ETH 2.0 đang làm sáng tỏ
Ethereum 2.0 là bản nâng cấp của mạng Ethereum giúp tăng tốc độ, hiệu quả và khả năng mở rộng của mạng trong khi vẫn duy trì bảo mật và phân cấp. Việc nâng cấp rất quan trọng đối với Ethereum và nó sẽ bao gồm ba giai đoạn chính:
Giai đoạn 0 — Triển khai và đặt cược trên Beacon Chain.
Giai đoạn 1 - Khung phân mảnh
Giai đoạn 2 - Hợp nhất giữa Beacon Chain và Mainnet.
Những thay đổi chính mà ETH 2.0 mang lại cho mạng là:
Sharding - Ethereum sẽ được chia thành 18 "phân đoạn" chạy đồng thời. Điều này sẽ cải thiện đáng kể hiệu quả.
Staking - Đại tu hoàn chỉnh các giao thức đồng thuận từ Proof of Work sang Proof of Stake.
Giới hạn hiện tại của Ethereum
Ethereum hiện đang sử dụng cơ chế đồng thuận Proof-of-Work (“PoW”). Động lực cho Ethereum 2.0 bắt nguồn từ những hạn chế của mạng hiện tại.
chi phí vận hành cao
Vấn đề kinh tế với bằng chứng công việc là rào cản gia nhập cao. Trên thực tế, chi phí ban đầu của phần cứng cần thiết để khai thác Ethereum có lãi là cao, ngoại trừ chi phí điện cho người dùng tham gia nhóm khai thác.
tiêu thụ năng lượng cao
rủi ro tập trung
rủi ro tập trung
Chi phí khởi động cao hơn cũng có thể khiến các công ty khai thác tham gia nhóm hoặc quy mô kinh tế nơi các công ty khai thác lớn chiếm ưu thế. Điều này dẫn đến việc tập trung hóa các công cụ khai thác, điều này làm mất đi một số tính năng bảo mật do hệ thống PoW cung cấp.
Giới hạn mở rộng
Ngoài ra, PoW khó mở rộng quy mô hơn vì sức mạnh xử lý bị giới hạn bởi việc khai thác tuần tự từng khối và kích thước khối bị hạn chế. Nếu số lượng giao dịch đang chờ xử lý vượt quá giới hạn kích thước khối, mọi giao dịch còn lại sẽ được xếp hàng đợi cho khối tiếp theo. Mạng Ethereum hiện chỉ có thể xử lý khoảng 15 giao dịch mỗi giây, quá ít so với nhu cầu ngày càng tăng của mạng.
Chi phí người dùng cao
Tắc nghẽn mạng do các vấn đề về khả năng mở rộng làm tăng đáng kể chi phí giao dịch cho người dùng trên mạng.
Bằng chứng về quy trình cổ phần trên Ethereum 2.0
Bằng chứng cổ phần thay thế công cụ khai thác và điện bằng trình xác thực và cổ phần. Người xác thực thay thế người khai thác như những cá nhân duy trì trạng thái của mạng. Trên Ethereum 2.0, những người xác thực được yêu cầu cam kết 32 ETH cho hợp đồng tiền gửi chính thức để đảm bảo tính hợp pháp cho ý định của họ.
Cách PoS hoạt động trên Ethereum
1. Các khối có thể được tạo trong mỗi khoảng thời gian trong 12 giây.
2. Mạng chọn ngẫu nhiên một người xác thực làm người đề xuất cho mỗi vị trí.
3. Nếu trình xác nhận được chỉ định bỏ lỡ cơ hội đề xuất một khối, mạng sẽ không có khối nào cho vị trí đó và chuyển sang vị trí tiếp theo.
4. Trong mỗi vị trí, những người xác thực sẽ lần lượt gửi bằng chứng (bỏ phiếu cho chuỗi chính).
5. Bỏ phiếu cho các khối trong mỗi kỷ nguyên (một kỷ nguyên kéo dài 6,4 phút và bao gồm 32 vị trí).
6. Mỗi người xác nhận gửi bằng chứng của họ một lần mỗi kỷ nguyên.
7. Quá trình hoàn thiện mất ít nhất 2 kỷ nguyên (≈ 12,8 phút).
8. Các trình xác thực cũng sẽ giám sát lẫn nhau để phát hiện hành vi nguy hiểm.
9. Họ có thể cảnh báo mạng nếu họ quan sát thấy một trình xác thực khác đề xuất hai khối trong cùng một vị trí hoặc gửi một phiếu bầu bằng chứng mâu thuẫn với chính nó.
10. Mạng sẽ khen thưởng những người tố cáo và trừng phạt những người vi phạm.
11. Mỗi thời kỳ đều có thưởng, phạt và cắt giảm. Phần thưởng lạm phát là những trình xác thực kiếm được ETH khi thực hiện công việc. Gửi đúng bằng chứng và bao gồm cả bằng chứng xác thực khác khi đề xuất các khối mang lại phần thưởng đặt cược từ 2% đến 22%, tùy thuộc vào số lượng toàn bộ mạng đang đặt cược.
12. Nếu người xác thực không thể duy trì trực tuyến và thực hiện phần trách nhiệm tính toán của họ, thì phần thưởng khối của họ sẽ bị giảm một cách khiêm tốn (mất 67 nghìn Gwei cho mỗi kỷ nguyên họ ngoại tuyến) để khuyến khích người xác thực duy trì trực tuyến nhiều nhất có thể. Số tiền phạt được cố ý đặt ở mức thấp để những người xác thực trung thực có khả năng kết nối thấp vẫn có thể nhận được phần thưởng tích cực khi đặt cược.
Ưu điểm so với PoW
kinh tế hơn
Không giống như cơ chế PoW (Proof of Work) đòi hỏi đầu tư vào phần cứng điện và card đồ họa đắt tiền, các thợ mỏ đốt điện hoặc các nguồn năng lượng khác để tiêu tốn năng lượng vật lý (gọi là năng lượng băm) để xác nhận. Chi phí đặt cược thấp hơn và những người xác thực đang tìm cách mua lại khoản đầu tư của họ có thể rút tài nguyên thanh khoản ETH đã đặt cược của họ.
mạng an toàn hơn
Trên các mạng PoS, các hình phạt kinh tế (đình công) đối với các tác nhân độc hại mạnh hơn. Trong PoW, rủi ro kinh tế của một cuộc tấn công thất bại bằng với chi phí điện năng và sức mạnh tính toán vay mượn, trong khi ở PoS, chi phí khởi động một cuộc tấn công bằng với số ETH đã cam kết. Nếu người xác thực cố gắng khởi động một cuộc tấn công để phá vỡ mạng, thì 32 ETH đã đặt cọc của họ sẽ bị cắt (xóa và đốt). Các hành vi vi phạm có thể bị trừng phạt bao gồm đề xuất hai khối tại cùng một địa điểm hoặc gửi các phiếu bầu bằng chứng mâu thuẫn nhau. Trong trường hợp một cuộc tấn công thành công khi một lượng lớn ETH bị đánh cắp, mạng sẽ bị xâm phạm và giá trị của ETH có thể giảm xuống, khiến cuộc tấn công ít thành công hơn về mặt tài chính. Sau khi trình xác thực bị gạch chéo, trình xác thực đó sẽ tự động bị buộc rời khỏi trình xác thực đang hoạt động được thiết lập sau 8.192 kỷ nguyên (≈ 36 ngày). Trình xác thực này cũng sẽ giảm số dư ETH của họ sau mỗi kỷ nguyên cho đến khi họ thoát khỏi nhóm hoạt động. Những người xác thực bị cắt giảm sẽ thấy số dư ETH của họ giảm từ 3% xuống 10%, tùy thuộc vào tỷ lệ thế chấp và số lượng người xác thực bị cắt giảm trong một khung thời gian tương tự.
Mức độ phân cấp cao hơn cũng cải thiện tính bảo mật bằng cách yêu cầu ít nhất 16.384 nút trình xác thực đang hoạt động (khoảng 8.000 nút đã tồn tại trước khi chuỗi đèn hiệu được khởi chạy).
Rào cản tham gia thấp
Công ty cũng cung cấp dịch vụ đặt cược cho những khách hàng chọn không chạy các nút xác thực của riêng họ. Đối với nhóm khai thác, các cá nhân muốn đặt cược ít hơn 32 ETH có thể tham gia nhóm đặt cược, nơi tiền của họ được gộp chung với tiền của người khác để đạt được 32 ETH cần thiết. Phần thưởng của họ tỷ lệ thuận với tổng đóng góp.
Giảm tiêu thụ năng lượng
sự phân mảnh
sự phân mảnh
Khả năng mở rộng tăng lên đến từ một kỹ thuật xử lý theo chiều ngang được gọi là sharding. Sharding là quá trình chia nhỏ cơ sở dữ liệu theo chiều ngang để phân bổ tải và cố gắng giải quyết bộ ba bất khả thi mà các hệ thống chuỗi khối phải đối mặt:
Trong các chuỗi khối hiện tại, toàn bộ mạng phải được xác minh bởi tất cả các nút tham gia sau mỗi giao dịch, do đó tốc độ xử lý bị giới hạn bởi tốc độ của người tham gia chậm nhất. Điều này tạo ra tắc nghẽn, tăng chi phí giao dịch và đòi hỏi nhiều sức mạnh tính toán và lưu trữ hơn.
Thông qua sharding, mạng sẽ chia nhỏ việc xác minh trạng thái và lịch sử thành các phần nhỏ hơn (phân đoạn) và các nút tập trung vào việc xác thực một tập hợp con dữ liệu nhận được (phân đoạn) thay vì toàn bộ chuỗi khối, loại bỏ nhu cầu lưu trữ toàn bộ ether Square chuỗi khối. Quá trình xử lý song song này tối ưu hóa khả năng xử lý và lưu trữ tổng thể của mạng, giúp tăng đáng kể. Bất kỳ ai cũng có thể chạy một nút có khả năng bảo vệ và yêu cầu phần cứng thấp hơn so với chạy một nút đầy đủ, tăng sự tham gia của mạng. Sharding sẽ tiếp tục duy trì mạng lưới phi tập trung.
Như với hệ thống hiện tại, sẽ vẫn có sự khác biệt về mức độ nghiêm ngặt của các trình xác thực.
Các giai đoạn của ETH2.0
Eth2 sẽ được triển khai theo từng giai đoạn, với Giai đoạn 0 ra mắt vào ngày 1 tháng 12 năm 2020.
giai đoạn 0
Giai đoạn 0 là sự ra mắt của beacon chain, chuỗi này sẽ thực hiện cơ chế đồng thuận PoS.
Chuỗi đèn hiệu điều phối việc đăng ký trình xác nhận.
Với việc ra mắt Giai đoạn 0, một mã thông báo mới ETH2 đã xuất hiện.
Người dùng Ethereum sẽ có thể chuyển đổi sang ETH2 với tỷ lệ 1:1 thông qua hợp đồng đã đăng ký để đốt ETH trong ví hiện tại của họ.
Người dùng sẽ được cung cấp khóa rút tiền và khóa xác thực.
Bạn cần thế chấp 32 ETH2 để trở thành người xác minh trên beacon chain.
ETH 2.0 có thời hạn và người dùng sẽ không thể rút tiền cho đến giai đoạn đầu tiên.
Beacon chain hiện không xử lý tài khoản, giao dịch, lưu trữ hoặc hợp đồng thông minh.
Hiện tại là một mạng độc lập chạy song song với hệ thống Ethereum hiện tại, đảm bảo tính liên tục của dữ liệu không bị gián đoạn.
Cuối cùng, chuỗi đèn hiệu sẽ hợp nhất với chuỗi Ethereum truyền thống để trở thành lớp thanh toán chính của mạng Ethereum và điều phối các chuỗi phân đoạn.
Vậy làm thế nào để sự đồng thuận chuỗi đèn hiệu hình thành?
Ít nhất 128 trình xác nhận được yêu cầu để chứng thực cho mỗi khối phân đoạn, khối này được gọi là ủy ban. Mỗi khối phân đoạn sẽ được đề xuất và xác thực trong một khung thời gian được gọi là vị trí. Ủy ban đề xuất và xác thực cho 32 vị trí cùng một lúc—được gọi chung là một kỷ nguyên—sau đó, ủy ban bị giải tán và một nhóm người xác thực mới sẽ được chọn. Điều này được thực hiện để các trình xác thực độc hại không thể kiểm soát kết quả cuối cùng của các khối được đề xuất mới.
Khi một đề xuất khối phân đoạn có đủ chứng thực từ ủy ban, nó sẽ chia sẻ một liên kết chéo với chuỗi đèn hiệu. Liên kết chéo này là bản tóm tắt trạng thái của phân đoạn, bao gồm các khối mới và giao dịch của chúng.
giai đoạn 1
Giai đoạn đầu tiên sẽ triển khai chuỗi phân đoạn được kiểm soát bởi chuỗi đèn hiệu.
Trước Giai đoạn 2, sẽ không có hỗ trợ cho tài khoản hoặc hợp đồng thông minh.
Giai đoạn 1 dự kiến sẽ bắt đầu với 64 mảnh đầu tiên.
Cuối cùng, sidechains sẽ có đầy đủ chức năng.
giai đoạn 2
Một cây cầu được xây dựng giữa hai môi trường này, Beacon Chain và Ethereum truyền thống.
Chuỗi khối Ethereum 1.0 sẽ là một trong 64 chuỗi phân đoạn, tất cả sẽ chạy bằng giao thức Ethereum PoS mới.
Phân đoạn mạng chính Ethereum 1.0 sẽ cung cấp lịch sử và trạng thái hiện tại của Ethereum cho chuỗi đèn hiệu.
Trong thời gian này, dApps sẽ muốn bắt đầu xây dựng trên Beacon Chain.
eWASM để thay thế EVM.
Tóm lại là
Tóm lại là
Sau khi ETH2.0 ra mắt, bạn sẽ sử dụng mạng Ethereum theo cách tương tự, nhưng nó sẽ nhanh hơn, rẻ hơn và cho phép nhiều khả năng hơn trên chuỗi khối. Bất kỳ ai cũng có thể trở thành người xác thực và kiếm tiền bằng cách đặt cược ETH của họ đồng thời hỗ trợ mạng bằng cách giữ cho mạng ổn định và an toàn. Đây là một bước tiến lớn hướng tới một Ethereum tốt hơn và sẽ là một bước tiến lớn trong lịch sử blockchain/tiền điện tử.
