Hướng phát triển tương lai của cơ chế Bằng chứng Ethereum

Người đồng sáng lập Ethereum, Vitalik Buterin, gần đây đã công bố một loạt bài viết về những khả năng phát triển trong tương lai của giao thức Ethereum. Bài viết này sẽ tập trung vào phần "The Merge" trong lộ trình, phân tích những thiết kế kỹ thuật nào của cơ chế Bằng chứng còn có thể cải thiện, cũng như các cách để thực hiện những cải tiến này.

Bằng chứng chuyển đổi là sự kiện cột mốc quan trọng nhất trong lịch sử Ethereum. Mặc dù hiện tại hoạt động ổn định và thể hiện xuất sắc, nhưng vẫn còn một số lĩnh vực chính cần cải thiện. Bản đồ đường đi năm 2023 chủ yếu tập trung vào việc nâng cao đặc điểm kỹ thuật và đối phó với rủi ro tập trung.

Mục tiêu chính

1. Thực hiện tính xác định đơn thời gian, rút ngắn đáng kể thời gian xác định cuối cùng của khối.
2. Trong khi giữ được tính phi tập trung, tăng tốc độ xác nhận và hoàn thành giao dịch.
3. Giảm ngưỡng staking đơn lẻ, tăng tính khả thi
4. Tăng cường tính ổn định của hệ thống
5. Nâng cao khả năng chống lại cuộc tấn công 51%

Thách thức chính và giải pháp

Định tính xác định thời gian đơn và dân chủ hóa bằng chứng

Hiện tại, việc xác nhận khối mất khoảng 15 phút, yêu cầu đặt cọc tối thiểu là 32 Ether. Đây là kết quả của việc cân nhắc giữa nhiều mục tiêu. Trong lý tưởng, Ethereum hy vọng đạt được:

1. Hoàn thành xác định khối trong một khe thời gian.
2. Giảm ngưỡng đặt cược tối thiểu xuống còn 1 Ether

Hai mục tiêu này mâu thuẫn với việc tối thiểu hóa chi phí hệ thống. Tuy nhiên, nghiên cứu gần đây đã đề xuất một số giải pháp khả thi:

• Cải tiến giao thức tổng hợp chữ ký, như đề xuất Horn
• Cơ chế Ủy ban Orbit
• Cơ chế staking kép

Mỗi phương án đều có những ưu nhược điểm riêng, cần phải cân nhắc giữa độ an toàn và mức độ phi tập trung.

Cuộc bầu cử lãnh đạo bí mật đơn nhất

Danh tính của các người xác thực hiện tại có thể được dự đoán trước, điều này tạo ra nguy cơ an ninh. Giải pháp là ẩn thông tin của người đề xuất khối tiếp theo. Nhưng việc triển khai một giao thức đơn giản và hiệu quả không phải là điều dễ dàng, còn cần phải xem xét khả năng chống lại tính toán lượng tử.

Tăng tốc xác nhận giao dịch

Việc rút ngắn thời gian xác nhận từ 12 giây xuống 4 giây sẽ cải thiện đáng kể trải nghiệm người dùng. Chủ yếu có hai hướng công nghệ:

1. Rút ngắn thời gian khoảng cách xuống còn 8 giây hoặc 4 giây
2. Cho phép phát hành xác nhận trước trong một khe thời gian.

Nhưng những giải pháp này đều đối mặt với một số thách thức kỹ thuật, chẳng hạn như rủi ro tập trung hóa của các xác thực viên và vấn đề cơ chế khuyến khích.

Triển vọng tương lai

Đối mặt với mối đe dọa tiềm tàng từ máy tính lượng tử, Ethereum cần tích cực phát triển các giải pháp chống lại tấn công lượng tử. Mỗi phần của giao thức hiện tại dựa vào đường cong elip cần phải dựa trên hàm băm hoặc các giải pháp thay thế chống lượng tử khác.

Ethereum đang không ngừng khám phá sự 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 cao hơn, hiệu suất và mức độ phi tập trung. Mặc dù phải đối mặt với nhiều thách thức, nhưng thông qua sự đổi mới công nghệ liên tục, Ethereum hy vọng sẽ hoàn thiện hơn nữa cơ chế Bằng chứng của mình, cung cấp hạ tầng blockchain chất lượng cao hơn cho người dùng.