách rời xác thực khối và thực thi ngay lập tức" trong bản nâng cấp năm tới, cung cấp nhiều thời gian hơn cho những người chứng thực để tạo ra chứng cứ zkEVM. Một nhóm kỹ thuật đã công bố zkVM mới nhất của họ có khả năng tạo ra chứng cứ thời gian thực cho hầu hết các khối mạng chính với sự hỗ trợ của cụm GPU quy mô lớn, và hy vọng sẽ nâng cao tỷ lệ thành công lên 99% trước cuối năm.
Ngoài ra, Ethereum cũng đang xem xét việc rút ngắn thời gian khối xuống còn 6 giây, điều này mặc dù sẽ tạo ra áp lực lớn hơn cho các người chứng minh, nhưng với sự tiến bộ nhanh chóng của công nghệ ZK, các chuyên gia trong ngành giữ thái độ lạc quan.
Yêu cầu phần cứng của người chứng minh và cơ chế tham gia
Mục tiêu kỹ thuật ban đầu mà Quỹ Ethereum đặt ra cho những người chứng minh là: chi phí phần cứng dưới 100.000 USD, tiêu thụ điện năng dưới 10 kilowatt. Mặc dù yêu cầu này có vẻ không thấp, nhưng vẫn nằm trong khả năng chi trả của các nhà phát triển cá nhân.
Cần lưu ý rằng người chứng minh và người xác thực là hai vai trò khác nhau. Người xác thực có trách nhiệm vận hành nút, tham gia vào sự đồng thuận, trong khi nhiệm vụ của người chứng minh là tạo ra chứng minh ZK. Khi chứng minh đã được tạo ra, mạng chỉ cần xác minh tính chính xác của chứng minh đó, không cần thực hiện lại giao dịch.
Một nhóm đã xây dựng một mạng lưới phi tập trung gồm hàng trăm người chứng nhận trên mạng thử nghiệm, sử dụng cơ chế chứng minh cạnh tranh. Điều này có nghĩa là trong Ethereum được điều khiển bởi ZK trong tương lai, có thể sẽ xuất hiện một cơ chế cạnh tranh tương tự như khai thác, chỉ khác là từ việc tính toán khối trở thành tính toán chứng minh.
Thách thức chuyển đổi kiến trúc mạng chính
Việc chuyển đổi mạng chính Ethereum sang kiến trúc ZK là một thách thức kỹ thuật lớn, yêu cầu tái cấu trúc toàn diện lớp giao thức và xem xét cẩn thận các rủi ro tiềm ẩn khác nhau. Ví dụ, kẻ tấn công ác ý có thể chèn giao dịch "kẻ giết chứng minh" khiến cơ chế xác thực mạng bị vô hiệu; hoặc hoạt động mạng giảm mạnh, doanh thu phí giao dịch không đủ để chi trả chi phí tạo chứng minh.
Các chuyên gia trong ngành dự đoán rằng toàn bộ quá trình chuyển đổi có thể mất vài năm. Khi hệ sinh thái trưởng thành, khả năng và tính ổn định của công nghệ ZK trên Ethereum L1 có thể được nâng cao dần thông qua việc giới thiệu các hệ thống chứng minh đa dạng, hoàn thiện cơ chế khuyến khích và xác minh hình thức.
Rollup gốc: Hình thái tối thượng của mở rộng ZK
"Rollup gốc" là một ý tưởng lâu dài, nhằm mục đích tích hợp zkEVM vào mạng chính, thực hiện cơ chế mà ở đó các xác thực viên của Ethereum L1 trực tiếp xác minh chứng trạng chuyển đổi Rollup. Điều này sẽ khiến cho các giao dịch thực hiện trên Rollup gốc hoàn toàn tương đương về độ an toàn và độ tin cậy với mạng chính.
Để hiện thực hóa Rollup gốc, cần thêm các mô-đun mã mới vào khách hàng L1 của Ethereum, cho phép các xác minh viên trực tiếp xác minh các chứng minh chuyển trạng thái ZK được tạo ra từ L2. Cơ chế này được coi là phiên bản nâng cấp của giải pháp phân đoạn ETH 2.0, có khả năng xây dựng hệ thống Rollup dị biệt một cách linh hoạt và tùy chỉnh, đáp ứng các nhu cầu khác nhau của các tình huống và người dùng.
Mặc dù Rollup gốc vẫn chưa được chính thức ghi vào lộ trình của Ethereum, nhưng với sự ra mắt chính thức của zkEVM và việc tái cấu trúc dần dần kiến trúc L1, việc thiết lập giao diện và logic biên dịch trước cho nó đã trở thành một xu hướng công nghệ có thể dự đoán. Nếu mọi thứ tiến triển suôn sẻ, các đề xuất liên quan có thể được nộp vào cuối năm và sẽ được triển khai trong các bản nâng cấp mạng tiếp theo.
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
Lộ trình mở rộng ZK của Ethereum: Từ chứng thực thời gian thực đến Rollup bản địa
Ethereum tiến tới kỷ nguyên mở rộng 10.000 TPS: Vai trò cốt lõi của công nghệ ZK
Ethereum đang tiến tới mục tiêu mở rộng khả năng xử lý 10.000 giao dịch mỗi giây, trong khi công nghệ chứng minh không kiến thức (ZK) đóng vai trò then chốt trong quá trình này. Bài viết này sẽ đi sâu vào các thách thức kỹ thuật của chứng minh thời gian thực, cơ chế tham gia của người chứng minh, các yếu tố an ninh trong việc chuyển đổi kiến trúc mạng chính, và "Rollup gốc" làm thế nào trở thành hình thức cuối cùng của mở rộng ZK.
Chứng minh thời gian thực: Công nghệ then chốt mở rộng
Chứng minh thời gian thực là việc hoàn thành việc tạo chứng minh ZK cho một khối trên mạng chính Ethereum trong chưa đầy 12 giây. Bước đột phá công nghệ này sẽ giúp Ethereum có thể nâng cao giới hạn Gas một cách đáng kể trong khi vẫn duy trì khả năng xác minh, từ đó đạt được sự mở rộng đáng kể ở cấp L1.
Để đạt được chứng thực thời gian thực, Ethereum dự kiến sẽ giới thiệu cơ chế "tách rời xác thực khối và thực thi ngay lập tức" trong bản nâng cấp năm tới, cung cấp nhiều thời gian hơn cho những người chứng thực để tạo ra chứng cứ zkEVM. Một nhóm kỹ thuật đã công bố zkVM mới nhất của họ có khả năng tạo ra chứng cứ thời gian thực cho hầu hết các khối mạng chính với sự hỗ trợ của cụm GPU quy mô lớn, và hy vọng sẽ nâng cao tỷ lệ thành công lên 99% trước cuối năm.
Ngoài ra, Ethereum cũng đang xem xét việc rút ngắn thời gian khối xuống còn 6 giây, điều này mặc dù sẽ tạo ra áp lực lớn hơn cho các người chứng minh, nhưng với sự tiến bộ nhanh chóng của công nghệ ZK, các chuyên gia trong ngành giữ thái độ lạc quan.
Yêu cầu phần cứng của người chứng minh và cơ chế tham gia
Mục tiêu kỹ thuật ban đầu mà Quỹ Ethereum đặt ra cho những người chứng minh là: chi phí phần cứng dưới 100.000 USD, tiêu thụ điện năng dưới 10 kilowatt. Mặc dù yêu cầu này có vẻ không thấp, nhưng vẫn nằm trong khả năng chi trả của các nhà phát triển cá nhân.
Cần lưu ý rằng người chứng minh và người xác thực là hai vai trò khác nhau. Người xác thực có trách nhiệm vận hành nút, tham gia vào sự đồng thuận, trong khi nhiệm vụ của người chứng minh là tạo ra chứng minh ZK. Khi chứng minh đã được tạo ra, mạng chỉ cần xác minh tính chính xác của chứng minh đó, không cần thực hiện lại giao dịch.
Một nhóm đã xây dựng một mạng lưới phi tập trung gồm hàng trăm người chứng nhận trên mạng thử nghiệm, sử dụng cơ chế chứng minh cạnh tranh. Điều này có nghĩa là trong Ethereum được điều khiển bởi ZK trong tương lai, có thể sẽ xuất hiện một cơ chế cạnh tranh tương tự như khai thác, chỉ khác là từ việc tính toán khối trở thành tính toán chứng minh.
Thách thức chuyển đổi kiến trúc mạng chính
Việc chuyển đổi mạng chính Ethereum sang kiến trúc ZK là một thách thức kỹ thuật lớn, yêu cầu tái cấu trúc toàn diện lớp giao thức và xem xét cẩn thận các rủi ro tiềm ẩn khác nhau. Ví dụ, kẻ tấn công ác ý có thể chèn giao dịch "kẻ giết chứng minh" khiến cơ chế xác thực mạng bị vô hiệu; hoặc hoạt động mạng giảm mạnh, doanh thu phí giao dịch không đủ để chi trả chi phí tạo chứng minh.
Các chuyên gia trong ngành dự đoán rằng toàn bộ quá trình chuyển đổi có thể mất vài năm. Khi hệ sinh thái trưởng thành, khả năng và tính ổn định của công nghệ ZK trên Ethereum L1 có thể được nâng cao dần thông qua việc giới thiệu các hệ thống chứng minh đa dạng, hoàn thiện cơ chế khuyến khích và xác minh hình thức.
Rollup gốc: Hình thái tối thượng của mở rộng ZK
"Rollup gốc" là một ý tưởng lâu dài, nhằm mục đích tích hợp zkEVM vào mạng chính, thực hiện cơ chế mà ở đó các xác thực viên của Ethereum L1 trực tiếp xác minh chứng trạng chuyển đổi Rollup. Điều này sẽ khiến cho các giao dịch thực hiện trên Rollup gốc hoàn toàn tương đương về độ an toàn và độ tin cậy với mạng chính.
Để hiện thực hóa Rollup gốc, cần thêm các mô-đun mã mới vào khách hàng L1 của Ethereum, cho phép các xác minh viên trực tiếp xác minh các chứng minh chuyển trạng thái ZK được tạo ra từ L2. Cơ chế này được coi là phiên bản nâng cấp của giải pháp phân đoạn ETH 2.0, có khả năng xây dựng hệ thống Rollup dị biệt một cách linh hoạt và tùy chỉnh, đáp ứng các nhu cầu khác nhau của các tình huống và người dùng.
Mặc dù Rollup gốc vẫn chưa được chính thức ghi vào lộ trình của Ethereum, nhưng với sự ra mắt chính thức của zkEVM và việc tái cấu trúc dần dần kiến trúc L1, việc thiết lập giao diện và logic biên dịch trước cho nó đã trở thành một xu hướng công nghệ có thể dự đoán. Nếu mọi thứ tiến triển suôn sẻ, các đề xuất liên quan có thể được nộp vào cuối năm và sẽ được triển khai trong các bản nâng cấp mạng tiếp theo.