Hiểu rõ EIP-4844: Chìa khóa đột phá mở rộng Layer 2 của Ethereum

Trước khi nâng cấp Dencun, mạng lưới Layer 2 của Ethereum đang đối mặt với một tình thế khó khăn mang tính nền tảng. Giải pháp cho tình thế này chính là đề xuất EIP-4844 đang nhận được nhiều sự chú ý. Nhưng trước khi chúng ta hiểu giá trị của EIP-4844, cần làm rõ Layer 1 và Layer 2 là gì, cũng như lý do tại sao các mạng L2 hiện tại lại rơi vào vòng xoáy về chi phí.

Layer 1 và Layer 2: Hai chế độ hoạt động của blockchain

Layer 1 độc lập là gì?

Layer 1 (L1) đề cập đến các mạng lưới blockchain hoàn toàn độc lập hoạt động riêng biệt. Các mạng này không phụ thuộc vào hệ thống bên ngoài nào, tự có khả năng vận hành đầy đủ của một blockchain.

Các dự án L1 phổ biến gồm:

• Bitcoin: sổ cái phi tập trung đầu tiên
• Ethereum: nền tảng hợp đồng thông minh
• Solana: blockchain hiệu suất cao
• Avalanche: hệ sinh thái đa chuỗi

Điểm chung của các mạng này là: ngoài việc vận hành độc lập và đầy đủ, chúng còn có thể đóng vai trò hạ tầng cho các blockchain khác. Các mạng này phụ thuộc vào L1 gọi là mạng Layer 2 (L2).

Logic thiết kế của Layer 2: phân chia chức năng

Layer 2 là blockchain xây dựng dựa trên L1. L2 không cần thực hiện tất cả các chức năng của blockchain mà áp dụng chiến lược phân công: L2 tự chịu trách nhiệm tính toán và thực thi giao dịch, còn L1 đảm nhận vai trò bảo mật và lưu trữ dữ liệu.

Ví dụ so sánh bằng máy tính:

• L1 như ổ cứng, lưu trữ vĩnh viễn lịch sử giao dịch của L2
• L2 như bộ xử lý, thực thi nhanh các phép tính và giao dịch

Người dùng có thể giao dịch trực tiếp trên L2 hoặc tra cứu lịch sử giao dịch trên L1 để xác minh mọi thứ đã được thực thi đúng đắn. Cấu trúc này giúp L2 có mức độ an toàn gần như L1, trong khi tốc độ xử lý nhanh hơn nhiều.

Khả năng sử dụng dữ liệu: mạch máu của L2

Tại sao L1 lại quan trọng đối với L2 đến vậy? Chìa khóa nằm ở khả năng sử dụng dữ liệu.

Mạng L2 không thể duy trì mạng nút đầy đủ để lưu trữ toàn bộ lịch sử của mình, do đó cần có một nơi để ghi lại tất cả các giao dịch. Nơi đó chính là L1. Mọi người đều có thể xem dữ liệu lưu trữ trên L1 để xác minh xem mạng L2 có hoạt động bình thường hay không.

L1 đóng vai trò là lớp khả năng sử dụng dữ liệu của L2, đảm bảo tính minh bạch và khả năng xác thực của L2. Không có nó, L2 sẽ không thể có được sự tin tưởng đủ lớn.

Hai phương pháp xác thực Rollup

Hiện tại, các L2 chủ yếu sử dụng hai phương pháp: Optimistic Rollup và ZK Rollup. Sự khác biệt nằm ở cách chứng minh rằng giao dịch đã được thực thi đúng.

Optimistic Rollup: Tin tưởng trước, tranh luận sau

Cơ chế này khá đơn giản:

1. L2 thực thi giao dịch
2. Đưa kết quả giao dịch lên L1
3. Trong một khoảng thời gian nhất định, bất kỳ ai cũng có thể đưa ra tranh luận

Nếu có ai phát hiện ra lỗi (ví dụ Arbitrum xử lý sai một giao dịch chuyển khoản), họ có thể đưa ra tranh luận và nhận phần thưởng. Cơ chế này tương tự như “tin tưởng trước, xác minh sau”.

ZK Rollup: Cung cấp chứng minh, xác thực trực tiếp

Phương pháp này yêu cầu tạo ra chứng minh trước:

1. Thực thi giao dịch trong môi trường EVM đặc biệt
2. Đồng thời sinh ra chứng minh toán học cho kết quả đúng
3. Đưa giao dịch và chứng minh lên L1 cùng nhau
4. Bất kỳ ai cũng có thể xác minh tính hợp lệ của chứng minh

Cách này giống như “đây là kết quả, đây là chứng minh”. Việc xác minh chứng minh rẻ hơn nhiều so với việc chạy lại toàn bộ giao dịch.

Trước khi EIP-4844 ra đời: vấn đề calldata

Trước đề xuất EIP-4844, mạng L2 có một cách khéo léo để lưu trữ dữ liệu: tận dụng trường calldata trong giao dịch.

Calldata là một phần đặc biệt trong giao dịch blockchain, dùng để ghi lệnh của người dùng. Mạng L2 nghĩ ra một cách thông minh: đưa các giao dịch, chứng minh thực thi, kết quả của mình vào calldata, rồi ghi vào L1.

Cách này thực sự hay, vì L2 có thể tận dụng tính an toàn và phi tập trung của Ethereum để đảm bảo rằng hồ sơ giao dịch của mình không thể bị sửa đổi.

Nhưng vấn đề nảy sinh: Tất cả các giao dịch của người dùng, dù từ L1 hay L2, đều cạnh tranh trong cùng một thị trường phí.

Khi Ethereum bùng nổ NFT và Gas tăng vọt, chi phí để gửi dữ liệu của L2 cũng tăng theo, dẫn đến phí giao dịch trên L2 tăng lên. Ngược lại, khi L2 cần gửi lượng lớn dữ liệu, người dùng L1 cũng bị ảnh hưởng. Điều này giống như hai làn đường xe cộ gây cản trở lẫn nhau.

EIP-4844: mở ra kênh riêng cho L2

Đối mặt với tình hình này, cộng đồng Ethereum đã thiết kế một giải pháp tinh tế: tạo ra một không gian riêng cho L2.

Ý tưởng cốt lõi của EIP-4844 là “để L2 yên tâm làm việc của mình, không làm phiền người dùng Ethereum”. Để đạt được điều này, nó giới thiệu một loại giao dịch mới, cho phép L2 gửi dữ liệu đến một khu vực hoàn toàn mới: blobspace.

Blobspace là phần mới trong khối Ethereum, dành riêng để chứa dữ liệu của L2. Quan trọng hơn, EIP-4844 đã tạo ra một thị trường phí riêng cho blobspace. Điều này có nghĩa là:

• Phí giao dịch của người dùng L1 không còn bị ảnh hưởng bởi việc gửi dữ liệu của L2
• Chi phí của mạng L2 không còn bị chi phối bởi biến động Gas của Ethereum
• Hai bên hoạt động độc lập, không gây ảnh hưởng lẫn nhau

Theo dự đoán của các nhà phát triển, lần nâng cấp này sẽ giúp giảm khoảng 10 lần phí Gas của các giao dịch L2. Đối với người dùng, điều này có nghĩa là giao dịch trên L2 sẽ rẻ hơn rất nhiều; đối với các dự án L2, chi phí vận hành sẽ thấp hơn; và toàn bộ hệ sinh thái Ethereum sẽ có sức cạnh tranh mạnh mẽ hơn.

Ý nghĩa thực sự của nâng cấp Cancun

Về mặt kỹ thuật, nâng cấp Dencun chủ yếu thay đổi cách L2 ghi và gửi tập hợp giao dịch lên Ethereum. Người dùng không cần phải hiểu các chi tiết nền tảng này.

Về trải nghiệm người dùng, các thay đổi sau nâng cấp rất rõ ràng:

• Phí giao dịch trên L2 giảm mạnh
• Áp lực Gas của L1 khi hoạt động của L2 trở nên sôi động giảm xuống

Dù EIP-4844 là một đề xuất kỹ thuật, nhưng nó giải quyết vấn đề cốt lõi của hệ sinh thái Layer 2 — cân bằng giữa chi phí và hiệu quả. Chính vì vậy, nó được xem là một bước ngoặt quan trọng trong sự phát triển của Ethereum và L2.