Đã hơn hai năm kể từ lần cuối cùng cộng đồng Ethereum tổ chức một sự kiện công nghệ lớn. Đó chính là sự kiện The Merge, đánh dấu một bước chuyển lịch sử khi mạng Ethereum chuyển đổi sang cơ chế đồng thuận Proof-of-Stake (PoS), được đánh giá là thân thiện hơn với môi trường.
Kể từ thời điểm đó, cấu trúc cốt lõi của blockchain Ethereum gần như không có sự thay đổi lớn. Các nhà phát triển chủ yếu tập trung vào việc nâng cấp và mở rộng các giải pháp “layer 2” để cải thiện tốc độ và giảm chi phí giao dịch. Tuy nhiên, Ethereum vẫn chưa có một tầm nhìn tổ chức thống nhất, ít nhất là chưa đạt đến mức độ gắn kết và phấn khích mà The Merge từng mang lại cho cộng đồng.
Tại hội nghị Devcon của Ethereum tổ chức tại Bangkok vào thứ Ba, nhà nghiên cứu Justin Drake từ Ethereum Foundation đã đưa ra một ý tưởng mới nhằm thay đổi cơ chế đồng thuận hiện tại của Ethereum, được gọi là “Beam Chain”.
Beam Chain là gì?
Beam Chain là một hệ thống cải tiến, được Drake mô tả như một phiên bản nâng cấp của layer đồng thuận, tích hợp những ý tưởng tiên tiến từ lộ trình phát triển của Ethereum. Với Beam Chain, Drake hy vọng sẽ kết hợp các cải tiến “cốt lõi” của layer đồng thuận Ethereum vào một hệ thống thống nhất. Hệ thống này sẽ cải tiến cơ chế tạo block, đồng thời tối ưu hóa quá trình staking và áp dụng mật mã zero-knowledge (ZK*), mang lại hiệu suất và bảo mật tốt hơn cho mạng lưới.
Bài phát biểu của Drake được mong đợi từ lâu, diễn ra sau hàng tháng trời với nhiều tin đồn sôi nổi trên các cộng đồng trực tuyến và diễn đàn tiền mã hóa, cho rằng nhà nghiên cứu Ethereum nổi tiếng này, người từng góp phần quan trọng vào bản nâng cấp The Merge năm 2022, đang làm việc trên một dự án quan trọng. Tại buổi thuyết trình, Drake xuất hiện trước một khán phòng đông nghịt khán giả, với nhiều người còn phải đứng tràn ra cả khu vực hành lang bên ngoài sân khấu chính của sự kiện.
Beam Chain sẽ không yêu cầu bất kỳ thay đổi tức thời nào đối với Ethereum, cũng không cần thực hiện những điều hoàn toàn khác biệt so với các kế hoạch đã đề ra trong lộ trình của chuỗi. Tuy nhiên, Beam Chain đưa ra đề xuất quan trọng liên quan đến việc tổ chức và quản lý các bản nâng cấp sắp tới của Ethereum trong tương lai.
Drake đề xuất tăng tốc quá trình finality trên Ethereum với Beam Chain
Ethereum hiện đang có tần suất nâng cấp code cốt lõi khoảng một lần mỗi năm. Theo Drake, việc duy trì nhịp độ nâng cấp hàng năm là cần thiết để tập trung vào “các mục tiêu đơn giản,” giúp cải thiện và tối ưu hóa nền tảng. Tuy nhiên, ông cũng đề xuất rằng các thay đổi lớn nên được tích lũy và triển khai đồng loạt trong một đợt cập nhật quy mô lớn sau vài năm nhằm đảm bảo sự ổn định và hiệu quả cho hệ sinh thái.
Beam Chain sẽ tập trung vào lớp đồng thuận của Ethereum, hay còn gọi là Beacon Chain, đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý giao dịch và ghi nhận dữ liệu. Drake nhấn mạnh rằng: “Beacon Chain đã có mặt từ lâu. Các đặc điểm kỹ thuật của nó được hoàn thiện cách đây 5 năm, và trong thời gian đó, nhiều thay đổi đã diễn ra.”
Theo Drake, các nhà phát triển Ethereum hiện nay đã hiểu rõ hơn về cách tối ưu hóa giá trị trích xuất tối đa (MEV) — một phương pháp được các nhà giao dịch sử dụng để tận dụng thêm lợi nhuận từ Ethereum, đôi khi làm ảnh hưởng đến người dùng thông thường. Anh cũng chỉ ra rằng trong suốt năm năm qua, đã có những bước tiến quan trọng trong công nghệ ZK, nhưng cũng đồng thời gây ra một số thách thức. Việc tích lũy “nợ kỹ thuật” từ blockchain Ethereum đã tạo ra những khó khăn trong việc phát triển hệ thống nhanh chóng và đảm bảo an toàn.
Beam Chain sẽ chú trọng vào hai yếu tố quan trọng là “slot nhanh hơn” và “finality nhanh hơn”. Điều này có nghĩa là sẽ tối ưu hóa quá trình thêm block vào chuỗi, đồng thời tăng cường khả năng xử lý các giao dịch trong mỗi block. Một kết quả tiềm năng là việc áp dụng cơ chế “finality cho một slot duy nhất”, giúp các block chứa dữ liệu giao dịch có thể hoàn tất ngay lập tức. Điều này mang lại sự đảm bảo rằng thông tin sẽ trở thành vĩnh viễn và không thể bị thay đổi ngay khi được xác nhận.
Hiện tại, quá trình xác nhận block finality trên Ethereum mất khoảng 15 phút. Việc giảm thiểu thời gian này sẽ giúp cải thiện hiệu suất cho các ứng dụng và nền tảng giao dịch có lượng giao dịch lớn. Khoảng thời gian trễ này tạo ra cơ hội để khai thác MEV (Maximal Extractable Value) và làm gia tăng nguy cơ tái cấu trúc mạng lưới.
Tuy nhiên, việc rút ngắn thời gian finality cũng có thể tạo ra một số thách thức liên quan đến sự tập trung hóa, khi yêu cầu tính toán gia tăng cùng với việc sử dụng phần cứng mạnh mẽ và đắt đỏ. Các nhà phát triển sẽ phải đưa ra quyết định giữa việc tối ưu hóa thời gian và cân nhắc nhu cầu về tài nguyên tính toán cần thiết.
Beam Chain là một đề xuất nhằm tăng cường khả năng tích hợp mật mã ZK vào nền tảng của Ethereum, mang lại khả năng mở rộng mạnh mẽ cho mạng lưới. Các nhà phát triển Ethereum từ lâu đã hướng đến việc áp dụng các rollup layer-2 – các blockchain phụ hoạt động trên nền tảng Ethereum, giúp giao dịch diễn ra nhanh chóng và chi phí thấp hơn trước khi được chuyển về chain chính để xử lý.
Những rollup này ứng dụng công nghệ mới sử dụng bằng chứng ZK, giúp tăng cường khả năng mở rộng của blockchain. Trong vài năm qua, nhiều ZK rollup nổi bật đã xuất hiện, bao gồm zkEVM của Polygon và zkSync của Matter Labs, thu hút sự quan tâm lớn từ cộng đồng và phát triển nhanh chóng.
Trong khi đó, Beam Chain của Drake lại hướng tới việc tích hợp trực tiếp bằng chứng ZK vào chain layer-1 chính của Ethereum. Điều này gây ra một số câu hỏi về tác động của nó đối với sự phát triển của các mạng layer-2 sử dụng ZK, vốn đang có bước tiến nhanh chóng.
Dù Beam Chain là một cải tiến đáng chú ý, Drake không gọi nó là “Ethereum 3.0” (một số người thường gọi nâng cấp The Merge vào năm 2022 là “Ethereum 2.0”).
“Beam Chain chỉ liên quan đến phần đồng thuận của chain,” Drake chia sẻ, đồng thời nhấn mạnh rằng các nghiên cứu đang được tiến hành để hoàn thiện các layer thực thi và dữ liệu của Ethereum – những yếu tố quan trọng khác hỗ trợ các ứng dụng và dữ liệu của mạng layer-2.
* ZK: là Zero-knowledge – một giao thức cho phép một bên chứng minh một tuyên bố là đúng mà không cần tiết lộ thêm bất kỳ thông tin nào ngoài việc xác nhận tính chính xác của tuyên bố đó.
Kết Luận
Tóm lại, Beam Chain là một đề xuất quan trọng từ Justin Drake nhằm cải thiện hệ thống đồng thuận của Ethereum, với mục tiêu tối ưu hóa hiệu suất và bảo mật. Việc tích hợp mật mã ZK vào layer-1 sẽ mở rộng khả năng của Ethereum mà không cần thay đổi lớn, đồng thời giúp giảm chi phí và thời gian xử lý giao dịch. Dù không phải là một bước chuyển lớn như The Merge, Beam Chain hứa hẹn sẽ đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển bền vững của mạng lưới Ethereum, đặc biệt là trong việc hỗ trợ các ứng dụng và các giải pháp layer-2.
