Hướng phát triển của Ethereum vào năm 2030: Thực hiện tầm nhìn sổ cái toàn cầu trong sự phân hóa công nghệ Rollup

Ethereum luôn cam kết duy trì tính trung lập đáng tin cậy, đồng thời thúc đẩy đổi mới ở cấp độ cao hơn. Các cuộc thảo luận ban đầu đã mô tả "lộ trình lấy Rollup làm trung tâm", tức là mạng lưới cơ sở sẽ dần được đơn giản hóa và củng cố, hầu hết các hoạt động sẽ chuyển sang L2. Tuy nhiên, những phát triển gần đây cho thấy, chỉ làm lớp đồng thuận và khả năng dữ liệu tối thiểu là không đủ: L1 phải có khả năng xử lý lưu lượng và hoạt động, vì đây là nền tảng mà L2 cuối cùng phụ thuộc vào. Điều này có nghĩa là cần có tốc độ tạo khối nhanh hơn, chi phí dữ liệu thấp hơn, cơ chế chứng minh mạnh mẽ hơn, và khả năng tương tác tốt hơn.

Sự gia tăng hoạt động của L1 sẽ thúc đẩy sự tăng trưởng hoạt động của L2, có thể nói là nước dâng thuyền cao.

Cơ chế đồng thuận Beam Chain sắp tới được thiết kế nhằm đạt được tốc độ xác nhận cuối cùng nhanh hơn và ngưỡng người xác thực thấp hơn, đồng thời nâng cao thông lượng gốc và củng cố tính trung lập của Ethereum. Đồng thời, đã có đề xuất xem xét việc chuyển hoạt động từ máy ảo Ethereum ngày càng phức tạp (EVM) sang máy ảo gốc RISC-V, hứa hẹn sẽ nâng cao đáng kể hiệu suất của người chứng minh trong khi vẫn duy trì khả năng tương tác với hợp đồng truyền thống.

Những nâng cấp này sẽ định hình lại bối cảnh L2. Đến năm 2030, lộ trình của Ethereum với Rollup tổng quát làm trung tâm sẽ tích hợp theo hai hướng trong một phạm vi:

• Rollup kiểu căn chỉnh: Ưu tiên thực hiện tích hợp sâu với Ethereum ( như chia sẻ sắp xếp, xác thực gốc ), tận dụng tối đa tính thanh khoản của L1 dưới giả định tin tưởng tối thiểu. Mối quan hệ này có tính chất hai bên cùng có lợi, Rollup kiểu căn chỉnh có thể trực tiếp lấy tính khả thi và an toàn từ L1.

• Rollup hiệu suất: ưu tiên theo đuổi thông lượng và trải nghiệm người dùng thời gian thực, đôi khi sẽ thông qua các lớp khả dụng dữ liệu thay thế (DA ) hoặc các bên tham gia được ủy quyền ( như bộ sắp xếp tập trung, ủy ban an toàn nhỏ / chữ ký đa ) thực hiện, nhưng vẫn sử dụng Ethereum làm lớp thanh toán cuối cùng để có độ tin cậy ( hoặc để tiếp thị ).

Trong khi thiết kế các kế hoạch Rollup này, mỗi đội cần cân nhắc ba khía cạnh sau:

• Lấy thanh khoản: Làm thế nào để lấy và sử dụng thanh khoản trên Ethereum và có thể là các giải pháp Rollup khác? Tầm quan trọng của tính khả dụng đồng bộ hoặc tính khả dụng nguyên tử là gì?

• Nguồn an toàn: Độ an toàn của tính thanh khoản chuyển từ Ethereum sang Rollup nên được kế thừa trực tiếp từ Ethereum đến mức nào, hay phụ thuộc vào nhà cung cấp Rollup?

• Hiệu suất thực thi: Tầm quan trọng của tính tương thích với Etherum Virtual Machine (EVM) là gì? Với sự xuất hiện của các giải pháp thay thế như SVM và sự phổ biến của hợp đồng thông minh Rust, liệu tính tương thích EVM có còn quan trọng trong năm năm tới?

Sự phân cực trên hệ thống Rollup

Các dự án Rollup đang dần tập trung vào hai cực. Một cực là Rollup hiệu suất cao, chúng có thể cung cấp thông lượng tối đa và trải nghiệm người dùng ( băng thông cao, độ trễ thấp ), nhưng có độ gắn kết thấp với Ethereum L1; cực còn lại là Rollup đồng bộ với Ethereum ( chẳng hạn như Rollup dựa trên L1, Rollup gốc, Rollup siêu âm ), loại Rollup này tận dụng tối đa tính bảo mật, dữ liệu và cơ chế đồng thuận của Ethereum, ưu tiên đảm bảo tính phi tập trung, an toàn và tính trung lập đáng tin cậy, nhưng do các hạn chế thiết kế L1, sẽ hy sinh một phần hiệu suất. Còn những Rollup ở giữa, cố gắng cân bằng cả hai có thể khó cạnh tranh, cuối cùng sẽ có xu hướng nghiêng về một trong hai cực, đối mặt với nguy cơ bị loại bỏ.

Góc trên bên trái của biểu đồ Rollup tập trung vào hiệu suất: chúng có thể sử dụng bộ định dạng tập trung, mạng khả năng dữ liệu thay thế (DA mạng ) hoặc tối ưu hóa ứng dụng cụ thể, để đạt được thông lượng vượt xa L2( thông thường như MegaETH ). Một số Rollup định hướng hiệu suất sẽ nằm ở phía bên phải về tính đồng bộ ( ví dụ, bằng cách áp dụng các công nghệ dựa trên xác nhận trước nhanh như Puffer UniFi và Rise, nhắm đến "mục tiêu lý tưởng" ở góc trên bên phải ), nhưng tính xác định cuối cùng của chúng vẫn phụ thuộc vào quy định L1. Ngược lại, Rollup ở góc dưới bên phải tối đa hóa tính đồng bộ với Ethereum: tích hợp sâu ETH vào phí giao dịch, giao dịch và DeFi; cố định việc sắp xếp giao dịch và/hoặc xác minh chứng minh trong L1; và ưu tiên tính kết hợp hơn là tốc độ gốc ( ví dụ, Taiko mặc dù đang phát triển theo hướng này, nhưng cũng đang khám phá xác nhận trước có giấy phép để tối ưu hóa trải nghiệm người dùng ). Đến năm 2030, tôi dự đoán nhiều L2 "trung dung" sẽ chuyển sang một trong các mô hình trên, hoặc phải đối mặt với nguy cơ bị loại bỏ. Người dùng và nhà phát triển sẽ có xu hướng lựa chọn môi trường có độ an toàn cao, đồng bộ với Ethereum ( cho các tình huống DeFi có rủi ro cao và có thể kết hợp ), hoặc mạng lưới có khả năng mở rộng cao, tùy chỉnh cho ứng dụng ( cho các ứng dụng người dùng đại chúng ). Lộ trình Ethereum năm 2030 đã đặt nền móng cho cả hai con đường này.

Định nghĩa về "tính đồng bộ" đang gây tranh cãi, vẫn chưa đạt được sự đồng thuận. Đối với báo cáo này, trên đây là khung phân tích ngắn gọn về "hiệu suất" và "tính đồng bộ". Biểu đồ trước dựa trên định nghĩa này, không nhất thiết áp dụng cho các cách giải thích khác về "tính đồng bộ".

Tại sao vùng trung gian lại biến mất?

Hiệu ứng mạng sẽ thúc đẩy thị trường tập trung vào ít hơn, nhưng lớn hơn những nút trung tâm. Trong các thị trường như tiền điện tử, nơi hiệu ứng mạng đóng vai trò chủ đạo, cuối cùng có thể hình thành một mô hình mà một số ít người chiến thắng chiếm ưu thế, giống như chúng ta đã thấy trong lĩnh vực CEX. Do hiệu ứng mạng sẽ tập trung xung quanh những lợi thế cốt lõi của một chuỗi, hệ sinh thái thường sẽ hội tụ vào một số nền tảng "tối đa hóa hiệu suất" và "tối đa hóa an toàn". Một Rollup chỉ đạt được một nửa sự đồng nhất hoặc hiệu suất trên Ethereum, cuối cùng có thể không nhận được sự an toàn của cái trước và cũng không có khả năng sử dụng của cái sau.

Khi công nghệ Rollup trở nên trưởng thành, các hoạt động kinh tế sẽ hình thành các tầng dựa trên sự cân bằng giữa "an toàn cần thiết" và "chi phí để đạt được an toàn". Những cảnh huống không thể chịu đựng rủi ro thanh toán hoặc quản trị, chẳng hạn như DeFi cấp tổ chức, kho lưu trữ lớn trên chuỗi, thị trường tài sản thế chấp có giá trị cao, có thể sẽ tập trung vào việc kế thừa sự bảo đảm an toàn và tính trung lập hoàn chỉnh của Ethereum trên chuỗi ( hoặc chính Ethereum L1 ). Ở đầu kia, những ứng dụng hướng đến công chúng ( như Meme, giao dịch, xã hội, trò chơi, thanh toán bán lẻ, v.v. ) sẽ tập trung vào những chuỗi có trải nghiệm người dùng tốt nhất và chi phí thấp nhất, các chuỗi này có thể cần các giải pháp tăng cường thông lượng tùy chỉnh hoặc cơ chế sắp xếp tập trung. Do đó, những chuỗi "tốc độ khá nhưng không phải nhanh nhất, an toàn cũng ổn nhưng không phải tối ưu nhất" sẽ dần thu hút ít hơn. Đặc biệt là đến năm 2030, nếu khả năng tương tác giữa các chuỗi cho phép tài sản tự do di chuyển giữa hai loại cảnh huống này, không gian sinh tồn của vùng trung gian này sẽ càng hạn chế.

Sự tiến hóa của công nghệ Ethereum

Toàn bộ lớp cơ sở của Ethereum ( từ thực thi, thanh toán, đồng thuận đến khả năng sử dụng dữ liệu ) đều được lên kế hoạch nâng cấp lớn, nhằm nâng cao khả năng mở rộng của L1 và phù hợp hơn với mô hình phát triển lấy Rollup làm trung tâm. Các cải tiến quan trọng ( như mũi tên chỉ ra ) sẽ nâng cao hiệu suất, giảm độ phức tạp, và thúc đẩy Ethereum phát huy vai trò trực tiếp hơn trong việc vận hành Rollup.

( Tầng thực thi

Đến năm 2030, môi trường thực thi hiện tại của Ethereum ) áp dụng kiến trúc 256 bit và thiết kế truyền thống của máy ảo Ethereum EVM ### có thể sẽ được thay thế hoặc cải tiến bằng máy ảo hiện đại và hiệu quả hơn. Vitalik đã đề xuất nâng cấp máy ảo Ethereum lên kiến trúc dựa trên RISC-V. RISC-V là một tập lệnh mô-đun tinh gọn, hứa hẹn sẽ đạt được bước đột phá đáng kể về hiệu suất thực thi giao dịch và tạo chứng minh ( tăng cường 50-100 lần ). Các lệnh 32/64 bit của nó có thể trực tiếp tương thích với CPU hiện đại, và hiệu quả hơn trong chứng minh không kiến thức. Để giảm thiểu tác động của sự chuyển giao công nghệ và tránh đình trệ tiến độ ( ví dụ như tình huống mà cộng đồng đã cân nhắc sử dụng eWasm thay thế EVM trước đây ), kế hoạch sẽ áp dụng chế độ hai máy ảo: giữ lại EVM để đảm bảo tương thích ngược, đồng thời giới thiệu máy ảo RISC-V mới để xử lý các hợp đồng mới ( tương tự như giải pháp tương thích WASM + EVM của Arbitrum Stylus ). Hành động này nhằm mục đích đơn giản hóa và tăng tốc độ đáng kể cho lớp thực thi, đồng thời hỗ trợ khả năng mở rộng của L1 và khả năng hỗ trợ Rollup.

(# Tại sao phải làm như vậy?

Thiết kế EVM không tính đến chứng minh không có kiến thức, do đó, bộ chứng minh zk-EVM sẽ tạo ra nhiều chi phí phụ khi mô phỏng chuyển trạng thái, tính toán root hash/hash tree và xử lý các cơ chế đặc trưng của EVM. Ngược lại, máy ảo RISC-V áp dụng logic thanh ghi đơn giản hơn, có thể mô hình hóa và tạo ra chứng minh trực tiếp, với các ràng buộc cần thiết giảm đáng kể. Sự thân thiện với chứng minh không có kiến thức của nó có thể loại bỏ các giai đoạn không hiệu quả như tính toán gas và quản lý trạng thái, mang lại lợi ích lớn cho tất cả các Rollup sử dụng chứng minh không có kiến thức: việc tạo ra chứng minh chuyển trạng thái sẽ đơn giản hơn, nhanh hơn và chi phí thấp hơn. Cuối cùng, việc nâng cấp EVM lên máy ảo RISC-V có thể nâng cao tổng thể công suất chứng minh, cho phép L1 xác minh trực tiếp việc thực thi L2 ) sẽ được chi tiết dưới đây ###, đồng thời nâng cao giới hạn công suất của máy ảo Rollup hiệu suất.

Ngoài ra, điều này sẽ phá vỡ cộng đồng nhỏ của Solidity/Vyper, mở rộng đáng kể hệ sinh thái phát triển của Ethereum, thu hút nhiều cộng đồng phát triển chính như Rust, C/C++, Go tham gia.

( Tầng thanh toán

Ethereum dự kiến sẽ chuyển từ mô hình thanh toán L2 rời rạc sang một khung thanh toán tích hợp nguyên bản và thống nhất, điều này sẽ thay đổi hoàn toàn cách thức thanh toán của Rollup. Hiện nay, mỗi Rollup đều cần triển khai hợp đồng xác thực L1 độc lập ) để chứng minh gian lận hoặc chứng minh tính hợp lệ ###, những hợp đồng này có mức độ tùy chỉnh cao và độc lập với nhau. Đến năm 2030, Ethereum có thể sẽ tích hợp một chức năng nguyên bản (, chức năng EXECUTE được đề xuất ), như một bộ xác thực thực thi L2 chung. EXECUTE cho phép các xác thực viên Ethereum trực tiếp thực thi lại các chuyển đổi trạng thái của Rollup và xác minh tính chính xác của chúng, về cơ bản đã "củng cố" khả năng xác thực các khối Rollup tùy ý ở cấp độ giao thức.

Cập nhật này sẽ tạo ra "Rollup gốc", về bản chất là các phân đoạn thực thi có thể lập trình ( tương tự như thiết kế của NEAR ). Khác với L2 thông thường, Rollup tiêu chuẩn hoặc Rollup dựa trên L1, các khối của Rollup gốc được xác thực bởi chính động cơ thực thi của Ethereum.

EXECUTE đã loại bỏ cơ sở hạ tầng tùy chỉnh phức tạp cần thiết cho việc mô phỏng và duy trì EVM như cơ chế chứng minh gian lận, mạch chứng minh không biết, "ủy ban an toàn" đa chữ ký, giúp đơn giản hóa đáng kể phát triển Rollup tương đương EVM, cuối cùng đạt được L2 hoàn toàn không cần tin cậy với hầu như không cần mã tùy chỉnh. Kết hợp với bộ chứng thực thời gian thực thế hệ tiếp theo như Fermah, Succinct, có thể thực hiện thanh toán thời gian thực trên L1: Giao dịch Rollup một khi được đưa vào L1 sẽ đạt được tính cuối cùng, không cần chờ đợi cửa sổ chứng minh gian lận hoặc tính toán chứng minh nhiều thời gian. Bằng cách xây dựng lớp thanh toán thành cơ sở hạ tầng chia sẻ toàn cầu, Ethereum đã tăng cường tính trung lập đáng tin cậy, người dùng có thể tự do chọn khách hàng xác minh và tính khả dụng kết hợp mà không cần lo lắng về vấn đề chứng minh thời gian thực cùng slot, tính khả dụng kết hợp đồng bộ được đơn giản hóa đáng kể. Tất cả các Rollups gốc hoặc gốc + dựa trên L1 sẽ sử dụng cùng một hàm thanh toán L1, đạt được tiêu chuẩn hóa chứng minh và tương tác thuận tiện giữa các phân đoạn Rollup.

( lớp đồng thuận

Chuỗi Beacon của Ethereum ) đang được tái cấu trúc thành Beam Chain (. Kế hoạch thử nghiệm từ năm 2027-2029 ) nhằm nâng cấp cơ chế đồng thuận thông qua công nghệ mã hóa tiên tiến ( bao gồm khả năng chống lượng tử ), nâng cao khả năng mở rộng và mức độ phi tập trung. Trong quá trình nâng cấp với sáu hướng nghiên cứu, các đặc điểm cốt lõi liên quan đến bài viết này bao gồm:

• Khoảng thời gian ngắn hơn, tính cuối cùng nhanh hơn: Một trong những mục tiêu cốt lõi của Beam Chain là nâng cao tốc độ tính cuối cùng. Rút ngắn từ 2 kỷ nguyên hiện tại, tức là 32+32 khoảng thời gian 12 giây dưới cơ chế (Gasper, khoảng 15 phút cuối cùng, xuống còn 3 khoảng thời gian tính cuối cùng )3SF, 4 khoảng thời gian, khoảng 12 giây (, cuối cùng đạt được tính cuối cùng trong 1 khoảng thời gian )SSF, khoảng 4 giây (. 3SF + 4 khoảng thời gian có nghĩa là xác nhận cuối cùng có thể hoàn thành trong vòng 10 giây sau khi giao dịch được đưa lên chuỗi, cải thiện đáng kể trải nghiệm người dùng dựa trên Rollup L1 và Rollup bản địa: Tốc độ khối L1 được nâng cao sẽ trực tiếp tăng tốc độ tạo khối Rollup. Thời gian đưa giao dịch vào khối khoảng 4 giây ) lâu hơn trong tải trọng cao (, làm cho tốc độ khối liên quan của Rollup tăng gấp 3 lần ) mặc dù vẫn chậm hơn Rollup hiệu suất, L1 thay thế hoặc thanh toán thẻ tín dụng, do đó cơ chế xác nhận trước vẫn rất quan trọng ###. Tính cuối cùng L1 nhanh hơn cũng có thể đảm bảo và tăng tốc việc thanh toán: Rollup có thể hoàn thành trên L1 trong vài giây.