Tái cấu trúc Ethereum: Hướng tới con đường đơn giản

Tầm nhìn của Ethereum là trở thành sổ cái toàn cầu, cung cấp hỗ trợ cho các cơ sở hạ tầng quan trọng như tài chính, quản trị và xác thực dữ liệu có giá trị cao. Để đạt được mục tiêu này, cần phải cân bằng giữa khả năng mở rộng và khả năng phục hồi.

Những phát triển gần đây đã mang lại sự cải thiện đáng kể cho Ethereum. Hard fork Fusaka sẽ nâng cao đáng kể không gian dữ liệu L2, và bản đồ đường đi năm 2026 cũng lên kế hoạch cho sự mở rộng tương tự đối với L1. Đồng thời, Ethereum đã chuyển sang đồng thuận PoS, sự đa dạng của các client được cải thiện, nghiên cứu về khả năng xác minh ZK và chống lại các cuộc tấn công lượng tử đang được thúc đẩy liên tục. Tuy nhiên, ngoài việc mở rộng và hiệu suất, còn có một nền tảng quan trọng không kém nhưng dễ bị bỏ qua: sự đơn giản của giao thức.

Đơn giản: Tấm chắn cuối cùng phi tập trung

Điểm nổi bật nhất của Bitcoin chính là sự đơn giản tuyệt đối của giao thức của nó. Một học sinh trung học biết lập trình có thể hoàn toàn hiểu được nguyên lý hoạt động của giao thức Bitcoin, thậm chí có thể tự thực hiện một khách hàng. Sự đơn giản này mang lại nhiều lợi ích: giảm bớt rào cản nghiên cứu và phát triển, giảm độ phức tạp trong bảo trì, giảm rủi ro an ninh và giảm khả năng bị thao túng bởi các lợi ích đặc biệt.

So với điều đó, Ethereum thể hiện kém trong khía cạnh tính đơn giản, dẫn đến chi phí phát triển không cần thiết, rủi ro an ninh và văn hóa nghiên cứu bị đóng kín. Trong năm năm tới, Ethereum có tiềm năng tiếp cận Bitcoin về tính đơn giản, chủ yếu bắt đầu từ hai khía cạnh là lớp đồng thuận và lớp thực thi.

Tầng đồng thuận đơn giản

Cơ chế đồng thuận mới trong tương lai sẽ kết hợp những tích lũy trong lý thuyết đồng thuận, ZK-SNARK và kinh tế staking trong suốt mười năm qua, với mục tiêu xây dựng một lớp đồng thuận tối ưu lâu dài và rõ ràng hơn. Những biện pháp chính bao gồm:

1. Cơ chế kết thúc ba khe: Đơn giản hóa logic slot và epoch, loại bỏ các cơ chế phức tạp như xáo trộn ủy ban.
2. Đơn giản hóa lựa chọn fork và cấu trúc mạng: áp dụng quy tắc lựa chọn fork đơn giản hơn, giới thiệu STARK tổng hợp.
3. Thiết kế lại logic liên quan đến người xác thực: Đơn giản hóa cơ chế gia nhập, thoát, rút tiền và chuyển đổi khóa.

Lớp thực hiện đơn giản

Lớp thực thi là phần phức tạp nhất của Ethereum, bao gồm tập lệnh EVM, hợp đồng được biên soạn trước và gánh nặng tương thích lịch sử. Một giải pháp khả thi là thay thế EVM bằng một VM đơn giản, hiệu suất cao và thân thiện với ZK (như RISC-V). Điều này có thể mang lại sự cải thiện đáng kể về hiệu suất, hỗ trợ tốt hơn cho các ngôn ngữ lập trình chính và đơn giản hóa quy trình kiểm toán an ninh.

Quá trình di chuyển sẽ áp dụng phương pháp tiến bộ, tương tự như cách Apple chuyển tiếp sang chip ARM sử dụng Rosetta. Các hợp đồng cũ sẽ tiếp tục chạy trong trình thông dịch EVM, trong khi trình thông dịch đó được viết bằng hợp đồng RISC-V.

Xây dựng nền tảng hệ thống tinh tế hơn

Tương lai, giao thức Ethereum nên tích hợp nhiều "thành phần chia sẻ" hơn để giảm độ phức tạp của hệ thống:

1. Mã sửa chữa thống nhất: được sử dụng cho mẫu khả dụng dữ liệu, lưu trữ lịch sử và tăng tốc phát sóng P2P.
2. Định dạng tuần tự thống nhất (SSZ): Tăng hiệu suất, có lợi cho việc tách rời L2.
3. Cấu trúc cây trạng thái thống nhất: Sử dụng cấu trúc cây nhị phân phù hợp hơn cho chứng minh ZK.

Những cải tiến này sẽ khiến Ethereum không còn là "các bản vá thỏa hiệp" nữa, mà là "khối giao thức" được xây dựng dựa trên thẩm mỹ kỹ thuật.

Ôm lấy sự đơn giản, chào đón tương lai

Việc thực sự coi trọng sự đơn giản cần một sự chuyển biến về văn hóa. Mặc dù lợi ích của sự đơn giản khó có thể được định lượng ngay lập tức, nhưng theo thời gian, giá trị của nó sẽ dần dần được thể hiện. Lấy cảm hứng từ cách tiếp cận của tinygrad, Ethereum có thể đặt ra mục tiêu tối đa về số dòng mã đồng thuận cho các quy chuẩn lâu dài, cố gắng làm cho độ phức tạp của các con đường chính đồng thuận gần với mức độ đơn giản của Bitcoin.

Đồng thời, thiết kế tổng thể nên tuân theo nguyên tắc "ưu tiên lựa chọn giải pháp đơn giản hơn", thiên về đóng gói cục bộ thay vì phức tạp hệ thống, ưu tiên sử dụng các lựa chọn kiến trúc có thuộc tính rõ ràng và có thể xác minh. Thông qua những nỗ lực này, Ethereum có thể hy vọng giữ vững đổi mới trong khi quay trở lại con đường đơn giản, đặt nền tảng vững chắc cho sự phát triển bền vững trong tương lai.