Đơn giản hóa một lớp giao thức: Bước tiếp theo của Ethereum

Trong quá trình phát triển của blockchain, Bitcoin đã để lại ấn tượng sâu sắc với thiết kế đơn giản và rõ ràng của nó. Một giao thức mà một học sinh trung học cũng có thể hiểu, nhưng lại hỗ trợ cho việc vận hành của hệ thống tài chính phi tập trung toàn cầu. Ngược lại, Ethereum, từng hứa hẹn là "máy tính thế giới", giờ đây lại bị ràng buộc bởi sự phức tạp: từ máy ảo cồng kềnh đến cơ chế đồng thuận khó bảo trì, cho đến các hợp đồng trước biên, cấu trúc dữ liệu và cơ chế Gas chồng chéo. Đã đến lúc khởi đầu lại, để Ethereum trở lại với con đường đơn giản, không chỉ phải mở rộng mà còn phải dễ hiểu, bảo trì và xác minh.

Tầm nhìn của Ethereum là trở thành sổ cái của thế giới, lưu trữ tài sản văn minh và ghi chép, hỗ trợ các cơ sở hạ tầng quan trọng như tài chính, quản trị và xác thực dữ liệu có giá trị cao. Để đạt được mục tiêu này, cần phải cân nhắc đến hai khả năng cốt lõi là khả năng mở rộng và tính linh hoạt.

Các hard fork trong tương lai sẽ nâng cao đáng kể không gian dữ liệu L2, lộ trình năm 2026 cũng lên kế hoạch cho việc mở rộng tương tự cho L1. Đồng thời, Ethereum đã chuyển sang đồng thuận PoS, sự đa dạng của các khách hàng đang cải thiện nhanh chóng, nghiên cứu về khả năng xác minh ZK và khả năng chống lại cuộc tấn công lượng tử cũng đang được thúc đẩy. Tuy nhiên, ngoài việc mở rộng và hiệu suất, còn có một nền tảng độ bền dễ bị bỏ qua nhưng cũng quan trọng không kém: sự đơn giản của giao thức.

Đơn giản: Lá chắn cuối cùng của sự phi tập trung

Điều đáng khen ngợi nhất về Bitcoin là sự đơn giản của giao thức của nó:

• Blockchain được cấu thành từ một chuỗi các khối
• Mỗi khối được băm đến khối trước đó
• Các khối vượt qua xác thực PoW, tức là kiểm tra xem vài chữ số đầu tiên của băm của nó có bằng 0 hay không
• Mỗi khối chứa giao dịch, giao dịch tiêu tốn đồng coin được tạo ra bởi việc đào hoặc giao dịch trước đó.

Sự đơn giản này mang lại một số lợi ích:

• Giảm bớt rào cản nghiên cứu và phát triển, ngăn chặn độc quyền công nghệ
• Giảm chi phí phát triển cơ sở hạ tầng mới
• Giảm độ phức tạp của việc bảo trì lâu dài
• Giảm thiểu rủi ro từ các lỗ hổng bảo mật nghiêm trọng
• Giảm khả năng bị thao túng bởi lợi ích đặc biệt

Trong lịch sử, Ethereum đã thể hiện kém về tính đơn giản, dẫn đến chi phí phát triển không cần thiết, rủi ro an ninh và văn hóa nghiên cứu đóng kín. Trong năm năm tới, Ethereum có tiềm năng trở nên đơn giản gần như Bitcoin, có thể bắt đầu từ hai khía cạnh là lớp đồng thuận và lớp thực thi.

Đơn giản hóa lớp đồng thuận

Trong tương lai, cơ chế đồng thuận mới sẽ tích hợp sự tích lũy của lý thuyết đồng thuận, ZK-SNARK và nền kinh tế đặt cược trong thập kỷ qua, nhằm xây dựng một lớp đồng thuận tối ưu dài hạn và đơn giản hóa đáng kể. Các sáng kiến chính bao gồm:

• Hoàn thiện ba vị trí: đơn giản hóa logic vị trí và kỷ nguyên và loại bỏ cơ chế ủy ban phức tạp
• Lựa chọn phân nhánh và cấu trúc mạng đơn giản hơn: ít người xác thực hoạt động hơn, quy tắc đơn giản hơn
• Đơn giản hóa logic chuyển trạng thái: thiết kế lại các cơ chế hoạt động của người xác thực

Cải tiến của lớp đồng thuận tương đối độc lập với việc thực thi EVM, cho phép nâng cấp tự do hơn. Thách thức thực sự là làm thế nào để đơn giản hóa lớp thực thi.

Đơn giản hóa lớp thực thi

Lớp thực thi là nguồn gốc thực sự của sự phức tạp: bộ lệnh EVM, hợp đồng được biên dịch sẵn, các tính năng tự hủy khó mở rộng, gánh nặng tương thích lịch sử, v.v. Một giải pháp khả thi là thay thế EVM bằng một máy ảo sạch, hiệu suất cao, thân thiện với ZK, chẳng hạn như RISC-V. Các lợi ích bao gồm:

• Hiệu suất được cải thiện đáng kể
• Tích hợp liền mạch với các ngôn ngữ lập trình chính
• Hỗ trợ gốc cho các hệ thống bằng chứng không kiến thức
• Cấu trúc rõ ràng để dễ dàng kiểm tra và xác minh bảo mật
• Hầu như không cần biên dịch trước hợp đồng

Quá trình di chuyển có thể tham khảo cách Apple chuyển sang chip ARM, cho phép hợp đồng cũ tiếp tục chạy trên trình thông dịch EVM, trong khi trình thông dịch này được viết bằng hợp đồng RISC-V.

Xây dựng cơ sở hệ thống trang nhã hơn

Trong tương lai, giao thức Ethereum nên tích hợp nhiều "thành phần chia sẻ" hơn, giảm bớt độ phức tạp của hệ thống:

• Mã đồng nhất: dùng cho nhiều tình huống, tránh thiết kế lặp lại
• Định dạng tuần tự hóa thống nhất: Hiệu quả hơn, có lợi cho việc tách rời L2
• Cấu trúc cây trạng thái thống nhất: phù hợp hơn cho chứng minh ZK, nhanh hơn và đơn giản hơn

Điều này có nghĩa là nền tảng Ethereum sẽ không còn được tạo thành từ các giải pháp tạm thời khác nhau, mà sẽ được xây dựng bằng "gạch giao thức" theo thẩm mỹ kỹ thuật.

Kết luận

Sự đơn giản, giống như phi tập trung, là chìa khóa cho khả năng phục hồi của hệ thống. Thực sự coi trọng sự đơn giản đòi hỏi một sự thay đổi văn hóa và lợi ích có thể không thể định lượng được ngay lập tức, nhưng giá trị của sự đơn giản sẽ xuất hiện trong dài hạn. Trong tương lai, Ethereum nên đặt mục tiêu cho số lượng dòng mã đồng thuận tối đa, cố gắng tiếp cận mức độ đơn giản của Bitcoin. Đồng thời, thiết kế tổng thể nên tuân thủ khái niệm "đơn giản là trên hết", ưu tiên bao bì địa phương hơn là sự phức tạp mang tính hệ thống và ưu tiên cho những lựa chọn kiến trúc có thuộc tính rõ ràng và khả năng kiểm chứng.