Proto-danksharding: Tổng quan nội dung và cơ chế hoạt động

Với việc Ethereum hoàn thành hợp nhất và nâng cấp Shanghai, thành công trong việc chuyển từ cơ chế đồng thuận Proof of Work sang Proof of Stake, dự án quan trọng tiếp theo trong lộ trình phát triển của Ethereum là EIP-4844, còn được gọi là "phân mảnh dữ liệu gốc". Giải pháp này nhằm nâng cao khả năng mở rộng của các rollup được xây dựng trên Ethereum. EIP-4844 được đặt theo tên của các nhà phát triển cốt lõi của Ethereum "Protolambda" và Dankrad Feist, giới thiệu một loại giao dịch mới gọi là blob, tăng cường nhu cầu dữ liệu và lưu trữ của các khối Ethereum, và tạo ra một thị trường phí mới, phân tách blob và các giao dịch thông thường ra để định giá.

Rollup là một giao thức phụ thuộc vào blockchain Layer 2 ( như Ethereum ) để đảm bảo khả năng dữ liệu ( DA ), tức là khả năng truyền tải rộng rãi và lưu trữ tạm thời các lô dữ liệu giao dịch. Thông thường, rollup dựa trên hợp đồng thông minh không chỉ phụ thuộc vào DA của Ethereum mà còn phụ thuộc vào Ethereum để thực hiện việc giải quyết giao dịch ( xác minh ). Những rollup này chủ yếu đọc dữ liệu từ các lớp DA như Ethereum và thực hiện các giao dịch hợp lệ và mã hợp đồng thông minh. Các rollup được xây dựng trên Ethereum dựa vào dữ liệu giao dịch theo lô được chứa trong các khối của Ethereum để đảm bảo tính xác thực của giao dịch. Bộ sắp xếp xử lý và nén các giao dịch của người dùng theo cách tiết kiệm chi phí để gửi cho các tác nhân ở lớp DA.

Thông thường, chi phí để phát hành một lượng lớn dữ liệu lên Ethereum rất cao, một phần là do mạng sẽ lưu trữ dữ liệu như một phần của lịch sử giao dịch trong trường "CALLDATA". Với EIP-4844, mỗi khối sẽ tạo ra không gian dữ liệu bổ sung 512kB hoặc 768kB cho rollup. Các nhà phát triển cốt lõi của Ethereum đang cân nhắc xem nên tạo ra bao nhiêu không gian bổ sung cho giao dịch blob. Điều quan trọng là, dữ liệu được phát hành vào không gian này sẽ được lưu trữ trong khoảng ba tuần. Do tính chất ngắn hạn của dữ liệu được xác minh qua giao dịch blob, cũng như thị trường phí độc lập cho giá blob tách biệt với các loại giao dịch khác, lý thuyết chi phí phát hành dữ liệu lên Ethereum thông qua rollup sẽ giảm đáng kể.

Theo thời gian, các nhà phát triển dự định giới thiệu kỹ thuật lấy mẫu dữ liệu, như vậy dữ liệu blob sẽ không cần phải tải xuống toàn bộ để xác minh cho các nút toàn diện của Ethereum, từ đó giảm thêm chi phí rollup. Proto-danksharding là tiền thân và "nguyên mẫu" hoàn toàn của danksharding, nó sẽ cho phép các nút Ethereum tải xuống các đoạn dữ liệu blob để xác định tính khả dụng của blob hoàn chỉnh.

EIP-4844 đã giảm chi phí phát hành một lượng lớn dữ liệu lên Ethereum, từ đó giảm chi phí vận hành của rollup. EIP-4844 được coi là một sự cải thiện đối với khả năng mở rộng của Ethereum, vì nó làm cho các mạng Layer 2 xây dựng trên Ethereum trở nên hiệu quả về chi phí hơn, nhưng thay đổi mã này không nâng cao khả năng mở rộng của Ethereum như một blockchain tổng quát cho giao dịch và thực thi mã hợp đồng thông minh.

Trong bốn năm qua, hoạt động giao dịch của các Ethereum rollup như Arbitrum, Optimism, StarkNet, zkSync và Polygon zkEVM đã liên tục tăng trưởng. So với chi phí triển khai mã và giao dịch trực tiếp trên Ethereum, rollup đã tiết kiệm hơn 99% chi phí gas cho người dùng cuối và các nhà phát triển dapp.

Mục tiêu của EIP-4844 là giảm chi phí rollup bằng cách giới thiệu giao dịch blob. Giao dịch blob không được lưu trữ vô thời hạn trên Ethereum, mà được lưu trữ trên lớp đồng thuận của Ethereum (CL) và sẽ bị xóa khỏi các nút CL sau ba tuần. Proto-danksharding sẽ cho phép mỗi khối có tối đa bốn blob, với mỗi blob có thể chứa tối đa 128kB dữ liệu bổ sung.

Tầm nhìn hoàn toàn của danksharding là giới thiệu tối đa 64 blob cho Ethereum, và làm được điều này mà không làm tăng đáng kể tải tính toán của các nút xác thực khối. Để đạt được danksharding hoàn toàn, Ethereum cần thực hiện hai công nghệ: mẫu khả năng dữ liệu (DAS) và mã hóa xóa.

EIP-4844 dự kiến sẽ được kích hoạt trên mạng chính Ethereum vào một thời điểm nào đó trong mùa thu hoặc mùa đông năm 2023. Ngoài EIP-4844, còn có một số EIP khác sẽ được khởi động trong bản nâng cấp Cancun.

Tổng thể, EIP-4844 là bước đầu tiên của Ethereum trong việc chuyển đổi sang blockchain mô-đun, chủ yếu thông qua việc hỗ trợ thực hiện giao dịch bằng Layer 2 rollup. Nó đặt nền tảng cho bước tiếp theo là hoàn toàn danksharding và việc sử dụng cam kết đa thức DAS. Điều này sẽ khuyến khích thử nghiệm thêm rollup trên Ethereum, tái định hình một cách cơ bản chức năng chính của Ethereum, từ một blockchain tổng quát phục vụ cho người dùng cuối và các nhà phát triển ứng dụng trở thành một lớp DA phục vụ cho người xếp hạng.