Lộ trình nâng cấp hệ thống PoS Ethereum: Xác nhận nhanh hơn và ngưỡng thấp hơn

2025-07-22 01:43:18

Hướng phát triển tương lai của hệ thống Bằng chứng Ethereum

Người đồng sáng lập Ethereum, Vitalik Buterin, gần đây đã phát hành một loạt bài viết về sự phát triển trong tương lai của giao thức Ethereum, bao gồm sáu giai đoạn chính trong lộ trình Ethereum. Bài viết này sẽ tập trung phân tích phần đầu tiên của lộ trình "The Merge", khám phá những cải tiến công nghệ tiềm năng của cơ chế Bằng chứng (PoS) và các phương pháp thực hiện của nó.

Kể từ khi Ethereum hoàn thành việc chuyển đổi từ Bằng chứng công việc (PoW) sang Bằng chứng (PoS) gần hai năm trước, hệ thống PoS đã thể hiện xuất sắc trong các lĩnh vực ổn định, hiệu suất và phi tập trung. Tuy nhiên, vẫn còn một số lĩnh vực quan trọng cần được tối ưu hóa thêm.

Kế hoạch phát triển của Ethereum vào năm 2023 chủ yếu tập trung vào hai khía cạnh: thứ nhất là cải thiện các đặc tính kỹ thuật, như tăng cường tính ổn định, hiệu suất và khả năng tiếp cận của các người xác thực nhỏ; thứ hai là đối phó với rủi ro tập trung thông qua điều chỉnh mô hình kinh tế.

Mục tiêu chính của "The Merge"

Thực hiện tính xác định trong một khe thời gian (SSF): Giảm thời gian xác nhận cuối cùng của khối từ 15 phút xuống còn trong một khe thời gian.
Trong khi giữ nguyên tính phi tập trung, tối đa hóa tốc độ xác nhận và hoàn thành giao dịch.
Giảm ngưỡng staking riêng lẻ, nâng cao khả năng tham gia của những người staking nhỏ.
Tăng cường tính ổn định tổng thể của hệ thống.
Nâng cao khả năng chống lại cuộc tấn công 51% của Ethereum, bao gồm ngăn chặn sự đảo ngược tính cuối cùng, ngăn chặn và kiểm duyệt.

Định hình chắc chắn theo từng khoảng thời gian và dân chủ hóa việc đặt cược

Hiện tại, việc xác nhận khối Ethereum mất khoảng 15 phút, và ngưỡng đặt cược là 32 ETH. Đây là kết quả của sự cân bằng giữa ba mục tiêu:

Tối đa hóa số lượng người tham gia staking
Giảm thiểu thời gian xác nhận cuối cùng
Giảm thiểu chi phí vận hành nút

Lý tưởng nhất, Ethereum hy vọng đạt được hai cải tiến trong khi vẫn duy trì tính cuối cùng kinh tế:

Rút ngắn thời gian xác nhận khối xuống còn một khoảng thời gian (12 giây hoặc ngắn hơn)
Giảm ngưỡng staking từ 32 Ether xuống 1 Ether

Những cải tiến này sẽ mang lại cho người dùng sự bảo đảm an toàn cao hơn và cơ hội tham gia thuận tiện hơn. Tuy nhiên, việc đạt được những mục tiêu này đang đối mặt với thách thức tăng chi phí nút.

Giải pháp xác định đơn thời gian

Để giải quyết vấn đề chi phí nút dưới sự tham gia của số lượng lớn người xác thực, hiện có một số phương án thay thế.

Tối ưu hóa giao thức tổng hợp chữ ký, chẳng hạn như sử dụng công nghệ ZK-SNARKs.
Cơ chế Ủy ban Orbit: Thông qua việc chọn ngẫu nhiên một ủy ban có quy mô vừa để chịu trách nhiệm về việc xác định cuối cùng của chuỗi, đồng thời duy trì chi phí tấn công cao.
Cơ chế staking hai tầng: Thiết lập hai loại ngưỡng staking cao và thấp, chỉ những người staking với ngưỡng cao mới có thể tham gia trực tiếp vào quá trình cuối cùng của kinh tế.

Mỗi phương án đều có ưu điểm và nhược điểm của nó, cần phải cân nhắc giữa tính bảo mật, tính phi tập trung và khả năng kỹ thuật.

Bầu cử lãnh đạo bí mật đơn nhất

Hiện tại, người đề xuất khối tiếp theo có thể được biết trước, điều này tiềm ẩn nguy cơ an ninh. Giao thức bầu cử lãnh đạo bí mật đơn lẻ (SSLE) nhằm mục đích ẩn thông tin người đề xuất thông qua công nghệ mã hóa, cho đến khi khối được tạo ra mới tiết lộ. Tuy nhiên, việc triển khai một giao thức SSLE đủ đơn giản và hiệu quả vẫn đang gặp thách thức.

Xác nhận giao dịch nhanh hơn

Việc rút ngắn thời gian xác nhận giao dịch từ 12 giây xuống 4 giây sẽ cải thiện đáng kể trải nghiệm người dùng và hiệu suất của các giao thức DeFi. Chủ yếu có hai hướng công nghệ:

Rút ngắn thời gian khoảng cách xuống còn 8 giây hoặc 4 giây
Cho phép người đề xuất công bố xác nhận trước trong một khoảng thời gian đơn.

Tuy nhiên, việc rút ngắn thời gian khoảng trống có thể mang lại rủi ro tập trung hóa cho các xác nhận viên, trong khi phương pháp xác nhận trước thì khó cải thiện hiệu suất trong trường hợp tồi tệ nhất.

Đe dọa từ máy tính lượng tử

Đối mặt với mối đe dọa tiềm tàng từ máy tính lượng tử, Ethereum cần phát triển các giải pháp thay thế dựa trên hàm băm hoặc các phương pháp chống lượng tử khác cho các phần giao thức hiện tại phụ thuộc vào đường cong ellip. Đây cũng là một trong những lý do mà Ethereum giữ thái độ bảo thủ trong thiết kế bằng chứng.

Kết luận

Hệ thống bằng chứng quyền lợi của Ethereum đang phải đối mặt với nhiều thách thức trong sự tiến hóa công nghệ. Để đối phó với những thách thức này, tính xác định cuối cùng trong một khoảng thời gian, dân chủ hóa việc staking, bầu cử lãnh đạo bí mật duy nhất, xác nhận giao dịch nhanh hơn và phát triển các giải pháp thay thế chống lại tấn công lượng tử đều là những vấn đề then chốt mà Ethereum cần giải quyết.

Trong quá trình nâng cấp công nghệ, đội ngũ Ethereum đang liên tục khám phá và đổi mới, cân nhắc các giải pháp công nghệ khác nhau để tìm ra con đường phát triển tốt nhất, đạt được độ an toàn, hiệu suất và mức độ phi tập trung cao hơn.

ETH-0.36%

Xem bản gốc

Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.

12 thích