Hệ sinh thái Ethereum đang đối diện với sự tái cấu trúc: Puffer UniFi khai phá mô hình mới Layer 2

Giới thiệu

Gần đây, một đội ngũ của một nhân vật chính trị nổi tiếng đã phát hành đồng meme trên Solana, gây ra sự rung chuyển trên thị trường. Hành động này không chỉ thúc đẩy sự gia tăng định giá của hệ sinh thái Solana, mà còn dẫn đến việc lượng lớn vốn tổ chức chuyển từ hệ sinh thái Ethereum, khiến Ethereum phải đối mặt với thử thách thị trường nghiêm trọng nhất kể từ khi thành lập.

Sự biến đổi mạnh mẽ của cấu trúc thị trường này không chỉ làm lung lay niềm tin thị trường vào Ethereum trong lĩnh vực chuỗi công cộng, mà còn làm nổi bật rằng sự cạnh tranh trong lĩnh vực Layer 1 đang bước vào một bước ngoặt quan trọng: Đối mặt với thách thức kép về khả năng mở rộng và trải nghiệm người dùng, hệ sinh thái Ethereum cần những đổi mới công nghệ đột phá. Dựa trên bối cảnh này, đội ngũ Puffer đã giới thiệu giải pháp UniFi dựa trên kiến trúc Based Rollup, mở ra những khả năng mới cho con đường mở rộng của Ethereum.

UniFi như một giải pháp Layer 2 Ethereum cách mạng, cam kết giải quyết bốn vấn đề cốt lõi kìm hãm sự phát triển của Ethereum: đạt được khả năng kết hợp nguyên tử và giao dịch tức thì giữa L1 và L2, giải quyết vấn đề phân tán tính thanh khoản trong hệ sinh thái L2, và giới thiệu cơ chế xếp hạng phi tập trung, nâng cao giá trị sử dụng của token ETH.

UniFi dựa trên ý tưởng Based Rollup, thông qua việc chuyển giao trách nhiệm sắp xếp giao dịch cho các validator Ethereum L1, không chỉ nâng cao đáng kể tính an toàn và tính trung lập, mà còn cung cấp một hướng đi mới để tái tạo lợi thế cạnh tranh cho Ethereum. Bước đột phá công nghệ này có thể trở thành điểm chuyển mình quan trọng cho hệ sinh thái Ethereum khi đối mặt với cấu trúc thị trường mới.

UniFi đã tận dụng nền tảng công nghệ dịch vụ LRT có sẵn của Puffer, kết hợp hữu cơ ba thành phần cốt lõi sáng tạo là Based Sequencing, UniFi Preconf AVS và TEE multi-prover, để thực hiện kiến trúc công nghệ UniFi Based Rollup.

Based Rollup: Mô hình mới cho mở rộng Layer 2

Sau khi nâng cấp Cancun của Ethereum, các giải pháp mở rộng Layer 2 đã trở lại tâm điểm của thị trường. Hiện tại, các giải pháp mở rộng chính như Optimistic Rollups và ZK Rollups đều bộc lộ những hạn chế đáng kể trong ứng dụng thực tế.

Optimistic Rollups tuy chiếm ưu thế, nhưng cơ chế cửa sổ thách thức 7 ngày của nó ảnh hưởng nghiêm trọng đến tính thanh khoản của vốn và phải đối mặt với chi phí chứng minh gian lận cao trong thời gian mạng bị tắc nghẽn. ZK Rollup thể hiện xuất sắc về tốc độ xác nhận giao dịch và hiệu quả lưu trữ dữ liệu, nhưng lại chịu chi phí vận hành cao do tính chất tính toán của chứng minh không kiến thức, ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý tổng thể. Quan trọng hơn, cả hai loại giải pháp này đều cần duy trì cơ sở hạ tầng tập trung độc lập, không chỉ làm tăng gánh nặng bảo trì hệ thống mà còn ở một mức độ nào đó đi lệch khỏi mục đích thiết kế phi tập trung.

Để vượt qua những rào cản kỹ thuật này, các nhà nghiên cứu của Quỹ Ethereum đã đề xuất khái niệm Based Rollup vào tháng 3 năm 2023. Giải pháp đổi mới này thông qua việc chuyển chức năng sắp xếp giao dịch sang mạng chính Ethereum, đạt được sự phối hợp sâu sắc giữa Layer 2 và Layer 1. Trong kiến trúc Based Rollup, lớp đồng thuận, lớp khả dụng dữ liệu và lớp thanh toán đều dựa vào mạng chính Ethereum, trong khi mạng Rollup chỉ tập trung vào việc thực hiện giao dịch và cập nhật trạng thái. Thiết kế này không chỉ đơn giản hóa kiến trúc kỹ thuật của Layer 2 mà còn hoàn toàn kế thừa tính năng hoạt động của mạng chính Ethereum, là một bước đột phá quan trọng đối với các giải pháp mở rộng hiện có.

Lợi thế lớn nhất của Based Rollup là nó hoàn toàn kế thừa tính bảo mật của mạng chính Ethereum, loại bỏ các thiết kế phức tạp như xác thực bộ sắp xếp độc lập và cơ chế buồng thoát, đồng thời còn giảm đáng kể chi phí bảo trì hệ thống.

Vấn đề là, nếu như Based Rollup xuất sắc như vậy, tại sao không có ứng dụng quy mô lớn?

Câu trả lời rất hiển nhiên, Based Rollup vẫn còn một số khuyết điểm, cần nhiều sự tích lũy kỹ thuật và công nghệ đổi mới để giải quyết.

Based Rollup khi kế thừa tính bảo mật của mạng chính Ethereum, cũng không thể tránh khỏi những hạn chế về chu kỳ xác nhận giao dịch của nó. Do quyền sắp xếp giao dịch hoàn toàn phụ thuộc vào Layer 1, thời gian xác nhận cuối cùng của Based Rollup bị khóa trong chu kỳ tạo khối của Ethereum (khoảng 12 giây). Khoảng thời gian này rõ ràng là quá dài đối với các tình huống ứng dụng yêu cầu tính kịp thời cao như DeFi, gây cản trở nghiêm trọng cho triển vọng ứng dụng thực tế của Based Rollup.

Để giải quyết điểm đau cốt lõi này, Puffer đã đưa ra một giải pháp sáng tạo và hoàn chỉnh.

Cơ chế xác nhận trước: Giải quyết vấn đề của Based Rollups

Trong quá trình phát triển của hệ sinh thái Web3, các chuỗi công khai hiệu suất cao luôn phải đối mặt với mâu thuẫn sâu sắc giữa hiệu quả và tính phi tập trung. Mặc dù một số dự án đại diện cho chuỗi công khai hiệu suất cao có khả năng xử lý mạnh mẽ, nhưng mô hình tương tác trực tiếp giữa người dùng và nút chuỗi vẫn khó tránh khỏi tình trạng tắc nghẽn trong thời gian cao điểm của mạng. Để giải quyết tình huống này, thị trường đã xuất hiện nhiều giải pháp xử lý trước chuỗi, thông qua việc tập trung hóa việc tổng hợp đơn hàng để đạt được phản hồi giao dịch trong mili giây, đồng thời hiệu quả tránh được rủi ro MEV. Tuy nhiên, cách nâng cao hiệu suất này không thể tránh khỏi việc đưa vào rủi ro tập trung, do nó phụ thuộc vào một thực thể đơn lẻ để thực hiện tổng hợp giao dịch và lưu trữ tài sản.

Trong bối cảnh này, cơ chế xác nhận trước (Pre-Confirmation) mà hệ sinh thái Ethereum đang khám phá cung cấp một góc nhìn hoàn toàn mới. Cơ chế này cố gắng duy trì tính phi tập trung trong khi vẫn giữ hiệu suất cao bằng cách thêm một giai đoạn xử lý trước khi giao dịch được đưa lên chuỗi.

Puffer dựa trên ý tưởng này, kết hợp với EigenLayer phát triển giải pháp xác nhận trước UniFi AVS sáng tạo. Trong thiết kế kiến trúc của nó, giao dịch Layer 2 đầu tiên được xử lý bởi nhóm nút xác thực đăng ký Native ReStaking. Những người xác thực này, là các nút gốc của Ethereum, có thể hoàn thành xác nhận trước giao dịch trong vòng 100 mili giây, giúp người dùng không cần chờ đợi toàn bộ chu kỳ xác nhận để có được dự đoán đáng tin cậy về trạng thái giao dịch, nâng cao đáng kể trải nghiệm người dùng.

UniFi AVS đã triển khai cơ chế hình phạt kinh tế nghiêm ngặt thông qua EigenLayer, ràng buộc các nút xác thực phải thực hiện cam kết trước xác nhận. Điều này có nghĩa là bất kỳ nút nào vi phạm cam kết trước xác nhận sẽ phải đối mặt với việc mất mát tài sản đã đặt cọc, từ đó đảm bảo độ tin cậy của việc xác nhận trước ở cấp độ hệ thống. Thông qua cơ chế bảo đảm hai lớp này, Puffer khéo léo giải quyết được nút thắt hiệu suất của Based Rollup, đồng thời duy trì độ an toàn cao và đạt được phản hồi giao dịch ở mức độ mili giây.

Cơ chế xác nhận trước dự kiến sẽ trở thành công nghệ then chốt thúc đẩy sự tiến hóa của hệ sinh thái Web3. Nó không chỉ cung cấp hỗ trợ hiệu suất cần thiết cho Based Rollup, mà quan trọng hơn là mở ra một mô hình mới kết hợp giữa hiệu quả và phi tập trung.

TEE+Multiprover: Tái cấu trúc tương tác nguyên tử giữa các lớp

Công nghệ đổi mới của Puffer không chỉ thể hiện ở cơ chế xác nhận trước, mà còn thông qua kiến trúc xác thực kép TEE (Môi trường thực thi đáng tin cậy) + Multiprover, đạt được sự kết nối liền mạch giữa Layer 1 và Layer 2. Giá trị cốt lõi của thiết kế kiến trúc này là đạt được khả năng kết hợp nguyên tử giữa các lớp (Atomic Composability).

Khả năng kết hợp nguyên tử, hay còn gọi là tính tương tác giữa các hợp đồng thông minh, có nghĩa là các giao dịch có thể được hoàn thành trong một giao dịch duy nhất, đảm bảo rằng hoặc tất cả các thao tác đều được thực hiện thành công, hoặc tất cả đều bị hoàn trả. Đặc điểm này dễ dàng được thực hiện trong môi trường chuỗi đơn, nhưng luôn là một thách thức trong các tình huống đa lớp. Các giải pháp Layer 2 truyền thống thường phải chờ đợi thời gian xác nhận dài, điều này đã hạn chế nghiêm trọng sự phát triển của các ứng dụng DeFi đa lớp.

Puffer đã khéo léo giải quyết vấn đề này thông qua kiến trúc TEE+Multiprover. TEE cung cấp một môi trường thực thi an toàn độc lập, có khả năng cách ly quy trình xác minh, đảm bảo quá trình tính toán không bị ảnh hưởng bởi bên ngoài. Trên nền tảng này, cơ chế Multiprover giới thiệu nhiều nút xác minh cùng tham gia vào xác minh giao dịch, hình thành một mạng lưới đồng thuận nhanh chóng phi tập trung. Thiết kế này cho phép giao dịch giữa các lớp có được sự xác nhận đáng tin cậy từ cụm nút TEE trước khi chờ xác nhận cuối cùng từ Layer 1, giữ cho độ trễ đồng thuận trong mức mili giây.

TEE+Multiprover không chỉ nâng cao tốc độ cuối cùng mà còn mang lại khả năng kết hợp nguyên tử với Layer 1 cho UniFi rollup. Điều này có nghĩa là các DApp được triển khai trên rollup có thể truy cập trực tiếp vào các quỹ thanh khoản của mạng chính Ethereum, thực hiện giao dịch nguyên tử xuyên lớp. Khả năng tương tác xuyên lớp liền mạch này mở ra những khả năng chưa từng có cho đổi mới DeFi. Đồng thời, thông qua việc giới thiệu cơ chế tham gia người xác thực không cần giấy phép và hệ thống chống trừng phạt (anti-slashing), Puffer vừa đảm bảo hiệu suất cao vừa duy trì đặc tính phi tập trung của hệ thống.

Ý nghĩa của cấu trúc đổi mới này vượt xa tầng công nghệ. Nó thực chất đã định nghĩa lại ranh giới của Layer 2, biến rollup từ một công cụ mở rộng đơn thuần thành cầu nối cho việc chuyển giao giá trị giữa các lớp. Khi hệ sinh thái Web3 phát triển sâu sắc hơn, tôi tin rằng cơ sở hạ tầng có thể thực hiện tương tác nguyên tử xuyên lớp này sẽ đóng vai trò ngày càng quan trọng.

Tóm tắt

Tầm nhìn kỹ thuật của Puffer nhắm thẳng vào những điểm đau cốt lõi của hệ sinh thái Ethereum, như sự phân mảnh thanh khoản, trải nghiệm người dùng bị chia cắt và câu chuyện bị phân tán.

Về mặt thực hiện kỹ thuật, Puffer đã tận dụng tối đa những tích lũy công nghệ của mình trong lĩnh vực mạng nút có thể xác minh và môi trường thực thi đáng tin cậy (TEE), giới thiệu giải pháp Based Rollup hoàn chỉnh nhất hiện nay là UniFi, trong khi giữ được hiệu suất cao cũng đảm bảo tính phi tập trung. Kiến trúc công nghệ đổi mới này không chỉ cung cấp một hướng giải quyết kỹ thuật hoàn toàn mới cho những khó khăn mở rộng hiện tại của Ethereum, mà còn mở ra con đường mới cho sự phát triển lành mạnh của hệ sinh thái Layer 2.

Trong khi đó, với sự hoàn thiện dần dần của cơ chế xác nhận trước và các công nghệ đổi mới như TEE multi-prover, các ứng dụng được hưởng lợi không chỉ giới hạn trong một đường đua Rollup duy nhất, mà còn lan tỏa đến các lĩnh vực khác nhau của Web3, chẳng hạn như Trading Bot, DEX đều có thể được nâng cấp nhờ những công nghệ này. Và Puffer, như một người dẫn đầu trong nhiều đổi mới công nghệ, có thể cũng sẽ chiếm một vị trí quan trọng trong các quá trình này.