Phân tích đề xuất cải tiến Ethereum EIP-1559
Nếu đề xuất cải tiến Ethereum (EIP-1559²) được triển khai, thì đó sẽ là thay đổi lớn nhất trong cách người dùng đặt giá thầu cho không gian khối trên bất kỳ chuỗi khối chính nào. Mặc dù các quy tắc được đề xuất tương đối đơn giản, nhưng đề xuất này sẽ mang lại những thay đổi đáng kể cho người dùng, thợ đào và nhà cung cấp ví, thậm chí ảnh hưởng đến bảo mật Ethereum nói chung.
tiêu đề phụ
Mục tiêu thiết kế
EIP-1559 có bốn mục tiêu thiết kế:
1 Cải thiện trải nghiệm người dùng
Đấu giá theo giá đầu tiên, như được sử dụng bởi các nền tảng chuỗi khối như Bitcoin và Ethereum, rất dễ hiểu và dễ thực hiện, nhưng không hiệu quả (xem phần tham khảo ³ và phần tham khảo ⁴ để biết thêm về điều này). Một trong những vấn đề lớn nhất là ước tính chi phí. EIP-1559 cố gắng giải quyết vấn đề này bằng cách thực thi cùng một mức phí cho tất cả các giao dịch càng nhiều càng tốt. Trong hầu hết các trường hợp, người dùng chỉ cần quyết định có trả phí hay không, chứ không phải trả giá bao nhiêu. Cách tiếp cận này có khả năng giảm phí xử lý do ước tính phí chính xác hơn.
2 Triển khai cơ chế Slack
Nhu cầu sử dụng không gian khối có thể không ổn định. Kết quả là, một số khối vẫn chưa được sử dụng quá một nửa, trong khi những khối khác đã đầy. Cơ chế chùng sẽ cho phép các khối nhất định phát triển miễn là các khối khác tương đối nhỏ. Điều này cho phép thực thi giới hạn kích thước khối trung bình dài hạn, đồng thời cho phép chênh lệch kích thước giữa các khối riêng lẻ.
3 Cải thiện bảo mật
Các nền tảng chuỗi khối chỉ dựa vào phí giao dịch để bảo mật (chẳng hạn như Bitcoin trong tương lai) có thể gặp sự cố khi trợ cấp khối hết⁵. EIP-1559 cố gắng tách phí giao dịch khỏi an ninh mạng. Phí giao dịch sẽ bị hủy bỏ để ủng hộ trợ cấp khối vĩnh viễn đáng tin cậy hơn để khuyến khích các thợ mỏ.
4 Ngăn chặn sự trừu tượng hóa kinh tế (economy trừu tượng)
tiêu đề phụ
Cách thức hoạt động của EIP-1559: phí cơ bản + tiền boa
Theo thỏa thuận, người dùng cần trả một khoản phí tối thiểu gọi là BASEFEE, đây là yếu tố cấu thành đầu tiên của đề xuất.
Các khoản phí tối thiểu thường không thể thi hành được vì giao thức không thể ngăn các giao dịch được đóng gói thông qua khám phá giá bên ngoài. Thỏa thuận luôn có thể chỉ định một mức giá, nhưng nếu người khai thác và người dùng đồng ý với mức giá thấp hơn, người dùng có thể trả tiền cho người khai thác theo thỏa thuận và người khai thác có thể hoàn lại tiền cho người dùng ngoài thỏa thuận.
EIP-1559 giải quyết các vấn đề trên bằng cách hủy bỏ hoàn toàn hệ thống phí cơ bản, ngăn không cho các khoản bồi hoàn xảy ra.
Vì những người khai thác không nhận được phí, nên người dùng phải khuyến khích các giao dịch của người khai thác theo những cách khác. Sau đó, từ quan điểm của người dùng, người dùng phải đặt hai giá trị khi gửi giao dịch:
Đầu tiên, người dùng cần xác định một khoản phí bổ sung được gọi là GAS_PREMIUM (sau đây gọi là "tiền boa") là giá đóng gói giao dịch vào khối. Thông thường, nó phải đủ cao để bù cho người khai thác do rủi ro khối chú tăng nhẹ (ví dụ: 1 Gwei). Nó cho phép đấu giá theo giá đầu tiên thô giữa các nhà giao dịch khi mạng bị tắc nghẽn.
Thứ hai, người dùng cũng cần xác định giá trần (FEECAP), đại diện cho số tiền tối đa họ sẵn sàng trả (bao gồm cả tiền boa) để giao dịch được đưa vào khối. Điều này là cần thiết vì trên thực tế, phí cơ sở sẽ tăng và giảm mỗi phút và những người dùng không đủ giới hạn phí sẽ có cơ hội được đưa vào các khối tiếp theo.
tiêu đề phụ
Giới hạn kích thước khối đàn hồi
Tính linh hoạt của kích thước khối đương nhiên là càng cao càng tốt, nhưng nếu kích thước khối không được kiểm soát, nó sẽ gây ra các vấn đề khuyến khích đã biết. Khả năng tăng tỷ lệ chú với các khối lớn hơn khuyến khích tập trung hóa người khai thác. Ngoài ra, chi phí xác minh phải được kiểm soát để duy trì tính chất không tin cậy của mạng⁶.
Cơ chế kích thước khối đàn hồi ra đời. Mục tiêu là cho phép các công ty khai thác tạo ra các khối lớn hơn chỉ với chi phí có thể chứng minh được. Bản thân việc tăng tỷ lệ mồ côi không phải là chi phí có thể chứng minh được, bởi vì tỷ lệ mồ côi có thể giảm bằng cách tăng mức độ tập trung hóa, nhưng việc hủy bỏ phí xử lý trong giao thức là một chi phí có thể chứng minh được.
Trong EIP-1559, các công cụ khai thác đôi khi có thể vượt quá giới hạn kích thước khối để đáp ứng nhu cầu đột ngột, nhưng chỉ khi có nhu cầu thực sự của người dùng. Phí cơ sở ban đầu ngăn chặn các công cụ khai thác tăng khối của riêng họ bằng các giao dịch spam bằng cách đưa ra chi phí thực (chi phí đốt).
EIP-1559 khả thi vì nó thay thế giới hạn cứng hiện tại về kích thước khối bằng hai giá trị: mục tiêu dài hạn là 10 triệu gas/khối và giới hạn cứng mới là 20 triệu gas/khốiⁱ giới hạn trên. (Vui lòng tham khảo Lưu ý i để biết hướng dẫn bổ sung liên quan)
Về lâu dài, mạng sẽ điều chỉnh phí cơ sở lên hoặc xuống để đạt được kích thước khối trung bình mong muốn. Khi khối nhỏ hơn kích thước mục tiêu, phí sẽ giảm dần để tăng nhu cầu. Khi khối vượt quá giới hạn, phí sẽ được tăng dần để giảm nhu cầu. Lệ phí thay đổi theo "khoảng cách" 10m, nhưng không quá 12,5% lên hoặc xuống cho mỗi khối.
tiêu đề phụ
kết quả mong đợi
1 Cải thiện trải nghiệm người dùng
Để đánh giá trải nghiệm người dùng của người dùng và nhà cung cấp ví, chúng ta phải xem xét tình hình của hệ thống trong các trạng thái tắc nghẽn khác nhau.
Không có tình trạng tắc nghẽn:
Bất cứ khi nào một khối giảm xuống dưới giới hạn tối đa 20m gas, người dùng không có lý do gì để vượt quá mức tối thiểu. Điều này đúng ngay cả khi phí cơ bản điều chỉnh tăng hoặc giảm theo thời gian.
Theo cách này, việc đóng gói thành khối phụ thuộc hoàn toàn vào phí cơ sở.
Người dùng sẵn sàng trả cả phí cơ bản và tiền boa tối thiểu sẽ được đóng gói vào khối tiếp theoⁱⁱ (xem lưu ý ii để biết hướng dẫn bổ sung liên quan). Miễn là không có tắc nghẽn, người dùng có thể mua không gian khối với giá cố định. Giống như khi bạn truy cập Amazon ngày nay, bạn sẽ thấy rằng các sản phẩm yêu thích của mình được đánh dấu với giá cố định, khác với hệ thống đặt giá thầu trong các cuộc đấu giá. Sau khi nhìn thấy thẻ giá, người dùng chấp nhận hoặc từ chối giao dịch. Điều này làm cho ước tính phí cho người dùng và ví rất dễ đoán.
Người dùng thậm chí có thể đặt giới hạn trên của phí thành một số tiền nhất định thấp hơn phí cơ sở hiện tại để họ có thể được đưa vào khối khi phí giảm.
Tình trạng tắc nghẽn thường xuyên:
Khi những người khai thác khai thác các khối trên 10M gas, phí cơ bản bắt đầu tăng. Trên thực tế, nó tiếp tục tăng cho đến khi một khối có 10 triệu gas trở xuống được khai thác. Nếu dung lượng của khối tiếp theo là 10M, phí cơ bản sẽ ổn định ở vị trí phí hiện tại. Nếu dung lượng khối tiếp theo nhỏ hơn 10 triệu, phí cơ sở sẽ bắt đầu giảm.
Điều quan trọng là phải hiểu điều này. Nếu kích thước khối vượt quá 10m trong một thời gian, các giao dịch có thể trở nên rất tốn kém, cuối cùng làm giảm nhu cầu. Chi phí giao dịch tăng nhanh như thế nào?
Giả sử rằng phí cơ bản trong khối thứ 0 là 1 tỷ wei/gas. Và giả sử giá của ETH là 240 đô la, chi phí của một giao dịch gas 21k thông thường là 0,0005 đô la. Chỉ sau 10 khối gas 20 triệu, chi phí giao dịch tăng lên 0,02 đô la. Sau 100 khối, chi phí giao dịch sẽ tăng lên $657. Đây là sức mạnh của sự tăng trưởng theo cấp số nhân.
Khi khối gần đạt đến giới hạn trên 20 triệu gas, hầu hết người dùng có giao dịch khẩn cấp sẽ tham gia đấu giá tiền boa, vì giao thức không còn cách thức nhị phân để xác định mức độ ưu tiên của giao dịch (trước đây, người dùng sẵn sàng trả phí cơ bản, hoặc không sẵn sàng).
Bằng cách này, khi mạng bị tắc nghẽn, giao thức sẽ quay trở lại cơ chế đấu giá theo giá đầu tiên hiện có.
Ngay cả trong các cuộc đấu giá tiền boa, các nhà giao dịch có thể dự đoán mức phí cơ bản sẽ cao hay thấp. Nếu phí cơ sở có giá trị bắt đầu ảo là 100 tại khối 0, thì nó có thể đạt tới 100*112,5% tại T1, 100*112,5%^2 tại T2 và 100*112,5%^3 tại T3, v.v. và kể từ đó trở đi. Điều này cũng đúng với việc giảm học phí.
Lấy phí cơ sở với giá trị ban đầu là 100 làm ví dụ, vùng màu xanh lam trong Hình 2 cho thấy mức tiềm năng mà nó có thể đạt được trong các khối tương lai.
Tình trạng tắc nghẽn gia tăng:
Như có thể thấy ở trên, EIP-1559 cho phép sử dụng các khối lớn hơn trong một khoảng thời gian ngắn, thay vì một khoảng thời gian dài hơn. Sau 30 phút khi nhu cầu tăng đột biến, phí cơ bản cho một giao dịch đơn giản là 21.000 gas sẽ vượt quá 1.000 USD (giả sử giá trị ban đầu của phí cơ sở = 1 Gwei).
Cách duy nhất để đưa phí cơ sở trở lại mức "bình thường" hơn là phát triển các khối dưới 10m.
Chỉ cần tưởng tượng nếu có 100 khối khí 20m liên tiếp. Tiếp tục ví dụ trước, chi phí trung bình của một giao dịch tăng lên $657. Để phí cơ sở trở lại giá trị ban đầu, 89 khối trống phải được phát triển. Ngoài ra, chúng tôi cũng có thể phát triển 183 khối khí 5m hoặc 371 khối khí 7,5m, v.v.
Do đó, một mô hình điển hình trong các tình huống tắc nghẽn cao là một loạt các khối rất nhỏ hoặc tương đối nhỏ theo sau là một loạt các khối lớn. Điều này cũng có ý nghĩa vì người dùng có sở thích thời gian cao giờ đây có thể tăng tốc độ giao dịch/khai thác của họ. Nhưng cuối cùng, phí cơ bản tăng nhiều hơn mong muốn của các nhà giao dịch và họ phải đợi phí cơ bản giảm trở lại.
Nhìn theo một cách khác, sự chậm chạp mang lại khả năng đáng giá của nhiều khối từ tương lai gần đến hiện tại. Nhưng bản thân nó không thể tạo ra nhiều năng lực hơn, và cuối cùng, những gì đã mượn luôn cần được trả lại.
2 Thực hiện Cơ chế Slack
Bằng cách phân tích cách EIP-1559 xử lý tắc nghẽn, chúng ta có thể thấy rằng cơ chế chùng của nó có liên quan chặt chẽ đến mức thay đổi tối đa trong phí cơ sở giữa các khối. Điều chỉnh càng chậm thì hệ thống càng có thể xử lý những thay đổi về nhu cầu giao dịch tốt hơn.
Một chủ đề phổ biến của biến thể này là tính tuần hoàn của chu kỳ ngày đêm hoặc chu kỳ ngày trong tuần-cuối tuần. Ở dạng hiện tại, EIP-1559 không cho phép các khối phát triển qua đêm và sau đó phát triển lớn hơn trong ngày, vì các khoảng thời gian này quá dài, khiến phí ban ngày tăng vọt lên hàng tỷ và tương ứng giảm nhanh chóng xuống gần bằng 0 trong buổi tối.
Do đó, cơ chế thư giãn hoạt động trong khoảng vài phút đến nửa giờ, ngoài thời gian đó thì không hiệu quả. Nhu cầu kéo kích thước khối theo một hướng càng lâu (ví dụ: khối đầy đủ), hiệu ứng kéo ngược lại của việc tăng phí cơ bản sẽ càng mạnh.
3 Cải thiện bảo mật
Nhiều nền tảng blockchain có chính sách tiền tệ giảm phát, trong đó số lượng tiền mới mà họ phát hành giảm dần theo thời gian. Khi lưu thông giảm đủ thấp, bảo mật sẽ được thanh toán bằng phí giao dịch. EIP-1559 từ bỏ mô hình duy trì bảo mật này chỉ bằng phí, bởi vì hầu hết các khoản phí giao dịch sẽ không khuyến khích người khai thác mà sẽ bị phá hủy.
Do đó, có thể nói rằng EIP-1559 cung cấp trợ cấp khối vĩnh viễn cho những người khai thác để đảm bảo tính bảo mật của giao thức. Tuy nhiên, chính xác hơn khi nói rằng nó tối ưu hóa các tùy chọn thiết kế của trợ cấp khối vĩnh viễn một cách phù hợp hơn. Lý do là việc đốt phí có tác động giảm phát đối với nguồn cung tiền tệ, cho phép các đồng tiền mới được phát hành ở nơi khác mà không làm tăng tổng nguồn cung.
Vì một giao thức có trợ cấp khối vĩnh viễn mang lại cho người khai thác nguồn thu nhập ổn định hơn, nên có thể lập luận rằng EIP-1559 có tác động tích cực đến tính bảo mật và ổn định lâu dài của Ethereum.
4 Ngăn chặn sự trừu tượng hóa kinh tế
Trước EIP-1559, nói đúng ra, phí giao dịch không cần phải trả bằng ETH. Mặc dù mạng chỉ hỗ trợ các khoản phí được thanh toán bằng ETH, nhưng về mặt lý thuyết, người dùng có thể trả cho những người khai thác ngoài băng tần bằng bất kỳ loại tiền tệ nào. Tuy nhiên, những người khai thác cũng có thể được trả tiền gián tiếp⁷ thông qua MEV. Ví dụ: một người khai thác có thể bao gồm các giao dịch trên một sàn giao dịch phi tập trung (DEX) mà không tính phí vì anh ta có thể kiếm tiền ở nơi khác thông qua việc chạy trước bất hợp pháp.
EIP-1559 chủ yếu giải quyết vấn đề này. Phần phí cơ bản của mọi giao dịch được tính bằng ETH và luôn được đốt cháy. Trong trường hợp này, bất kể ai trả tiền, ETH sẽ biến mất khỏi nguồn cung cấp tiền tệ. Người khai thác vẫn được tự do lựa chọn giao dịch có phí cơ bản thấp hơn, nhưng chỉ khi anh ta phải trả khoản chênh lệch cho khoản trợ cấp khối bằng ETH. Những người khai thác sẽ kiếm được ít ETH hơn trong khối, nhưng người dùng sẽ giữ được nhiều ETH hơn. Vì vậy, việc cung cấp mã thông báo là một sự rửa sạch, ai đó luôn phải trả phí giao dịch bằng ETH.
tiêu đề phụ
vấn đề tiềm tàng
Mối quan tâm chính với EIP-1559 là liệu những người khai thác có thể và sẽ thao túng phí cơ sở hay không.
Khi phí cơ bản bằng 0, các công ty khai thác sẽ nhận được toàn bộ giá thầu từ người dùng vì không có sự đốt cháy. Ngoài ra, hãy nhớ rằng các cuộc đấu giá tiền boa sẽ chỉ bắt đầu khi không gian khối bị thiếu.
Khi phí gần bằng 0, người khai thác có thể chỉ cần giữ phí ở mức đó mãi mãi. Nếu họ không bao giờ khai thác các khối trên 10 triệu gas, phí cơ bản sẽ không bao giờ tăng. Nếu nhu cầu không bao giờ vượt quá 10 triệu (hoặc bất kỳ giới hạn nào mà người khai thác quyết định đặt dưới 10 triệu), thì người khai thác sẽ nhận được toàn bộ phí.
Tuy nhiên, những gì tối ưu cho toàn bộ người khai thác có thể không giống nhau đối với từng người khai thác. Đây được gọi là vấn đề hành động tập thể. Nếu giới hạn trên của khối là 10 triệu gas và một số người dùng cần thực hiện giao dịch trong khối 20 triệu gas, thì chỉ một người khai thác mới có thể phá vỡ liên minh này và bao gồm cả giao dịch trả tiền boa.
Để hệ thống phí cơ bản ổn định và chiếm vị trí độc quyền, người khai thác phải kích hoạt một ngã ba mềm (MASF). Trong MASF, hơn 50% hashrate sẽ đảm bảo bỏ qua bất kỳ khối nào lớn hơn 10 triệu gas, do đó khuyến khích nhóm nhỏ người đó tuân theo các quy tắc triển khai mới này.
bản tóm tắt
bản tóm tắt
Từ những phân tích trên, chúng ta có thể thấy rằng EIP-1559 xứng đáng với tên gọi của nó ở một mức độ lớn. Nó sẽ làm tăng khả năng dự đoán của các ước tính phí, ngoại trừ các khoảng thời gian tắc nghẽn cao trong thời gian rất ngắn, khi hệ thống quay trở lại mô hình đấu giá theo giá đầu tiên đã được thiết lập. Những khoảng thời gian này chắc chắn sẽ kéo dài trong vài phút vì phí cơ sở tăng theo cấp số nhân, hạn chế nhu cầu.
Điều này có thể thực hiện được nhờ khối xây dựng thú vị của phí cơ bản. Đề xuất mở ra không gian thiết kế mới bằng cách đặt mức phí tối thiểu trong giao thức: từ kích thước khối linh hoạt đến trợ cấp khối vĩnh viễn, khả năng chống trừu tượng hóa kinh tế cao hơn và mô hình đấu giá tốt hơn.
Tương lai có vẻ tươi sáng cho EIP-1559, nhưng điều đó không có nghĩa là nó đã ở trạng thái tốt nhất. Chúng tôi chỉ đánh giá mức độ phù hợp của các tham số hiện có với mục tiêu thiết kế của riêng chúng. Các nghiên cứu sâu hơn về các cấu hình khác nhau của cơ chế này được đảm bảo.
