Phân tích sâu về nâng cấp Ethereum Prague: Đổi mới công nghệ và ảnh hưởng đến hệ sinh thái

Giới thiệu

Quá trình phát triển của blockchain có thể nói là lịch sử mở rộng của Bitcoin, trong khi các bản nâng cấp định kỳ của Ethereum đại diện cho chỉ số cốt lõi của hướng mở rộng. Mỗi 1-2 năm một lần, các bản nâng cấp phân tách cứng phiên bản lớn của Ethereum không chỉ ảnh hưởng đến chính Ethereum mà còn lan tỏa đến tất cả các L2 trong hệ sinh thái Ethereum, thậm chí mở rộng đến sự phát triển của nhiều L1. Mỗi lần phân tách cứng bao gồm các EIP đã hội tụ trí tuệ của cộng đồng cốt lõi Ethereum, là kết quả của sự cân nhắc giữa lợi ích và chi phí.

Bài viết này sẽ phân tích từng EIP trong số 11 EIP của bản nâng cấp Prague-Elektra từ góc độ kỹ thuật, khám phá vai trò, ý nghĩa và lý do được chọn của chúng.

Bối cảnh

Dự kiến, việc nâng cấp sẽ được phát hành vào ngày 5 tháng 3 trên mạng thử nghiệm Sepolia và chính thức ra mắt trên mạng chính Ethereum vào ngày 8 tháng 4. Tuy nhiên, mã phiên bản được kích hoạt gần đây trên mạng thử nghiệm Holesky đã dẫn đến một phân nhánh mạng thử nghiệm, điều này làm nổi bật sự phức tạp của nội dung nâng cấp lần này. Từ góc độ cá nhân, nâng cấp lần này có thể là một trong những sự kiện có ảnh hưởng nhất kể từ "Hợp nhất" chuyển đổi từ PoW sang PoS, sẽ hoàn toàn thay đổi mô hình hoạt động trên chuỗi và mang đến trải nghiệm hoàn toàn mới.

Quét toàn cảnh

Thông qua phân tích tổng thể các đề xuất EIP, chúng ta có thể phát hiện những đặc điểm sau:

1. Quyết định của Ethereum dường như ngày càng có xu hướng tập trung, hầu hết các đề xuất mới được đưa vào đều đến từ các thành viên trong quỹ Ethereum, đặc biệt là vai trò lãnh đạo của Vitalik trong các thay đổi quan trọng ngày càng trở nên rõ ràng.

2. Nhịp độ thị trường của Ethereum đang tăng tốc. Đợt nâng cấp này đã mở rộng từ 8 đề xuất đồng thuận vào tháng 11 năm ngoái lên 11 cái bây giờ, bao gồm 3 tối ưu hóa ở tầng L2 do Vitalik thúc đẩy. Xu hướng đa phương này phản ánh cách Ethereum tích cực ứng phó với sự phát triển mạnh mẽ của hệ sinh thái đa chuỗi.

3. Ethereum ngày càng chú trọng tối ưu hóa trải nghiệm người dùng. Mặc dù các bản nâng cấp lớn trong quá khứ có thể không liên quan nhiều đến trải nghiệm của người dùng thông thường, nhưng các bản nâng cấp gần đây ngày càng tập trung vào việc giảm chi phí cho người dùng và cải thiện trải nghiệm người dùng.

Tối ưu trải nghiệm

EIP-7702 là một trong những cải cách quan trọng nhất trong lần nâng cấp này, nó sẽ đưa cơ chế trừu tượng hóa tài khoản vào cập nhật lớp chuỗi. Sự thay đổi này sẽ:

• Giảm chi phí nắm giữ của người dùng
• Đơn giản hóa quy trình thao tác của người dùng, không cần chuyển đổi trước thành danh tính CA trên chuỗi.
• Thực hiện EOA nhiều giao dịch song song, như hợp nhất ủy quyền khấu trừ và thực hiện khấu trừ
• Cung cấp triển khai bản gốc tập trung hàng loạt cho các dự án quản lý doanh nghiệp (như sàn giao dịch), giảm đáng kể chi phí

Tuy nhiên, điều này cũng mang đến những rủi ro an ninh tiềm ẩn, làm tăng độ phức tạp trong việc quản lý quyền truy cập của người dùng. Nếu các nhà sản xuất ví không thể thích ứng đúng cách, điều này có thể dẫn đến những lỗ hổng an ninh không mong muốn.

Tối ưu hóa ứng dụng

EIP-2537 đã giới thiệu các thao tác biên dịch trước của đường cong Elliptic BLS12-381, tối ưu hóa việc xác minh chữ ký BLS và các thao tác mã hóa phức tạp khác, nâng cao tính bảo mật và hiệu suất tính toán. Điều này sẽ giúp thực hiện ví hợp đồng thông minh đa chữ ký với chi phí thấp, đồng thời hỗ trợ các chức năng như chứng minh không kiến thức và mã hóa đồng hình.

EIP-2935 lưu trữ 8192 băm khối gần đây nhất trong hợp đồng hệ thống, thuận tiện cho việc truy cập dữ liệu băm khối lịch sử từ khách hàng không trạng thái. Điều này có ý nghĩa quan trọng đối với các giải pháp tối ưu hóa trong tương lai như cây Verkle, cũng sẽ thúc đẩy sự phát triển của các khách hàng không lưu trữ, mang lại giá trị tối ưu cho các ứng dụng dịch vụ xác thực trên chuỗi.

Nhiều tối ưu hóa trong cảnh đặt cọc

Bản nâng cấp này bao gồm nhiều đề xuất tối ưu hóa cho các tình huống staking:

• EIP-6110 tối ưu hóa tính an toàn và hiệu quả của quy trình staking.
• EIP-7002 đã thêm cơ chế kích hoạt việc rút lui của người xác thực và rút một phần từ lớp thực thi.
• EIP-7251 nâng cao giới hạn đặt cọc hiệu quả của một xác thực viên.
• EIP-7549 đã đơn giản hóa cấu trúc thông điệp chứng minh trong lớp đồng thuận, cải thiện hiệu suất

Những tối ưu hóa này nhằm đối phó với tình trạng tăng trưởng nhanh chóng của cụm các xác thực viên Ethereum, cải thiện trải nghiệm staking, tăng tính linh hoạt trong việc kiểm soát vốn, đồng thời cân bằng nhu cầu của các xác thực viên lớn và nhỏ.

Tối ưu hóa hệ sinh thái L2

EIP-7623 đã tăng phí gas cho calldata, nhằm khuyến khích L2 sử dụng nhiều blob hơn là calldata để lưu trữ dữ liệu trạng thái.

EIP-7691 đã tăng cường dung lượng blob trong mỗi khối, cung cấp không gian lưu trữ lớn hơn cho L2.

EIP-7840 đã giới thiệu cơ chế cấu hình điều chỉnh động số lượng blob và giá gas.

Những tối ưu hóa này phản ánh rằng Ethereum đang tích cực xây dựng "cao tốc" cho hệ sinh thái L2, khẳng định thêm tầm quan trọng của hướng phát triển L2.

Kết luận

Mặc dù nâng cấp Prague không gây ra sự thảo luận rộng rãi trên thị trường như "London" hay "Hợp nhất" trước đó, nhưng nó đã âm thầm đặt nền tảng cho khả năng mở rộng và phi tập trung cao hơn của mạng lưới Ethereum. Nâng cấp lần này bao gồm nhiều khía cạnh như trừu tượng hóa tài khoản, cải tiến cơ chế staking, nâng cao khả năng dữ liệu, chỉ ra hướng đi cho sự phát triển trong tương lai của Ethereum.

Với việc hoàn thành nâng cấp Prague, Ethereum sẽ trở nên hiệu quả hơn, thân thiện hơn và linh hoạt hơn. Nâng cấp "Osaka" trong tương lai có thể sẽ giới thiệu những cải tiến mang tính cách mạng hơn, như phương án trạng thái Verkle tree và cơ chế xác nhận cuối cùng một khe. Về lâu dài, những đổi mới công nghệ liên tục này sẽ thúc đẩy Ethereum đạt được các mục tiêu vĩ đại như "một triệu giao dịch mỗi giây" và khả năng chống kiểm duyệt, giảm rủi ro tập trung, giúp Ethereum duy trì vị thế hàng đầu trong thời đại Web3.