Thách thức về khả năng mở rộng Ethereum: Dữ liệu trạng thái

Lưu ý của biên tập viên: Bài viết này đến từNhững người đam mê Ethereum (ID: ethfans)Lưu ý của biên tập viên: Bài viết này đến từ

Những người đam mê Ethereum (ID: ethfans)

Những người đam mê Ethereum (ID: ethfans)

, tác giả: Trustnodes, dịch & hiệu đính: Min Min & A Jian, được Odaily in lại với sự ủy quyền.

Mặc dù giới hạn trên của Gas khối có sẵn trong Ethereum đã được tăng lên, nhưng kích thước của khối (khối lượng dữ liệu) không thay đổi nhiều, vì số lượng giao dịch trên Ethereum không hoàn toàn tương quan thuận với khối lượng dữ liệu.

Như bạn có thể thấy từ hình trên, rõ ràng có một mối quan hệ nhất định giữa kích thước của dữ liệu khối trên Ethereum và giới hạn trên của khối Gas. Nếu là biểu đồ đường, nó cũng sẽ hiển thị xu hướng tăng. Tuy nhiên, mối quan hệ giữa hai người hơi phức tạp.

Gas trong Ethereum là một đơn vị trừu tượng đo lượng tài nguyên máy tính được tiêu thụ để thực hiện một hoạt động.

Vì các hợp đồng đã hoàn tất Turing, nên bạn có thể bao gồm vô số cấu trúc vòng lặp trong các giao dịch của mình. (Để tránh rơi vào vòng lặp vô tận) Ethereum đã đặt giới hạn trên cho lượng Gas có sẵn cho một khối, hiện tại là 12 triệu.

Mô tả hình ảnh

-Khối lượng giao dịch Ethereum vào tháng 6 năm 2020-

Mặc dù giới hạn gas khối đã tăng 50% nhưng khối lượng giao dịch trên Ethereum vẫn dưới mức cao nhất mọi thời đại. Điều này là do phần lớn Gas được sử dụng cho các giao dịch mã thông báo hoặc giao dịch hợp đồng thông minh.

Thực hiện một giao dịch mã thông báo đơn giản tiêu thụ 80.000 gas, trong khi giao dịch chuyển ether tiêu tốn 20.000 gas. Việc thực hiện giao dịch dapp tùy thuộc vào tình huống, nhưng mức tiêu thụ gas của nó thường cao hơn so với giao dịch mã thông báo Cao nhất).

Ngược lại, Bitcoin đơn giản hơn nhiều, một giao dịch cơ bản chỉ là 250 byte (trong đó một giao dịch chỉ là 250 byte hoặc đó có thể là cơ sở và sau đó mỗi giao dịch là 20 byte, chúng tôi không hiểu nửa sau của câu—— người dịch ).

Không có nén giao dịch ở cấp độ giao thức như vậy trên Ethereum vì nó sử dụng hệ thống tài khoản.

Để tạo điều kiện quản lý tài khoản, mạng Ethereum sẽ cập nhật trạng thái mỗi khi một khối mới được thêm vào. Griffin Ichiba Hotchkiss của Ethereum Foundation đã tuyên bố:

""Trạng thái" Ethereum hoàn chỉnh đề cập đến trạng thái hiện tại của tất cả các tài khoản và số dư, cũng như "bộ nhớ" của tất cả các hợp đồng thông minh được triển khai và chạy trong EVM (Máy ảo Ethereum). Trên chuỗi khối Ethereum, mọi khối được hoàn thiện có một và chỉ một trạng thái mà toàn bộ mạng đồng ý. Mỗi khi một khối mới được thêm vào chuỗi, trạng thái sẽ thay đổi và cập nhật.”

Để đưa ra phép so sánh đơn giản nhất: Trạng thái bitcoin đề cập đến UTXO (đầu ra giao dịch hiệu quả chưa được sử dụng). Cho dù đó là trạng thái của Ethereum hay trạng thái của Bitcoin, đó là một khái niệm khó hiểu. Nói một cách đơn giản, đó là bộ nhớ (ram) hoặc ảnh chụp nhanh của mạng. Do đó, cả số dư tài khoản và chức năng mã có trong hợp đồng đều được hiển thị công khai.

Để đồng bộ hóa Ethereum từ khối gốc, bạn cần đi qua 400 triệu "nút", mất khoảng 1 tuần.

Mỗi khi một khối được tạo, hơn 10.000 nút đầy đủ của toàn bộ mạng Ethereum (máy tính chạy ứng dụng khách Ethereum và lưu tất cả các khối chuỗi khối Ethereum) phải được cập nhật cục bộ, cập nhật khoảng 3.000 "nút" cây trạng thái.

Điều này có nghĩa là cứ sau 15 giây, bộ nhớ máy tính của bạn phải đồng bộ hóa một khối và đĩa phải tiếp tục đọc và ghi các thay đổi đối với mạng Ethereum trong mỗi khối.

Do đó, càng có nhiều thay đổi, bộ nhớ và đĩa của máy tính sẽ càng bận rộn, sau khi tài nguyên đạt đến giới hạn trên, tiến trình của toàn bộ mạng không thể được đồng bộ hóa.

Không thể duy trì đồng bộ hóa có nghĩa là không thể tải xuống lịch sử, nhưng không thể hoàn thành xử lý giao dịch cùng lúc với toàn bộ mạng.

Ngoài ra, một bài báo năm ngoái đã chỉ ra rằng đối với các lập trình viên, việc xây dựng một mô hình toán học để liên kết chính xác "chi phí thực thi (Gas) với lượng tài nguyên được sử dụng (chẳng hạn như CPU ​​và bộ nhớ)" không phải là một vấn đề đơn giản.

Bài báo cũng nêu rõ: "Chúng tôi đã tìm thấy một số điểm khác biệt trong mô hình kinh tế lượng, chẳng hạn như sự không nhất quán đáng kể trong việc định giá đơn hàng. Chúng tôi đã thiết kế một thuật toán di truyền (genetic algorithm) có thể tạo ra các hợp đồng được xử lý chậm hơn 200 lần so với các hợp đồng thông thường". , chúng tôi đã chứng minh rằng tất cả các ứng dụng khách ethereum chính đều dễ bị tổn thương và nếu chúng chạy trên phần cứng cấp độ người tiêu dùng, chúng sẽ không thể theo kịp mạng trong trường hợp bị tấn công."

Tương tự, trong hệ thống Bitcoin, nếu kẻ tấn công tạo ra một khối khó xác minh, nó thậm chí có thể khiến hệ thống khai thác trên máy tính của bạn gặp sự cố. Tuy nhiên, nếu ai đó làm điều này, có khả năng mất phần thưởng khối 6,25 BTC; nếu nhóm khai thác làm điều này, rất có thể sẽ mất tất cả các công cụ khai thác.

Nhưng trong hệ thống Ethereum, thứ mà kẻ tấn công mất chỉ là chi phí phát hành hợp đồng, theo khám phá của nhà nghiên cứu, tổn thất này không tỷ lệ thuận với tác động của cuộc tấn công.

Tất nhiên, chúng tôi có thể chạy các nút thông qua nhà cung cấp dịch vụ đám mây Infura. Phần lớn các hoạt động trên mạng Ethereum được thực hiện bởi các nút trên Infura.

Theo Joseph Lubin, người sáng lập vườn ươm Ethereum ConsenSys, ConsenSys gần đây đã hợp tác với AMD để tạo ra W3BCLOUD, nhằm mục đích tạo ra "thế hệ tiếp theo của điện toán, lưu trữ và băng thông phi tập trung."

Tuy nhiên, giải pháp thực sự ngay bây giờ là sharding cấp độ hợp đồng blockchain.

Mô tả hình ảnh

-Kế hoạch mở rộng Ethereum (tháng 6 năm 2020)-

Ba giải pháp mở rộng bên phải có môi trường mạng và chuỗi khối độc lập, đồng thời đã thiết lập giao tiếp với Ethereum. Tuy nhiên, hiện tại, các mạng này không liên lạc với nhau.

Nếu lịch sử lặp lại, bước đầu tiên có thể là kết nối nhiều máy tính trên thế giới độc lập với nhau để mọi người có thể giao tiếp với nhau.

Ban đầu, nếu bạn có máy tính xách tay, bạn chỉ có thể truy cập dữ liệu trên máy tính xách tay đó. Sau đó, với những đột phá về công nghệ, các máy tính xách tay khác nhau đã được kết nối (ban đầu qua dây cáp) và bạn có thể truy cập dữ liệu trên máy tính xách tay của hàng xóm.

Vì các máy tính này có thể giao tiếp với nhau nên chúng tôi có thể cho phép mọi người truy cập dữ liệu của mình nhưng chúng tôi không cần mọi người lưu trữ dữ liệu của mình trừ khi họ muốn.

Chỉ những người chịu trách nhiệm chia sẻ dữ liệu mới cần lưu trữ dữ liệu. Chúng ta chỉ cần kết nối với máy tính của người khác là có thể xem dữ liệu của nhau.

Tức là chúng ta cần triển khai giao tiếp giữa OMG và ZK. Lý do tại sao chúng tôi không thể thiết lập giao tiếp giữa Bitcoin và Ethereum là vì chúng là các giao thức khác nhau. Nhưng vẫn có những dự án đang cố gắng kết nối cả hai.

Nếu chúng ta để các cụm dữ liệu này giao tiếp với nhau, thì miễn là chúng chạy trên cùng một giao thức, sẽ không còn bất kỳ giới hạn nào đối với khả năng mở rộng.

Đây là điều cần rất nhiều thời gian để đạt được. Nếu nhìn từ góc độ này, chúng ta sẽ thấy rằng cả Satoshi Nakamoto và Gregory Maxwell đều đúng, bởi vì họ xem xét nó từ các cấp độ thời gian khác nhau.