Sự phát triển mới của Ethereum và Solana

Ethereum đang thực hiện cải cách về cung. Sau khi kế hoạch Vườn vô hạn không thành công, Vitalik bắt đầu xem xét lại các dự án L2/Rollup và tích cực hơn trong việc duy trì đường L1. Kế hoạch "tăng tốc giảm phí" của mạng chính Ethereum đã được đưa vào chương trình nghị sự, việc chuyển sang Risc-V chỉ là khởi đầu. Trong tương lai, cách để theo kịp hoặc thậm chí vượt qua các chuỗi công cộng khác về hiệu suất sẽ trở thành nhiệm vụ trọng tâm.

Trong khi đó, Solana tiếp tục mở rộng các kịch bản nhu cầu tiêu dùng của mình. Solana kiên định với triết lý "mở rộng hoặc là chết", quyết tâm đi con đường làm lớn mạnh L1. Ngoài việc Firedancer do một nền tảng giao dịch phát triển đã tiến vào quy trình triển khai, giao thức đồng thuận Alpenglow của đội Anza đã trở thành tâm điểm trong hội nghị Solana gần đây ở New York, thu hút sự chú ý của toàn bộ khán giả.

Thú vị là, Ethereum và Alpenglow đều có mục tiêu cuối cùng là trở thành "máy tính thế giới".

Sự đồng thuận an toàn 20% trong kỷ nguyên nút quy mô lớn

Truyền thống, số lượng nút và độ phân tán được coi là những chỉ số quan trọng để đo lường mức độ phi tập trung của mạng lưới blockchain. Để tránh sự tập trung, ngưỡng an toàn thường được thiết lập ở mức 33%, tức là không có thực thể nào nên kiểm soát quá tỷ lệ này của các nút.

Tuy nhiên, dưới sự thúc đẩy của hiệu quả vốn, việc khai thác Bitcoin cuối cùng đã dẫn đến sự hình thành các cụm hồ khai thác, trong khi Ethereum trở thành sân khấu chính cho một số nhà cung cấp dịch vụ staking lớn và sàn giao dịch tập trung. Mặc dù vậy, điều này không có nghĩa là những thực thể này có thể hoàn toàn kiểm soát hoạt động của mạng. Trong mô hình "duy trì mạng để kiếm phần thưởng/ phí quản lý", họ thường không có động cơ xấu.

Để đánh giá sức khỏe của mạng, cần xem xét quy mô của nó. Ví dụ, trong một mạng lớn có 10000 nút, việc theo đuổi đa số 2/3 có thể không cần thiết. Trong trường hợp này, phần lớn các nút không quen biết nhau, và chi phí phối hợp làm việc xấu giữa các nhà cung cấp dịch vụ staking lớn và sàn giao dịch cũng sẽ trở nên quá cao.

Vậy, nếu chúng ta giảm số lượng nút và tỷ lệ đồng thuận một cách hợp lý, liệu có thể đạt được "tăng tốc giảm chi phí" không?

Giao thức Alpenglow được thiết kế dựa trên ý tưởng này. Nó dự kiến duy trì quy mô khoảng 1500 nút, đồng thời hạ thấp ngưỡng đồng thuận an ninh xuống 20%. Điều này không chỉ có thể cải thiện tốc độ xác nhận nút, kiếm được nhiều phần thưởng mạng chính hơn cho các nút, mà còn khuyến khích quy mô nút mở rộng lên khoảng 10.000.

Phương pháp này có thể tạo ra hiệu ứng 1+1>2 hay sẽ làm suy yếu cơ chế bảo mật hiện có, hiện vẫn chưa rõ. Nhưng dù sao đi nữa, nỗ lực đổi mới này đều xứng đáng được chú ý.

Cơ sở lý thuyết và thực hành của Alpenglow

Cơ sở lý thuyết của Alpenglow là trong thời đại các nút quy mô lớn, không cần số lượng đồng thuận quá cao. Nhờ vào cơ chế PoS, kẻ xấu cần phải huy động một khối lượng vốn khổng lồ để có thể kiểm soát mạng. Ngay cả với quy mô 20%, tính theo giá hiện tại, Ethereum cần 20 tỷ USD, Solana cũng cần 10 tỷ USD vốn để có thể thực hiện việc kiểm soát.

Trong thực tiễn, Alpenglow chia toàn bộ quy trình thành ba phần chính là Rotor, Votor và Repair. Ở một mức độ nào đó, Alpenglow là sự cải cách sâu sắc đối với cơ chế Turbine.

Turbine là cơ chế phát sóng khối của Solana, nó cải thiện hiệu suất bằng cách phân cấp phát tán các nút mạng:

1. Trong mỗi chu kỳ, các nút được chia thành Leader, Relay và nút bình thường, chỉ có nút Leader mới có thể gửi thông tin phát sóng khối.

2. Một số Relay node sau khi nhận thông tin sẽ tiếp tục phát sóng cho nhiều node thông thường hơn, hình thành một mạng lưới truyền bá giống như cấu trúc cây.

Trong Alpenglow, biến thể của cơ chế này được gọi là Rotor, về bản chất đây là một cách truyền tải thông điệp khối có trật tự, trong đó bất kỳ Leader hoặc nút Relay nào cũng không phải là cố định.

Votor là cơ chế xác nhận nút. Trong tưởng tượng của Alpenglow, nếu tỷ lệ bỏ phiếu của nút trong vòng đầu tiên đạt 80% (đáp ứng ngưỡng tối thiểu trên 20%), thì có thể nhanh chóng thông qua. Nếu tỷ lệ bỏ phiếu trong vòng đầu tiên trên 60% nhưng dưới 80%, thì có thể mở vòng bỏ phiếu thứ hai, nếu vượt quá 60% một lần nữa thì có thể xác nhận cuối cùng.

Nếu các bước trên vẫn không đạt được sự đồng thuận, thì sẽ khởi động cơ chế Repair. Tuy nhiên, nếu thực sự đi đến bước này, thì giao thức rất có thể sẽ phải đối mặt với vấn đề nghiêm trọng.

Khác với việc chỉ đơn giản tăng cường tài nguyên phần cứng để cải thiện băng thông, điểm khởi đầu của Alpenglow là giảm quá trình sinh ra đồng thuận khối. Nếu có thể kiểm soát kích thước khối dữ liệu trong một phạm vi nhỏ (như hiện tại khoảng 1500 Bytes) và thời gian sinh ra đủ ngắn (trong thử nghiệm có thể đạt tối đa 100ms), thì sự cải thiện hiệu suất sẽ rất đáng kể.

Kết luận

Sau khi các giải pháp Layer 2 phát triển đến một mức độ nhất định, mạng chính Solana có nhu cầu thực tế về việc tiếp tục mở rộng. Chỉ khi TPS của mạng chính vượt xa đối thủ, Solana mới có thể củng cố vị thế thị trường của mình.

Cần lưu ý rằng ứng dụng của Alpenglow không chỉ giới hạn ở Solana. Về lý thuyết, bất kỳ chuỗi PoS nào, bao gồm cả Ethereum, đều có thể sử dụng cơ chế này. Điều này cho thấy rằng nghiên cứu blockchain hiện tại đã gần đến ranh giới công nghệ và rất cần sự hỗ trợ từ nhiều ý tưởng trong khoa học máy tính, thậm chí là xã hội học.

Với sự phát triển không ngừng của công nghệ blockchain, chúng ta có thể thấy nhiều giải pháp đổi mới xuất hiện, thúc đẩy toàn bộ ngành công nghiệp tiến lên.