Giới thiệu

Filecoin là một mạng lưu trữ phi tập trung sử dụng công nghệ blockchain để cho phép người dùng lưu trữ, truy xuất và chia sẻ dữ liệu một cách an toàn và hiệu quả. Khác với các hệ thống lưu trữ đám mây truyền thống, Filecoin hoạt động như một thị trường phân tán, nơi người dùng có thể cho thuê không gian lưu trữ không sử dụng hoặc trả phí để sử dụng dịch vụ lưu trữ và truy xuất dữ liệu bằng tiền điện tử bản địa của nó, FIL. Mô hình phi tập trung này giảm sự phụ thuộc vào các thực thể tập trung, cải thiện bảo mật dữ liệu, độ tin cậy và hiệu quả chi phí.

Một thành phần quan trọng của các hệ thống blockchain là tính cuối cùng của giao dịch — thời gian cần thiết để xác nhận và hiển thị các giao dịch không thể đảo ngược. Tính cuối cùng hiện tại trên mạng Filecoin mất khoảng 7,5 giờ (900 kỷ nguyên), đủ cho nhiều trường hợp sử dụng nhưng không thực tế cho các ứng dụng yêu cầu phản hồi thời gian thực. Để giải quyết những hạn chế này, Filecoin đang giới thiệu bản nâng cấp Fast Finality (F3), nhằm mục đích giảm thời gian cuối cùng xuống chỉ còn vài phút. F3 đại diện cho một bước biến đổi cho mạng, nâng cao hiệu quả, khả năng mở rộng và sự phù hợp của nó cho các ứng dụng nhạy cảm với thời gian.

Fast Finality (F3) là gì?

Nguồn:fil.org

Fast Finality (F3) là một bản nâng cấp được thiết kế để giảm thời gian hoàn tất giao dịch trên mạng Filecoin một cách đáng kể. Điều này được đạt được thông qua việc giới thiệu GossiPBFT (Gossip-Based Byzantine Fault Tolerant Protocol), một cơ chế đồng thuận mới bổ sung cho Expected Consensus (EC) hiện tại. Bằng cách giảm thiểu sự phụ thuộc vào chuỗi xác nhận block dài, GossiPBFT cho phép sự đồng thuận nhanh hơn giữa các node, giảm thời gian hoàn tất xuống chỉ trong vài phút.

Cải tiến này cải thiện sự phản hồi mạng, làm cho Filecoin trở thành một nền tảng hấp dẫn hơn đối với các ứng dụng tài chính phi tập trung (DeFi), trò chơi thời gian thực và các dịch vụ Internet of Things (IoT). Bằng cách tích hợp GossiPBFT, F3 đảm bảo sự hoàn tất nhanh hơn mà không đe dọa tính phân quyền, an ninh hoặc khả năng chịu lỗi của Filecoin.

Tổng quan kỹ thuật về Fast Finality (F3)

Nguồn: Tài liệu

Fast Finality (F3) tăng đáng kể cơ chế đồng thuận của mạng Filecoin để đạt được sự hoàn tất giao dịch nhanh hơn. Phần này cung cấp một cái nhìn kỹ thuật chi tiết về cách F3 hoạt động, tập trung vào việc tích hợp một giao thức đồng thuận mới và tương tác của nó với kiến trúc Filecoin hiện có.

Cơ chế đồng thuận hiện tại: Consensus được dự kiến (EC)

Nguồn:github

Filecoin hiện tại sử dụng Expected Consensus (EC), mô hình bảo mật mạng bằng cách thúc đẩy sự tham gia chân thành của những nhà cung cấp lưu trữ (đào coin). Trong EC, những người đào coin cạnh tranh để đề xuất các khối mới bằng cách chứng minh rằng họ đã phân bổ một lượng lưu trữ nhất định. Các giao dịch trong các khối này được xác thực, nhưng để đạt được tính chất cuối cùng yêu cầu nhiều xác nhận khối để đảm bảo an ninh mạng và ngăn chặn các cuộc tấn công tái tổ chức.

Mặc dù EC hiệu quả trong việc duy trì bảo mật và tính mở rộng, nhưng sự phụ thuộc vào thời gian xác nhận kéo dài dẫn đến việc trễ hẹn trong việc hoàn tất giao dịch. Điều này khiến nó ít phù hợp hơn cho các ứng dụng yêu cầu thời gian và các hoạt động tần suất cao.

Giới thiệu về GossiPBFT

Để giải quyết những hạn chế của EC, F3 tích hợp GossiPBFT (Gossip-Based Byzantine Fault Tolerant Protocol) như một cơ chế đồng thuận phụ. GossiPBFT được thiết kế để đạt được tính xác định cuối cùng trong một phần nhỏ thời gian so với EC. Nó giới thiệu quá trình đưa ra quyết định nhanh hơn thông qua giao tiếp dựa trên tin đồn, cho phép các nút đạt đồng thuận song song thay vì tuần tự.

Trong GossiPBFT, các nút trao đổi và xác minh tin nhắn trong mạng, đảm bảo rằng tất cả các bên tham gia đều đồng ý về tính hợp lệ của giao dịch. Phương pháp này giảm số lần xác nhận cần thiết, cho phép tính chất cuối cùng được đạt được trong vài phút thay vì vài giờ.

Leaderless Design của GossiPBFT

GossiPBFT sử dụng một thiết kế không có người lãnh đạo, loại bỏ sự phụ thuộc vào một nút duy nhất để đề xuất các khối. Trong các giao thức BFT truyền thống, người lãnh đạo là một điểm lỗi tiềm năng, làm cho hệ thống dễ bị tấn công mục tiêu. Bằng cách phân phối trách nhiệm cho sự đồng thuận giữa tất cả các nút tham gia, GossiPBFT tăng cường sự kiên nhẫn của mạng và đảm bảo rằng sự kết thúc có thể được đạt đến ngay cả khi có tác nhân độc hại.

Tính ổn định lỗi và Bảo mật

GossiPBFT được tối ưu hóa để chịu đựng đến một phần ba của các nút lỗi hoặc độc hại trong khi vẫn duy trì tính toàn vẹn của mạng lưới. Điều này phù hợp với mô hình Byzantine Fault Tolerance (BFT), đảm bảo rằng sự đồng thuận có thể được đạt được ngay cả trong môi trường đối đầu. Sự kết hợp của GossiPBFT và EC đảm bảo sự cân bằng giữa tốc độ và an ninh, vì EC tiếp tục cung cấp sự bảo vệ mạnh mẽ chống lại việc tiêu tiền gấp đôi và các hình thức khác của sự can thiệp mạng lưới.

Tích hợp với Giao thức Filecoin

F3 không thay thế EC mà hoạt động song song với nó. Việc tích hợp GossiPBFT vào kiến trúc của Filecoin được thiết kế để hoàn toàn mượt mà, cho phép hai cơ chế đồng thuận bổ sung cho nhau. EC tiếp tục xử lý sản xuất khối và bảo mật chuỗi, trong khi GossiPBFT được sử dụng để hoàn thành giao dịch nhanh chóng. Phương pháp hai lớp này bảo tồn tính phân tán và khả năng mở rộng của mạng lưới trong khi cải thiện đáng kể khả năng phản hồi của nó.

Tính tương thích với Cơ sở hạ tầng hiện có

Việc nâng cấp F3 được thực hiện thông qua phần mềm Lotus, sự triển khai chính của giao thức Filecoin. Các nút chạy Lotus sẽ được cập nhật để hỗ trợ GossiPBFT, đảm bảo tính tương thích trên toàn mạng. Điều này cho phép chuyển đổi mượt mà sang khả năng hoàn thiện nhanh hơn mà không đòi hỏi sự thay đổi đáng kể đối với cơ sở hạ tầng hiện có.

Tác động đến Khả năng Truyền dữ liệu Mạng

Sự tích hợp của GossiPBFT giảm thiểu công suất tính toán và thời gian liên quan đến việc xác nhận giao dịch, giúp mạng lưới xử lý một lượng giao dịch lớn hơn trong một khung thời gian ngắn hơn. Cải tiến này nâng cao khả năng mở rộng của Filecoin và làm cho nó phù hợp hơn cho các ứng dụng xử lý dữ liệu thời gian thực.

Quy trình triển khai Fast Finality (F3)

Triển khai của F3 tuân theo chiến lược theo giai đoạn để đảm bảo giảm thiểu sự gián đoạn và xác nhận mạnh mẽ.

Nâng cấp bánh vây NV23: Thử nghiệm passively

Nguồn:fil.org

Bản nâng cấp NV23 Waffle đã giới thiệu GossiPBFT vào mạng một cách chủ động. Điều này cho phép các nhà phát triển theo dõi hiệu suất của nó mà không ảnh hưởng đến các hoạt động hiện tại. Dữ liệu từ các tình huống thực tế đã thông báo về sự hoàn thiện của giao thức, đảm bảo sự sẵn sàng cho triển khai chủ động.

Nâng cấp NV24: Triển khai hoạt động

Bản nâng cấp NV24, dự kiến được thực hiện trong quý 1 năm 2025, sẽ kích hoạt GossiPBFT và chính thức giảm thời gian hoàn toàn. Giai đoạn này yêu cầu cập nhật cho tất cả các nút tham gia, bao gồm cả những nút do các nhà cung cấp lưu trữ và các thợ đào truy xuất điều hành. Sau khi kích hoạt, F3 sẽ xử lý hoàn toàn trong khi EC tiếp tục điều hành sản xuất khối.

Vai trò của Hoa Sen

Lotus, điều hành chính của giao thức Filecoin, đóng vai trò quan trọng trong triển khai F3. Các phiên bản cập nhật của Lotus đảm bảo rằng các nút có thể mượn giao thức mới một cách mượt mà, bảo tồn tính tương thích với cơ sở hạ tầng hiện có trong khi cho phép tăng tốc thời gian hoàn thành.

Lợi ích chính của tính khép kín nhanh chóng (F3)

Việc giới thiệu Fast Finality (F3) đánh dấu một cải tiến đáng kể cho mạng Filecoin, giải quyết các hạn chế về tốc độ giao dịch và mở ra cánh cửa cho các trường hợp sử dụng mới. Bằng cách giảm thời gian hoàn thành từ vài giờ xuống còn vài phút, F3 mang lại một số lợi ích quan trọng cho hệ sinh thái, cải thiện tổng thể chức năng và trải nghiệm người dùng.

Thời gian hoàn tất giao dịch được rút ngắn

Một trong những ưu điểm quan trọng nhất của F3 là giảm thời gian hoàn thành giao dịch. Dưới cơ chế đồng thuận hiện tại, mất khoảng 7,5 giờ (900 epoch) để hoàn tất giao dịch và thỏa thuận lưu trữ. F3 giảm đáng kể thời gian này chỉ còn vài phút, cho phép xác nhận nhanh chóng các thỏa thuận lưu trữ, giao dịch lấy lại và các hoạt động khác. Cải tiến này nâng cao hiệu suất mạng và làm cho nó phù hợp hơn cho các trường hợp sử dụng thời gian thực.

Trải nghiệm người dùng tốt hơn

F3 cải thiện đáng kể trải nghiệm cho người dùng và nhà cung cấp lưu trữ bằng cách giảm thiểu thời gian xử lý giao dịch. Người dùng không còn phải chờ đợi trong thời gian dài để xác nhận rằng giao dịch lưu trữ hoặc truy xuất dữ liệu của họ đã được hoàn tất. Độ phản hồi này làm cho mạng lưới trở nên thân thiện với người dùng hơn và hấp dẫn hơn đối với đối tượng người dùng rộng hơn, đặc biệt là trong các ngành công nghiệp phụ thuộc vào giao tiếp nhanh chóng.

Hỗ trợ cho các ứng dụng có yêu cầu thời gian cụ thể

Với thời gian xác nhận rút gọn, F3 cho phép Filecoin hỗ trợ các ứng dụng đòi hỏi độ trễ thấp và xác nhận giao dịch nhanh chóng. Điều này bao gồm các ứng dụng tài chính, các nền tảng chơi game phi tập trung và các dịch vụ dữ liệu thời gian thực, chẳng hạn như những dịch vụ cần thiết trong IoT hoặc các mạng dựa trên cảm biến. Thời gian xác nhận nhanh hơn làm cho Filecoin trở thành lựa chọn khả thi cho các nhà phát triển xây dựng các ứng dụng phi tập trung (dApps) đòi hỏi tương tác gần như tức thì.

Khả năng mở rộng cải thiện

Bằng cách tối ưu quá trình đồng thuận, F3 nâng cao khả năng mở rộng của mạng. Việc hoàn thành nhanh hơn cho phép mạng xử lý một lượng giao dịch và hoạt động lưu trữ cao hơn mà không gặp trở ngại. Cải tiến này đặt Filecoin trong tư thế hỗ trợ một cơ sở người dùng ngày càng tăng và đáp ứng yêu cầu lưu trữ ngày càng tăng khi sự tiếp nhận mở rộng.

Hỗ trợ tương tác chéo chuỗi

Sự hoàn tất nhanh chóng là một yêu cầu quan trọng cho sự tương tác chéo chuỗi hiệu quả. Cầu nối blockchain và các giải pháp tương tác đa nền tảng thường phụ thuộc vào việc xác nhận giao dịch nhanh chóng để đồng bộ dữ liệu mạng. Bằng cách giảm thời gian hoàn tất, F3 làm cho Filecoin tương thích hơn với các hệ sinh thái blockchain khác, cho phép tích hợp mượt mà và mở rộng các trường hợp sử dụng của nó.

Tham gia hệ sinh thái được củng cố

Xử lý giao dịch nhanh hơn khuyến khích sự tham gia mạnh mẽ hơn từ cả người dùng lẫn các nhà cung cấp lưu trữ. Với phần thưởng và xác nhận giao dịch nhanh chóng, các nhà cung cấp lưu trữ được khuyến khích cung cấp dịch vụ của mình một cách tích cực hơn. Tương tự, người dùng cuối cũng được hưởng lợi từ trải nghiệm mượt mà và nhanh chóng, thúc đẩy sự tương tác cao hơn trong hệ sinh thái Filecoin.

Tăng khả năng xử lý mạng

Sự giới thiệu của F3 giảm thiểu công việc tính toán liên quan đến quá trình xác nhận dài. Tối ưu hóa này cho phép mạng xử lý nhiều giao dịch hơn trong một khoảng thời gian nhất định, tăng tổng lưu lượng. Một mạng lưới hiệu quả hơn cho phép Filecoin duy trì tính cạnh tranh trong cảnh quan lĩnh vực lưu trữ phi tập trung và các giải pháp blockchain đang phát triển nhanh chóng.

Tác động đến hệ sinh thái Filecoin

Nguồn: filecoin.io

Đối với Nhà cung cấp Lưu trữ

Nhà cung cấp lưu trữ được hưởng lợi từ việc xác nhận giao dịch nhanh hơn, giúp họ tiếp nhận khách hàng hiệu quả hơn. Điều này giảm thời gian chờ đợi và cải thiện lợi nhuận, khuyến khích tham gia mạng lưới nhiều hơn.

Cho các nhà phát triển

Những nhà phát triển xây dựng ứng dụng phi tập trung có quyền truy cập vào mạng hỗ trợ tương tác thấp độ trễ và xử lý dữ liệu thời gian thực. F3 cũng bổ sung máy ảo Filecoin (FVM), cho phép hợp đồng thông minh và ứng dụng phi tập trung hiệu suất cao.

Cho khách hàng

Người dùng cuối cùng trải nghiệm sự đáng tin cậy và tính sẵn có tốt hơn, với các hoạt động lưu trữ và truy xuất nhanh hơn, khiến cho Filecoin trở nên hấp dẫn hơn đối với các trường hợp sử dụng cá nhân và doanh nghiệp.

Sự Phát Triển Hệ Sinh Thái Rộng Lớn

Bằng cách hỗ trợ các trường hợp sử dụng mới và mở rộng khả năng tương thích, F3 tăng cường hệ sinh thái, thúc đẩy sự đổi mới và áp dụng. Nó đặt Filecoin vào vị trí là một nhà cung cấp quan trọng trong lĩnh vực lưu trữ phi tập trung và Web3.

Thách thức và xem xét

Độ phức tạp tích hợp

Giới thiệu GossiPBFT song song với EC yêu cầu tích hợp cẩn thận để đảm bảo tương thích và duy trì an ninh. Mô hình đồng thuận kép phải hoạt động mượt mà để ngăn chặn sự gián đoạn.

Yêu cầu tài nguyên

GossiPBFT có thể tăng nhu cầu tính toán trên các nút, có thể đặt ra thách thức đối với các nhà cung cấp lưu trữ nhỏ hơn. Cân nhắc cân đối yêu cầu tài nguyên với tính bao gồm mạng là một yếu tố quan trọng.

Phối hợp các bên liên quan

Sự thành công của F3 phụ thuộc vào việc cập nhật phối hợp trên toàn bộ hệ sinh thái. Để tránh sự phân mảnh, tất cả các thành viên phải nâng cấp cơ sở hạ tầng của họ.

Quản lý kỳ vọng

Mặc dù F3 cải thiện đáng kể tốc độ giao dịch, nhưng có thể không giải quyết được tất cả các thách thức mạng. Các bên liên quan phải có kỳ vọng thực tế về lợi ích và hạn chế của nó.

Kết luận

Fast Finality (F3) là một cột mốc quan trọng trong hành trình của Filecoin để trở thành một mạng lưu trữ phân quyền hiệu quả và tiện lợi hơn. Bằng cách giảm thời gian hoàn tất, bản nâng cấp cải thiện trải nghiệm người dùng, mở rộng tiềm năng ứng dụng và thúc đẩy sự phát triển của hệ sinh thái. Mặc dù còn tồn tại những thách thức, kế hoạch cẩn thận và thực hiện của nhóm Filecoin đảm bảo một sự chuyển đổi suôn sẻ, giữ nguyên những nguyên tắc cốt lõi về an ninh và phân quyền của mạng. Khi F3 chuẩn bị triển khai đầy đủ, nó tín hiệu cho một thời kỳ mới về hiệu suất và khả năng cho mạng Filecoin.