Hiểu về sự chuyển đổi đồng thuận của Ethereum vào ngày 15 tháng 9 năm 2022

Ngày Ethereum merge ngày 15 tháng 9 năm 2022 đại diện cho một trong những cuộc cải tổ kỹ thuật có ảnh hưởng lớn nhất trong lịch sử tiền mã hóa. Vào ngày này, mạng Ethereum đã cơ bản thay đổi hạ tầng vận hành của mình, chuyển từ mô hình tính toán tiêu thụ nhiều năng lượng sang hệ thống xác thực dựa trên lợi ích kinh tế. Sự chuyển hướng kiến trúc này không chỉ giải quyết các vấn đề về môi trường đã gây nhức nhối cho mạng lưới mà còn mở ra các hướng đi hướng tới khả năng mở rộng và an ninh cao hơn. Tổng quan này khám phá những gì đã diễn ra trong quá trình chuyển đổi, các cơ chế kỹ thuật nền tảng của sự thay đổi, và các tác động thực tiễn đối với các thành viên mạng lưới.

Cuộc cách mạng lớp Đồng thuận: Từ Khai thác mỏ sang Xác thực

Ethereum Merge đã định nghĩa lại cách mạng lưới Ethereum đạt được đồng thuận như thế nào. Trước tháng 9 năm 2022, Ethereum hoạt động dựa trên mô hình proof-of-work (PoW) tương tự như hệ thống của Bitcoin—thợ mỏ sử dụng phần cứng chuyên dụng để giải các câu đố mật mã, và những thợ mỏ thành công sẽ có quyền thêm các khối mới và thu phí giao dịch. Kiến trúc khai thác cạnh tranh này tiêu thụ lượng điện năng khổng lồ; lượng tiêu thụ điện hàng năm của Ethereum từng gần bằng các quốc gia lớn.

Chuyển đổi này giới thiệu proof-of-stake (PoS) như cơ chế đồng thuận thay thế. Trong mô hình mới này, các validator thay thế thợ mỏ. Thay vì cạnh tranh dựa trên sức mạnh tính toán, các validator được chọn ngẫu nhiên để đề xuất và xác nhận các khối dựa trên số lượng ETH họ đã cam kết (đặt cọc) vào mạng. Những ai có hành vi sai trái hoặc cố ý thao túng hệ thống sẽ đối mặt với việc bị cắt giảm phần thưởng—mất vĩnh viễn một phần hoặc toàn bộ ETH đã đặt cọc.

Điều này không chỉ là một cập nhật phần mềm, mà còn là một sự thay đổi về triết lý trong cách bảo vệ an ninh blockchain. An ninh chuyển từ việc dựa vào sức mạnh xử lý thô sơ sang dựa trên các lợi ích kinh tế và phần vốn tài chính của các validator trong hành vi trung thực.

Tại sao cần nâng cấp này

Ba thách thức thuyết phục đã thúc đẩy sự chuyển đổi này:

Bền vững môi trường: Tiêu thụ năng lượng của Ethereum đã trở nên không thể biện hộ về mặt sinh thái. Việc chuyển sang PoS đã giảm tiêu thụ năng lượng hàng năm từ khoảng 78 TWh xuống khoảng 0.01 TWh—giảm 99.99%. Điều này đã định vị Ethereum như một blockchain có ý thức về môi trường, phù hợp cho triển khai tổ chức và chấp thuận của các cơ quan quản lý.

Khả năng mở rộng của mạng: Kiến trúc proof-of-work tạo ra giới hạn về khả năng xử lý giao dịch. Các khối chỉ có thể lớn đến mức nào đó trước khi thời gian xác thực trở nên không thể chấp nhận được. Proof-of-stake loại bỏ các nút cổ chai tính toán này và cho phép các giải pháp mở rộng phức tạp hơn, như sharding, trong các nâng cấp mạng sau này.

An ninh kinh tế: Proof-of-stake cung cấp khả năng bảo vệ vượt trội chống lại các dạng tấn công nhất định. Một kẻ tấn công tiềm năng phải tích lũy và rủi ro vốn thực tế (ETH đã đặt cọc) thay vì chỉ thuê phần cứng. Rào cản kinh tế này làm tăng khả năng chống chịu của mạng lưới.

Kiến trúc kỹ thuật: Sự hợp nhất của Beacon Chain và Layer Thực thi

Hiểu về Merge đòi hỏi phải quen thuộc với thiết kế hai thành phần của nó. Beacon Chain, ra mắt vào tháng 12 năm 2020, hoạt động như một mạng proof-of-stake riêng biệt chạy song song với Ethereum mainnet hiện tại. Trong gần hai năm, nó tích lũy validator và thử nghiệm các cơ chế PoS mà không ảnh hưởng đến hoạt động của Ethereum chính.

Giai đoạn thử nghiệm song song này rất quan trọng. Các nhà phát triển có thể quan sát hành vi validator, thử nghiệm các điều kiện cắt giảm, và xác thực các cấu trúc lợi ích kinh tế trong điều kiện thực—tất cả đều không gây rủi ro cho mạng chính Ethereum. Đến tháng 9 năm 2022, đã tích lũy đủ sự tin tưởng.

Sự hợp nhất đã kết hợp hai chuỗi này. Lớp đồng thuận của Beacon Chain đảm nhận trách nhiệm xác thực tất cả các giao dịch của Ethereum. Động cơ thực thi của mainnet tích hợp với lớp đồng thuận PoS. Quá trình chuyển đổi diễn ra mà không làm gián đoạn sản xuất khối hoặc gây thời gian chết cho mạng—một thành tựu kỹ thuật đáng kể.

Thay đổi vận hành theo proof-of-stake

Hệ thống mới hoạt động qua các cơ chế sau:

Chọn validator và đề xuất khối: Giao thức chọn ngẫu nhiên validator đề xuất khối mới, với xác suất lựa chọn tỷ lệ thuận với ETH đã đặt cọc. Validator được chọn sẽ phát đi khối đề xuất của mình tới mạng. Các validator khác (“người chứng thực”) xác minh bằng mật mã và xác nhận tính hợp lệ của khối.

Tính cuối cùng và an ninh: Các khối đạt tính cuối cùng sau hai epoch xác thực thành công. Khi đã cuối cùng, việc đảo ngược khối đó sẽ yêu cầu phá hủy ít nhất một phần ba tổng ETH đã đặt cọc—một ngưỡng kinh tế khiến việc thay đổi trở nên không thể thực hiện.

Điều kiện cắt giảm: Validator cố ý hành xử sai trái (đề xuất các khối mâu thuẫn, ký hai lần, v.v.) sẽ đối mặt với hình phạt cắt giảm. Các hình phạt này có thể từ việc giảm phần thưởng staking nhỏ đến mất vĩnh viễn toàn bộ số ETH đã đặt cọc. Mối đe dọa cắt giảm này giúp liên kết lợi ích của validator với an ninh mạng lưới.

Phần thưởng staking: Validator trung thực sẽ nhận phần thưởng tỷ lệ thuận với mức độ tham gia của mạng và tổng số ETH đã đặt cọc. Các phần thưởng này đến từ phí giao dịch và lạm phát ETH do giao thức phát hành, nhằm khuyến khích sự tham gia rộng rãi của validator và thưởng cho hành vi trung thực.

Ảnh hưởng tới người dùng và an toàn tài sản

Một mối quan tâm phổ biến trước khi Merge là liệu người dùng có cần thực hiện hành động nào để bảo vệ khoản ETH của mình không. Câu trả lời đơn giản: không cần hành động nào.

Số dư ETH của bạn vẫn giữ nguyên. Không có token “ETH2” nào được phát airdrop hay chuyển đổi. Tất cả các khoản nắm giữ Ethereum hợp lệ vẫn giữ nguyên như cũ. Việc nâng cấp mạng là một sự thay đổi cơ chế đồng thuận—nó không làm thay đổi số dư token, chức năng ví, hay thủ tục giao dịch.

Thuật ngữ “ETH2” đã chính thức bị loại bỏ. Quỹ Ethereum đã thống nhất thương hiệu dưới tên gọi “Ethereum” để loại bỏ nhầm lẫn liên quan đến staking, nâng cấp, và chuyển token. Khi nói về mạng lưới ngày nay, chỉ có “Ethereum” và token gốc của nó là “ETH”.

Ảnh hưởng đến kinh tế mạng lưới: Năng lượng, An ninh, và Khả năng xử lý

Merge đã mang lại ba kết quả đo lường được:

Giảm năng lượng: Tiêu thụ năng lượng hàng năm của Ethereum giảm từ khoảng 78 TWh xuống 0.01 TWh. Mức giảm 99.99% này giúp Ethereum trở thành một trong những blockchain tiêu thụ ít năng lượng nhất, giải quyết một trong những mối quan tâm chính của các nhà vận động môi trường và các nhà đầu tư tổ chức.

Kiến trúc an ninh: An ninh giờ đây phụ thuộc vào các lợi ích kinh tế của validator thay vì khả năng cạnh tranh phần cứng. Để tấn công thành công các khối đã cuối cùng, kẻ tấn công cần phải có đủ ETH đã đặt cọc, đồng thời rủi ro mất phần lớn số đó—hiện là một yêu cầu trị giá hàng tỷ đô la.

Phí giao dịch: Trái với kỳ vọng phổ biến, Merge không trực tiếp giảm phí giao dịch. Phí gas vẫn chủ yếu phụ thuộc vào tắc nghẽn mạng và nhu cầu về không gian khối. Việc giảm phí sẽ cần các nâng cấp khả năng mở rộng bổ sung (như sharding và các giải pháp layer-2) đang trong quá trình phát triển.

Hệ sinh thái xác thực: Tham gia staking

Hệ thống PoS đã mở ra các cơ hội kinh tế mới cho các chủ sở hữu ETH. Các cá nhân và tổ chức giờ đây có thể tham gia xác thực mạng qua staking.

Vận hành validator trực tiếp: Các cá nhân vận hành node validator phải đặt cọc chính xác 32 ETH. Validator tự quản lý hạ tầng, bảo vệ khóa validator, và tự tay nhận phần thưởng. Con đường này mang lại độc lập tối đa nhưng đòi hỏi kỹ năng kỹ thuật và chịu trách nhiệm hoàn toàn về các hình phạt cắt giảm.

Pools staking và dịch vụ: Đối với những người không có đủ 32 ETH hoặc không có khả năng kỹ thuật, có nhiều dịch vụ cung cấp quyền staking phân đoạn. Người dùng gửi bất kỳ số ETH nào và nhận token phái sinh đại diện cho phần của họ. Các dịch vụ này tổng hợp ETH của nhiều người dùng và vận hành hạ tầng validator chung.

Cấu trúc phần thưởng: Lợi nhuận staking dao động dựa trên mức độ tham gia của mạng và tổng ETH đã đặt cọc. Tỷ lệ phần thưởng hiện tại thường từ 3-5% mỗi năm, nhưng giảm khi mức độ tham gia tăng cao. Phần thưởng liên tục tích lũy và có thể tự động cộng dồn qua các dịch vụ staking.

Rủi ro: Validator đối mặt với hình phạt cắt giảm nếu phần mềm validator của họ gặp sự cố, ký các khối mâu thuẫn, hoặc hành xử gian lận phát hiện được. Các khoản tiền đặt cọc cũng có thể tạm thời bị hạn chế thanh khoản, mặc dù nâng cấp Shanghai (Tháng 3 năm 2023) đã cho phép rút ETH đã staking, cải thiện đáng kể tính thanh khoản.

Các vấn đề về tập trung và phân bổ validator

Một mối lo thường trực là liệu PoS có tạo ra áp lực tập trung không. Các dịch vụ staking lớn và các nhà vận hành tổ chức giờ đây kiểm soát phần lớn validator. Điều này có thể dẫn đến khả năng các validator lớn hợp tác thao túng.

Các yếu tố giảm thiểu bao gồm:

• Hình phạt cắt giảm khiến việc hợp tác trở nên phi lý về mặt kinh tế
• Các ưu đãi của giao thức khuyến khích đa dạng về địa lý và hạ tầng
• Nhấn mạnh của cộng đồng về phân tán validator
• Rào cản vốn thấp hơn nhiều so với khai thác mỏ

Tuy nhiên, việc theo dõi phân bổ validator vẫn rất quan trọng để duy trì tính phi tập trung của Ethereum.

Lịch trình phát triển của Ethereum và các nâng cấp tương lai

Sự kiện Merge là một cột mốc trong lộ trình phát triển dài hạn của Ethereum:

Ra mắt Beacon Chain (Tháng 12 năm 2020): Lớp đồng thuận proof-of-stake bắt đầu tích lũy validator trong khi mạng chính Ethereum vẫn hoạt động độc lập.

Các testnet Merge (2021-2022): Goerli, Ropsten, và Sepolia đã trải qua các chuyển đổi Merge, giúp các nhà phát triển xác định và xử lý các vấn đề kỹ thuật trong môi trường không quan trọng.

The Merge (15 tháng 9 năm 2022): Chuyển đổi đồng thuận của mainnet thành công, đưa toàn bộ mạng Ethereum sang proof-of-stake.

Nâng cấp Shanghai (Tháng 3 năm 2023): Cho phép rút ETH đã staking, giải quyết các hạn chế thanh khoản trước đó.

Các phát triển sắp tới: Các nâng cấp như proto-danksharding (Cancun) và sharding đầy đủ sẽ tăng khả năng xử lý giao dịch đáng kể và giảm phí. Những cải tiến này sẽ giúp mạng xử lý hàng nghìn giao dịch mỗi giây so với khả năng hiện tại.

Các câu hỏi thường gặp

Chuyển đổi chính xác diễn ra khi nào?
Ngày merge của ethereum là ngày 15 tháng 9 năm 2022 lúc 13:42:47 UTC. Việc xác nhận epoch đầu tiên sau Merge diễn ra khoảng 15 phút sau đó.

Phí giao dịch có giảm sau Merge không?
Không. Phí gas vẫn do tắc nghẽn mạng và nhu cầu về không gian khối quyết định. Giảm phí đòi hỏi các nâng cấp khả năng mở rộng bổ sung, không phải do thay đổi cơ chế đồng thuận.

ETH của tôi có thể bị mất trong quá trình nâng cấp này không?
Không. Merge chỉ ảnh hưởng đến cơ chế đồng thuận, không ảnh hưởng đến số dư người dùng hay chức năng ví. Các khoản ETH vẫn an toàn và truy cập bình thường.

Làm thế nào để người dùng trung bình tham gia staking?
Người dùng có thể tham gia qua các dịch vụ staking, gửi bất kỳ số ETH nào. Dịch vụ quản lý hạ tầng validator, phân phối phần thưởng, và xử lý các hoạt động kỹ thuật. Người dùng nhận token phái sinh đại diện cho vị thế của mình.

Phát triển của Ethereum sau Merge sẽ ra sao?
Tiếp tục tập trung vào khả năng mở rộng. Proto-danksharding, sharding đầy đủ, và tối ưu layer-2 là các ưu tiên để giảm phí và tăng khả năng xử lý.

Ethereum có còn phi tập trung hoàn toàn không?
Sự kiện Merge đã cải thiện tính phi tập trung so với hệ thống PoW bằng cách giảm rào cản tham gia. Tuy nhiên, cộng đồng vẫn tiếp tục nỗ lực phân tán validator để duy trì đặc tính phi tập trung của Ethereum.

Kết luận

Ngày ethereum merge ngày 15 tháng 9 năm 2022 đã định hình lại kiến trúc đồng thuận của Ethereum một cách căn bản. Chuyển đổi từ proof-of-work sang proof-of-stake mang lại lợi ích môi trường tức thì đồng thời xây dựng nền tảng cho khả năng mở rộng trong tương lai.

Các điểm chính gồm:

• Tiêu thụ năng lượng của Ethereum giảm 99.99%, giải quyết các vấn đề môi trường và mở ra cơ hội cho các tổ chức tham gia
• Kiến trúc an ninh chuyển từ cạnh tranh phần cứng sang lợi ích kinh tế và vốn đặt cọc
• Người dùng trải nghiệm chuyển đổi liền mạch, không cần hành động và không mất quỹ
• Các cơ hội kinh tế mới xuất hiện qua tham gia staking
• Lộ trình phát triển tiếp tục hướng tới sharding và tối ưu hóa thêm

Merge đã chứng minh rằng các mạng blockchain quy mô lớn có thể thực hiện các cuộc di chuyển đồng thuận phức tạp mà không gây gián đoạn dịch vụ. Tiến trình phát triển của Ethereum hướng tới khả năng mở rộng, an toàn, và bền vững hơn sẽ tiếp tục tiến hành qua các nâng cấp mạng trong tương lai.

Đối với các nhà tham gia muốn gắn bó với tương lai của Ethereum, staking là con đường chính để tham gia trực tiếp vào mạng lưới và liên kết lợi ích kinh tế với hành vi validator trung thực.

Rủi ro: Tham gia tiền mã hóa có rủi ro vốn có. Validator có thể bị cắt giảm phần thưởng do hoạt động không đúng. Luôn bảo vệ khóa riêng, xác minh địa chỉ giao dịch, và không chia sẻ seed phrase hoặc private key.