Thảo luận về giải pháp cải tiến thời gian xác nhận giao dịch Blockchain
Trong lĩnh vực blockchain, thời gian xác nhận giao dịch nhanh là một trong những yếu tố quan trọng để nâng cao trải nghiệm người dùng. Ethereum đã đạt được những tiến bộ đáng kể trong năm năm qua, hiện tại giao dịch mà người dùng gửi trên L1 thường có thể được xác nhận trong vòng 5-20 giây, tương đương với trải nghiệm thanh toán bằng thẻ tín dụng. Tuy nhiên, việc rút ngắn thời gian xác nhận hơn nữa vẫn có giá trị, đặc biệt là đối với những trường hợp ứng dụng cần độ trễ dưới một giây. Bài viết này sẽ khám phá một số tùy chọn khả thi mà Ethereum có thể cải thiện thời gian xác nhận giao dịch.
Tổng quan về công nghệ và ý tưởng hiện có
Đơn khe cuối cùng
Hiện tại, cơ chế đồng thuận Gasper của Ethereum áp dụng kiến trúc một Slot và Epoch. Mỗi 12 giây là một Slot, một số validator bỏ phiếu cho đầu chuỗi, trong 32 Slot (6.4 phút), tất cả các validator đều có cơ hội bỏ phiếu một lần. Những phiếu bầu này sau đó được giải thích như các thông điệp trong thuật toán đồng thuận tương tự PBFT, sau hai Epoch (12.8 phút), cung cấp một loại đảm bảo kinh tế mạnh mẽ được gọi là tính cuối cùng.
Tuy nhiên, phương pháp này gặp phải hai vấn đề chính: độ phức tạp và thời gian xác nhận cuối cùng dài. Để giải quyết những vấn đề này, khái niệm tính cuối cùng một khe (Single Slot Finality, SSF) đã được đề xuất, nó thay thế kiến trúc hiện tại bằng cơ chế đồng thuận giống như Tendermint, cho phép khối N được xác định cuối cùng trước khi khối N+1 được tạo ra.
Thách thức chính của tính cuối cùng trong một khe là nó yêu cầu mỗi người giữ Ethereum phải phát hành hai thông điệp mỗi 12 giây, điều này gây gánh nặng lớn cho mạng lưới. Mặc dù có một số giải pháp sáng tạo như Orbit SSF cố gắng giảm thiểu vấn đề này, người dùng vẫn phải chờ từ 5-20 giây để xác nhận giao dịch.
Xác nhận trước Rollup
Với việc Ethereum áp dụng lộ trình phát triển tập trung vào rollup, các giải pháp L2 như rollups, validiums và plasmas có thể cung cấp cho người dùng mức độ an toàn tương đương với Ethereum trên quy mô lớn hơn. Kiến trúc này cho phép Ethereum L1 tập trung vào các chức năng cốt lõi như chống kiểm duyệt, độ tin cậy và tính ổn định, trong khi L2 tập trung vào việc phục vụ trực tiếp nhu cầu của người dùng thông qua các công nghệ và văn hóa khác nhau.
Về lý thuyết, L2 có thể tạo ra mạng "trình tự hóa phi tập trung" của riêng mình, trong đó một nhóm nhỏ các xác thực sẽ ký các khối mỗi vài trăm mili giây và đặt tài sản đã thế chấp của họ làm đảm bảo. Tuy nhiên, phương pháp này đối mặt với rủi ro các xác thực có thể hành động xấu, như ký các khối xung đột. Mặc dù chúng ta đã thấy ứng dụng thực tế của phiên bản tập trung, nhưng L2 đang tiến triển chậm trong việc phát triển mạng trình tự hóa phi tập trung.
Xác nhận trước cơ bản
Để giải quyết vấn đề nêu trên, khái niệm xác nhận trước cơ bản (Based preconfirmations) đã được đề xuất. Phương pháp này giả định rằng người đề xuất Ethereum là những người tham gia phức tạp nhạy cảm với MEV, và thông qua việc khuyến khích những người đề xuất này nhận trách nhiệm cung cấp dịch vụ xác nhận trước, nhằm tận dụng chuyên môn của họ.
Cơ sở xác nhận trước đã tạo ra một giao thức tiêu chuẩn hóa, người dùng có thể nhận được sự đảm bảo ngay lập tức rằng giao dịch sẽ được đưa vào khối tiếp theo bằng cách thanh toán thêm phí. Nếu người đề xuất vi phạm cam kết, họ sẽ phải chịu hình phạt. Cơ chế này không chỉ áp dụng cho giao dịch L1, mà còn có thể cung cấp dịch vụ xác nhận trước cho L2 dựa trên Ethereum.
Hướng phát triển trong tương lai
Giả sử chúng ta đã thực hiện tính cuối cùng trong một khối và sử dụng công nghệ tương tự như Orbit để giảm số lượng người xác nhận trong mỗi khối, đồng thời giữ đủ mức độ phi tập trung. Thời gian của khối có thể tăng lên 16 giây, sau đó chúng ta có thể sử dụng xác nhận trước rollup hoặc xác nhận cơ sở để cung cấp xác nhận nhanh hơn cho người dùng. Kiến trúc này về bản chất là một cấu trúc epoch-slot.
Cấu trúc này khó tránh khỏi vì thời gian cần thiết để đạt được sự đồng thuận chung về một vấn đề nào đó ngắn hơn nhiều so với thời gian cần thiết để đạt được "tính kinh tế cuối cùng" tối đa. Sự khác biệt này chủ yếu xuất phát từ số lượng và chất lượng của các nút tham gia.
Đối với L2, hiện có ba chiến lược hợp lý:
Về mặt công nghệ và quan niệm đều "dựa trên" Ethereum, tối ưu hóa các thuộc tính và giá trị của lớp cơ sở.
Trở thành "máy chủ có khung blockchain", tận dụng tối đa hiệu quả tập trung trong khi vẫn giữ lại những lợi thế chính của phi tập trung.
Giải pháp thỏa hiệp: Xây dựng một chuỗi nhanh gồm khoảng trăm nút, đồng thời tận dụng Ethereum để cung cấp tính tương tác và bảo mật bổ sung.
Vấn đề then chốt trong tương lai là chúng ta có thể cải thiện cấu trúc epoch-and-slot gốc của Ethereum đến mức nào. Nếu có thể giảm thời gian slot xuống khoảng 1 giây, thì sự cần thiết của chiến lược thứ ba sẽ giảm đi đáng kể.
Hiện tại, chúng ta còn một khoảng cách để đến được câu trả lời cuối cùng cho những vấn đề này. Mức độ phức tạp của người đề xuất khối, tiềm năng của những thiết kế mới như Orbit SSF và các yếu tố khác đều còn nhiều điều chưa chắc chắn. Tiếp tục khám phá và tối ưu hóa những giải pháp này sẽ giúp cung cấp trải nghiệm tốt hơn cho người dùng L1 và L2, đồng thời đơn giản hóa công việc cho các nhà phát triển L2.
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
Thảo luận về các giải pháp tối ưu hóa thời gian xác nhận giao dịch Ethereum: tính cuối cùng của một khe và công nghệ xác nhận trước
Thảo luận về giải pháp cải tiến thời gian xác nhận giao dịch Blockchain
Trong lĩnh vực blockchain, thời gian xác nhận giao dịch nhanh là một trong những yếu tố quan trọng để nâng cao trải nghiệm người dùng. Ethereum đã đạt được những tiến bộ đáng kể trong năm năm qua, hiện tại giao dịch mà người dùng gửi trên L1 thường có thể được xác nhận trong vòng 5-20 giây, tương đương với trải nghiệm thanh toán bằng thẻ tín dụng. Tuy nhiên, việc rút ngắn thời gian xác nhận hơn nữa vẫn có giá trị, đặc biệt là đối với những trường hợp ứng dụng cần độ trễ dưới một giây. Bài viết này sẽ khám phá một số tùy chọn khả thi mà Ethereum có thể cải thiện thời gian xác nhận giao dịch.
Tổng quan về công nghệ và ý tưởng hiện có
Đơn khe cuối cùng
Hiện tại, cơ chế đồng thuận Gasper của Ethereum áp dụng kiến trúc một Slot và Epoch. Mỗi 12 giây là một Slot, một số validator bỏ phiếu cho đầu chuỗi, trong 32 Slot (6.4 phút), tất cả các validator đều có cơ hội bỏ phiếu một lần. Những phiếu bầu này sau đó được giải thích như các thông điệp trong thuật toán đồng thuận tương tự PBFT, sau hai Epoch (12.8 phút), cung cấp một loại đảm bảo kinh tế mạnh mẽ được gọi là tính cuối cùng.
Tuy nhiên, phương pháp này gặp phải hai vấn đề chính: độ phức tạp và thời gian xác nhận cuối cùng dài. Để giải quyết những vấn đề này, khái niệm tính cuối cùng một khe (Single Slot Finality, SSF) đã được đề xuất, nó thay thế kiến trúc hiện tại bằng cơ chế đồng thuận giống như Tendermint, cho phép khối N được xác định cuối cùng trước khi khối N+1 được tạo ra.
Thách thức chính của tính cuối cùng trong một khe là nó yêu cầu mỗi người giữ Ethereum phải phát hành hai thông điệp mỗi 12 giây, điều này gây gánh nặng lớn cho mạng lưới. Mặc dù có một số giải pháp sáng tạo như Orbit SSF cố gắng giảm thiểu vấn đề này, người dùng vẫn phải chờ từ 5-20 giây để xác nhận giao dịch.
Xác nhận trước Rollup
Với việc Ethereum áp dụng lộ trình phát triển tập trung vào rollup, các giải pháp L2 như rollups, validiums và plasmas có thể cung cấp cho người dùng mức độ an toàn tương đương với Ethereum trên quy mô lớn hơn. Kiến trúc này cho phép Ethereum L1 tập trung vào các chức năng cốt lõi như chống kiểm duyệt, độ tin cậy và tính ổn định, trong khi L2 tập trung vào việc phục vụ trực tiếp nhu cầu của người dùng thông qua các công nghệ và văn hóa khác nhau.
Về lý thuyết, L2 có thể tạo ra mạng "trình tự hóa phi tập trung" của riêng mình, trong đó một nhóm nhỏ các xác thực sẽ ký các khối mỗi vài trăm mili giây và đặt tài sản đã thế chấp của họ làm đảm bảo. Tuy nhiên, phương pháp này đối mặt với rủi ro các xác thực có thể hành động xấu, như ký các khối xung đột. Mặc dù chúng ta đã thấy ứng dụng thực tế của phiên bản tập trung, nhưng L2 đang tiến triển chậm trong việc phát triển mạng trình tự hóa phi tập trung.
Xác nhận trước cơ bản
Để giải quyết vấn đề nêu trên, khái niệm xác nhận trước cơ bản (Based preconfirmations) đã được đề xuất. Phương pháp này giả định rằng người đề xuất Ethereum là những người tham gia phức tạp nhạy cảm với MEV, và thông qua việc khuyến khích những người đề xuất này nhận trách nhiệm cung cấp dịch vụ xác nhận trước, nhằm tận dụng chuyên môn của họ.
Cơ sở xác nhận trước đã tạo ra một giao thức tiêu chuẩn hóa, người dùng có thể nhận được sự đảm bảo ngay lập tức rằng giao dịch sẽ được đưa vào khối tiếp theo bằng cách thanh toán thêm phí. Nếu người đề xuất vi phạm cam kết, họ sẽ phải chịu hình phạt. Cơ chế này không chỉ áp dụng cho giao dịch L1, mà còn có thể cung cấp dịch vụ xác nhận trước cho L2 dựa trên Ethereum.
Hướng phát triển trong tương lai
Giả sử chúng ta đã thực hiện tính cuối cùng trong một khối và sử dụng công nghệ tương tự như Orbit để giảm số lượng người xác nhận trong mỗi khối, đồng thời giữ đủ mức độ phi tập trung. Thời gian của khối có thể tăng lên 16 giây, sau đó chúng ta có thể sử dụng xác nhận trước rollup hoặc xác nhận cơ sở để cung cấp xác nhận nhanh hơn cho người dùng. Kiến trúc này về bản chất là một cấu trúc epoch-slot.
Cấu trúc này khó tránh khỏi vì thời gian cần thiết để đạt được sự đồng thuận chung về một vấn đề nào đó ngắn hơn nhiều so với thời gian cần thiết để đạt được "tính kinh tế cuối cùng" tối đa. Sự khác biệt này chủ yếu xuất phát từ số lượng và chất lượng của các nút tham gia.
Đối với L2, hiện có ba chiến lược hợp lý:
Vấn đề then chốt trong tương lai là chúng ta có thể cải thiện cấu trúc epoch-and-slot gốc của Ethereum đến mức nào. Nếu có thể giảm thời gian slot xuống khoảng 1 giây, thì sự cần thiết của chiến lược thứ ba sẽ giảm đi đáng kể.
Hiện tại, chúng ta còn một khoảng cách để đến được câu trả lời cuối cùng cho những vấn đề này. Mức độ phức tạp của người đề xuất khối, tiềm năng của những thiết kế mới như Orbit SSF và các yếu tố khác đều còn nhiều điều chưa chắc chắn. Tiếp tục khám phá và tối ưu hóa những giải pháp này sẽ giúp cung cấp trải nghiệm tốt hơn cho người dùng L1 và L2, đồng thời đơn giản hóa công việc cho các nhà phát triển L2.