Ethereum và Solana: Chiến trường mới của cuộc cạnh tranh chuỗi công khai

Ethereum đang tiến hành cải cách phía cung. Sau khi kế hoạch mở rộng vô hạn thất bại, Vitalik bắt đầu xem xét lại chiến lược L2/Rollup và tích cực hơn trong việc duy trì đường đua L1. Kế hoạch "tăng tốc giảm phí" của mạng chính Ethereum đã được đưa vào chương trình nghị sự, chuyển sang kiến trúc Risc-V chỉ là khởi đầu, cách nào để theo kịp thậm chí vượt qua Solana về hiệu suất sẽ trở thành điểm trọng tâm trong thời gian tới.

Trong khi đó, Solana tiếp tục mở rộng các trường hợp ứng dụng của mình. Solana kiên định theo đuổi con đường làm lớn làm mạnh L1, tin rằng "hoặc mở rộng, hoặc biến mất". Ngoài một động cơ đồng thuận mới được phát triển bởi một nền tảng giao dịch nào đó đang bước vào giai đoạn triển khai, thì trong hội nghị Solana gần đây ở New York, giao thức đồng thuận Alpenglow do đội ngũ Anza phát triển đã thu hút được sự chú ý rộng rãi.

Cần lưu ý rằng Ethereum và Alpenglow đều có tầm nhìn vĩ đại để trở thành "máy tính toàn cầu".

Cơ chế đồng thuận mới trong kỷ nguyên nút quy mô lớn

Truyền thống, số lượng nút và mức độ phân tán được coi là những chỉ số chính để đo lường mức độ phi tập trung của mạng blockchain. Để ngăn chặn sự tập trung, ngưỡng an ninh thường được đặt ở mức 33%, nghĩa là không có thực thể nào duy nhất nên kiểm soát quá tỷ lệ này của các nút.

Dưới sự thúc đẩy của hiệu quả vốn, việc khai thác Bitcoin cuối cùng đã phát triển thành các cụm mỏ, trong khi Ethereum trở thành sân khấu chính cho một số nhà cung cấp dịch vụ staking lớn và các sàn giao dịch tập trung. Nhưng điều này không có nghĩa là những thực thể này có thể hoàn toàn kiểm soát hoạt động của mạng lưới, vì trong mô hình "duy trì mạng lưới để kiếm phần thưởng/chi phí quản lý", họ thiếu động cơ để làm điều xấu.

Tuy nhiên, việc đánh giá độ khỏe của mạng lưới phải xem xét quy mô của nó. Ví dụ, trong một nhóm nhỏ chỉ có 3 người, cần có sự đồng thuận 2/3 để được coi là hoạt động hiệu quả. Chỉ đơn giản theo đuổi mức bảo đảm an toàn tối thiểu 33% là không có ý nghĩa, vì những người tham gia còn lại rất dễ dàng thông đồng, dẫn đến chi phí làm ác thấp và lợi ích cao.

So với trước, trong một mạng lưới quy mô lớn với 10.000 nút, không cần phải theo đuổi 2/3 số phiếu đa số. Hầu hết các nút không biết nhau, ngay cả sự thông đồng giữa các nhà cung cấp dịch vụ staking lớn cũng sẽ phải đối mặt với chi phí phối hợp khổng lồ.

Dựa trên ý tưởng này, một số người đã đưa ra một giả thuyết táo bạo: Liệu có thể thực hiện "tăng tốc và giảm chi phí" bằng cách giảm số lượng nút và tỷ lệ đồng thuận không?

Giao thức Alpenglow được thiết kế dựa trên nguyên tắc này. Nó có kế hoạch giảm ngưỡng đồng thuận bảo mật xuống còn 20%, đồng thời duy trì quy mô khoảng 1500 nút. Điều này không chỉ giúp tăng tốc độ xác nhận của các nút, gia tăng lợi nhuận cho các nút, mà còn khuyến khích quy mô mạng mở rộng lên khoảng 10.000 nút.

Cách làm này thực sự sẽ mang lại hiệu quả 1+1>2, hay sẽ vượt qua cơ chế an toàn hiện có, hiện tại vẫn chưa thể xác định. Tuy nhiên, tinh thần đổi mới táo bạo này xứng đáng được công nhận, nó cung cấp một cách tiếp cận hoàn toàn mới cho sự cạnh tranh của chuỗi công khai.

Alpenglow：Cải cách cơ chế lan truyền khối mới

Triết lý cốt lõi của Alpenglow là trong kỷ nguyên của các nút quy mô lớn, không cần số lượng đồng thuận quá cao. Nhờ vào cơ chế PoS, những kẻ có hành vi xấu cần phải đầu tư một số vốn khổng lồ để kiểm soát mạng lưới. Ngay cả khi quy mô chỉ 20%, theo giá hiện tại, để kiểm soát Ethereum cần 20 tỷ USD, để kiểm soát Solana cũng cần 10 tỷ USD.

Từ góc độ thực tiễn, Alpenglow chia toàn bộ quy trình thành ba phần chính là Rotor, Votor và Repair. Điều này phần nào là một sự cải tiến sâu sắc đối với cơ chế Turbine hiện tại của Solana.

Turbine là cơ chế phát sóng khối của Solana, nó có trách nhiệm truyền bá thông tin khối để đạt được sự đồng thuận toàn mạng. Khác với giao thức Gossip mà Ethereum sử dụng trong giai đoạn đầu, Turbine áp dụng một chiến lược phát tán theo cấp độ:

1. Trong mỗi chu kỳ, các nút được chia thành Leader, Relay và nút bình thường, chỉ có nút Leader có thể khởi xướng phát sóng khối.
2. Một số nút Relay sau khi nhận thông tin sẽ tiếp tục phát sóng đến nhiều nút thông thường hơn, tạo thành một mạng lưới truyền bá giống như cấu trúc cây.

Cơ chế Rotor trong Alpenglow là một biến thể của Turbine, về bản chất đây là một cách thức truyền bá thông điệp khối có trật tự hơn, trong đó bất kỳ nút nào cũng có thể trở thành Leader hoặc Relay.

Votor là cơ chế xác nhận nút. Trong tưởng tượng của Alpenglow, nếu vòng bỏ phiếu đầu tiên của các nút đạt 80%, đáp ứng yêu cầu tối thiểu 20%, thì có thể thông qua nhanh chóng. Nếu vòng bỏ phiếu đầu tiên nằm trong khoảng từ 60% đến 80%, thì sẽ tiến hành bỏ phiếu vòng hai, một lần nữa vượt quá 60% để xác nhận cuối cùng.

Nếu vẫn không thể đạt được sự đồng thuận, cơ chế Repair sẽ được kích hoạt. Nhưng tình huống này giống như thời gian thách thức trong mạng L2, nếu thực sự cần phải sử dụng thường xuyên, có thể có nghĩa là giao thức đang gặp vấn đề nghiêm trọng.

Khác với việc chỉ đơn giản tăng cường tài nguyên phần cứng để nâng cao băng thông, mục tiêu của Alpenglow là giảm quy trình tạo ra sự đồng thuận của khối. Nếu có thể giữ cho các khối dữ liệu ở quy mô nhỏ (khoảng 1500 byte) và rút ngắn thời gian tạo ra (lý tưởng có thể đạt 100 mili giây), thì hiệu suất mạng sẽ được cải thiện đáng kể.

Kết luận

Với sự phát triển của công nghệ L2, các giải pháp mở rộng hiện tại dường như đã gần đến giới hạn. Trong bối cảnh này, mạng chính Solana có nhu cầu thực tế về việc mở rộng thêm. Chỉ có việc liên tục nâng cao TPS của mạng chính mới có thể củng cố vị trí của Solana như một "kẻ giết Ethereum".

Cần lưu ý rằng, phạm vi ứng dụng của Alpenglow không chỉ giới hạn ở Solana. Về lý thuyết, bất kỳ chuỗi PoS nào, bao gồm cả Ethereum, đều có thể áp dụng cơ chế này. Điều này cho thấy, nghiên cứu công nghệ blockchain đã chạm đến ranh giới của công nghệ hiện tại, cần khẩn cấp đưa vào nhiều ý tưởng mới từ khoa học máy tính thậm chí là xã hội học.

Trên toàn cầu, số lượng blockchain có thể trở thành cơ sở hạ tầng cốt lõi có thể rất hạn chế. Trong lĩnh vực cạnh tranh này, Solana cần liên tục đổi mới để đảm bảo vị trí của mình.