Ethereum mở rộng quy mô: từ Proto-Danksharding đến triển khai đầy đủ Danksharding

Công nghệ sharding đã trở thành một trong những chủ đề được thảo luận nhiều nhất trong hệ sinh thái Ethereum. Đằng sau đó là mục tiêu đầy tham vọng — biến Ethereum từ một mạng lưới có khả năng xử lý hạn chế thành một nền tảng thực sự mở rộng, có khả năng xử lý hàng nghìn giao dịch mỗi giây.

Tại sao sharding lại quan trọng đối với Ethereum?

Hãy tưởng tượng Ethereum như một thành phố, nơi tất cả các (nút) phải biết về tất cả các sự kiện trong thành phố. Điều này hoạt động tốt khi thành phố nhỏ, nhưng khi thành phố lớn lên, hệ thống trở nên quá tải. Giải pháp đơn giản là chia thành phố thành các khu vực, nơi mỗi khu tự quản lý công việc của mình nhưng vẫn là một phần của toàn bộ.

Đúng vậy, đó chính là cách hoạt động của sharding. Thay vì mỗi nút trong mạng xử lý và lưu trữ tất cả các giao dịch, mạng chia thành nhiều “shard” (phân đoạn). Mỗi shard chịu trách nhiệm cho một tập hợp con các giao dịch nhất định, giúp giảm tải đáng kể và nâng cao hiệu suất tổng thể của mạng.

Proto-Danksharding: bước đầu tiên hướng tới khả năng mở rộng

Proto-Danksharding đã được triển khai. Đây là giải pháp trung gian, được giới thiệu trong bản cập nhật Ethereum Cancun qua EIP-4844. Mặc dù đây chưa phải là phiên bản đầy đủ của công nghệ, proto-danksharding đã đóng vai trò then chốt trong việc cải thiện tình hình về phí giao dịch.

Proto-danksharding đã làm gì?

• Cho phép các giải pháp Layer 2 (rollups) thêm dữ liệu vào các khối Ethereum với chi phí thấp hơn đáng kể
• Giảm chi phí giao dịch của người dùng trên rollups từ 100 đến 1000 lần trong một số trường hợp
• Đảm bảo khả năng xử lý 100-10,000 giao dịch mỗi giây cho các ứng dụng Layer 2
• Giới thiệu khái niệm “blob” giao dịch — loại dữ liệu đặc biệt có thời gian sống ngắn

Proto-danksharding đã tạo nền tảng cho sự phát triển tiếp theo. Đây là bước cần thiết trên con đường hướng tới công nghệ hoàn chỉnh.

Danksharding: tương lai đầy tham vọng của Ethereum

Phiên bản đầy đủ của Danksharding không chỉ là một cải tiến, mà còn là cuộc cách mạng trong cách tiếp cận khả năng mở rộng của Ethereum. Thuật ngữ này bắt nguồn từ Dankrad Fust, nhà nghiên cứu Ethereum nổi tiếng, người đã đóng góp đáng kể vào sự phát triển của kiến trúc này.

Điểm khác biệt chính giữa Danksharding và các phương pháp sharding truyền thống là việc sử dụng một nhà tạo khối duy nhất thay vì hệ thống các validator phân tán cho từng shard. Cấu trúc đơn giản này cung cấp khả năng xử lý giao dịch hiệu quả hơn và tạo ra một con đường mạnh mẽ để mở rộng quy mô.

Trong phiên bản đầy đủ của Ethereum 2.0, mạng sẽ được chia thành 64 shard. Mỗi shard sẽ hoạt động song song, xử lý bộ giao dịch riêng của mình một cách độc lập. Tuy nhiên, khác với các hệ thống cách ly, tất cả các shard vẫn là một phần của mạng lưới duy nhất được duy trì bởi cơ chế đồng thuận.

Điều này sẽ ảnh hưởng như thế nào đến khả năng xử lý?

Danksharding đầy đủ hứa hẹn đạt hơn 100.000 giao dịch mỗi giây. So sánh:

• Ethereum hiện tại (không có L2): ~15 TPS
• Ethereum với proto-danksharding và L2: 100-10,000 TPS
• Ethereum với Danksharding đầy đủ: hơn 100,000 TPS

Những con số này cho thấy quy mô của cuộc cách mạng dự kiến sẽ diễn ra.

Kiến trúc kỹ thuật: hoạt động như thế nào?

Lấy ví dụ cụ thể. Trong mạng có 1000 nút mà không có sharding, mỗi nút phải kiểm tra và lưu trữ mọi giao dịch. Điều này tạo ra tải trọng lớn.

Khi triển khai sharding:

• Một shard có thể xử lý các giao dịch cho các địa chỉ từ A đến E
• Shard khác xử lý các địa chỉ từ F đến J
• Và cứ thế cho đến 64 shard

Mỗi nút chỉ cần xác thực shard của mình, giúp giảm yêu cầu về tài nguyên tính toán khoảng 64 lần. Đồng thời, an toàn của mạng không bị ảnh hưởng nhờ các cơ chế cross-shard validation.

Proto-Danksharding so với Danksharding: so sánh

Tại sao điều này lại quan trọng đối với hệ sinh thái crypto?

Proto-danksharding đã thể hiện ảnh hưởng thực tế. Người dùng các ứng dụng Layer 2 (Arbitrum, Optimism và các nền tảng khác) nhận thấy phí giảm đáng kể. Đây không chỉ là tiến bộ kỹ thuật — mà còn có nghĩa là DeFi, NFT và các hệ sinh thái khác trở nên dễ tiếp cận hơn đối với người dùng phổ thông.

Khi triển khai Danksharding đầy đủ, rào cản gia nhập sẽ giảm xuống nữa. Các ứng dụng sẽ hoạt động với tốc độ cạnh tranh với các hệ thống tài chính truyền thống, đồng thời duy trì tính minh bạch và an toàn của blockchain.

Kết luận

Proto-danksharding không phải là giải pháp cuối cùng, mà là bước quan trọng trên hành trình tiến hóa của Ethereum. Nó đã mang lại lợi ích cho người dùng, giảm chi phí giao dịch. Danksharding đầy đủ khi được triển khai sẽ mở ra một chương mới trong lịch sử khả năng mở rộng của tiền mã hóa, biến Ethereum thành hạ tầng của nền kinh tế kỹ thuật số trong tương lai.