Tất Tần Tật Về The Merge

Cùng tìm hiểu về The Merge - nâng cấp có thể nói là quan trọng nhất lịch sử của Ethereum tính từ thời điểm thành lập đến nay.

Tất tần tật về The Merge

Proof-of-Work và Proof-of-Stake là gì?

Proof-of-Work (PoW) là quá trình các thợ đào xác thực, tổng hợp các giao dịch và thông báo (broadcast) chúng tới mạng lưới các node trên blockchain Bitcoin. Việc tổng hợp giao dịch này đòi hỏi thợ đào phải cạnh tranh với nhau để tìm ra một hàm băm mã hóa (cryptographic hash) hợp lệ. Vậy nên mới có cái tên Proof-of-Work – bằng chứng cho thấy thợ đào đã tiêu tốn năng lượng để đi tìm hàm băm mã hóa và giành quyền tổng hợp và xác thực giao dịch.

Trái lại, để giải quyết vấn đề tiêu hao năng lượng của Proof-of-Work, với Proof-of-Stake (PoS), mạng lưới sẽ dựa vào số dư ETH mà validator đang stake vào mạng lưới để chọn ra người có thể giành quyền xác thực giao dịch và nhận về phần thưởng (reward). 

Proof-of-Stake là ý tưởng được đề xuất lần đầu tiên vào năm 2011 trong forum BitcoinTalk. Vitalik Buterin đã mượn ý tưởng này để xây dựng nên cơ chế bảo vệ cho blockchain Ethereum thay cho PoW của Bitcoin, theo như whitepaper được viết năm 2013. Ý tưởng là vậy nhưng thực tế, blockchain Ethereum đã được khởi chạy với PoW trước tiên bởi xây dựng một blockchain PoS thời điểm đó là “không hề đơn giản”. 

Khi ấy, Vitalik vẫn nghĩ quá trình chuyển đổi từ PoW sang PoS chỉ mất có một năm. 

Cho đến nay, nó đã kéo dài tới những 6 năm, và chặng đường này đang đi đến hồi kết để mở ra một chương mới trong lịch sử của Ethereum – lịch sử mang tên Proof-of-Stake.

Chặng đường tới The Merge

Ethereum đã trải qua hơn 10 đợt fork và cập nhật kể từ khi whitepaper được ra mắt hồi năm 2013. Rất nhiều bản fork và cập nhật đã nhắc tới thuật ngữ “bom độ khó” (difficulty bomb). Bom độ khó là kế hoạch tăng độ khó trong việc tạo ra cryptographic hash trong cơ chế PoW, tức các thợ đào sẽ tiêu tốn nhiều năng lượng hơn trong việc xác thực và tổng hợp giao dịch. Điều này sẽ trở thành động lực để họ chuyển sang sử dụng blockchain PoS, nhưng trong thời điểm mà blockchain PoS vẫn chưa sẵn sàng để ra mắt, bom độ khó sẽ là một trở ngại đối với người dùng Ethereum khi chi phí sử dụng tăng lên quá cao. Chính vì thế trong những bản cập nhật trước đây, vấn đề về bom độ khó luôn được hoãn lại để đội ngũ Ethereum tập trung vào việc hoàn thiện những tính năng mới cho nền tảng blockchain này.

Vào tháng 10/2020, hợp đồng thông minh cho phép staking trên blockchain PoS được triển khai trên Mainnet. Người dùng sẽ cần phải stake tối thiểu 32 ETH vào hợp đồng tiền gửi để trở thành một validator trên blockchain ETH 2.0 (blockchain sử dụng PoS, hay còn gọi là Beacon Chain). Đến khoảng cuối tháng 11/2020, hợp đồng ETH 2.0 đạt đủ lượng stake là 16384, đủ điều kiện cho Beacon Chain bắt đầu khởi chạy.

Ngày đầu tiên của tháng 12/2020, Beacon Chain chính thức sản xuất block đầu tiên. 

Tuy nhiên, Beacon Chain sử dụng PoS và Mainnet của Ethereum khi ấy vẫn hoạt động một cách độc lập: Mainnet (gọi là execution layer) sẽ chịu trách nhiệm tổng hợp và xác thực giao dịch, còn Beacon Chain (consensus layer) sẽ có vai trò kiểm soát cơ chế đồng thuận giữa các validator. 

Trong giai đoạn từ cuối năm 2020 đến nay, đội ngũ Ethereum đã tiến hành nhiều bản cập nhật để cải thiện vấn đề phí gas trên blockchain này, tiêu biểu như:

– Cập nhật Berlin: Bắt đầu từ block số 12,244,000, bản cập nhật này giúp cải tiến phí gas cho một số tác vụ trên Ethereum và hỗ trợ thêm nhiều loại giao dịch.

– Cập nhật London: Khởi chạy từ block số 12,965,000, một cải tiến quan trọng trong bản cập nhật này là việc ứng dụng EIP-1559 giúp phí giao dịch trở nên dễ đoán hơn với người dùng cũng như để áp dụng cơ chế giảm phát lên ETH.

Đến tháng 10/2021, bản cập nhật đầu tiên cho Beacon Chain – Altair (sao Ngưu Lang) – chính thức được ra mắt. Bản cập nhật này đề ra một số thay đổi trong cơ chế thưởng-phạt cho validator. 

Cụ thể, mức slashing và mức thưởng cho validator đều sẽ tăng lên. Ngoài ra, bản cập nhật này đã cho phép người dùng có thể chạy node chỉ bằng những thiết bị cơ bản như điện thoại mà không cần tới cơ sở hạ tầng của một bên thứ ba. Những người dùng này được gọi là light client. Với sự trợ giúp của sync committee (Ủy ban đồng bộ hóa dữ liệu, bao gồm 512 validator, được chọn ngẫu nhiên bởi mạng lưới Ethereum và được thay đổi sau khoảng 27 giờ đồng hồ), các light client sẽ không cần dùng tới quá nhiều dữ liệu để xác thực giao dịch như trước nữa; thay vào đó, sync committee sẽ chịu trách nhiệm ký xác thực các block header, và light client chỉ cần phải xác nhận lại những chữ ký này. 

Hai bản cập nhật khác vào cuối năm 2021 (Arrow Glacier) và giữa năm 2022 (Gray Glacier) chủ yếu chỉ xoay quanh vấn đề trì hoãn bom độ khó cho đến khi Beacon Chain sẵn sàng hợp nhất với Mainnet PoW hiện tại của Ethereum – The Merge. 

Khoảng tháng 06/2022, quá trình hợp nhất này đã diễn ra thành công trên hai testnet của Ethereum là Ropsten và Sepolia. Đến tháng 8, The Merge đã được triển khai ổn định trên testnet cuối cùng Goerli, đem giấc mơ hiện thực hóa PoS trên Mainnet của Ethereum tới gần hơn với cộng đồng. 15-16/09 là thời điểm mà các nhà phát triển Ethereum ước lượng bản nâng cấp The Merge sẽ được diễn ra. 

Song song với The Merge, hệ thống này bao gồm bốn danh mục quan trọng khác để tạo thành một hệ thống vững chắc cho nền tảng Ethereum hoạt động, bao gồm:

• The Surge: gia tăng khả năng mở rộng của Ethereum thông qua sharding.
• The Verge: cho phép người dùng xác thực block trên Ethereum hoặc thậm chí trở thành validator mà không cần tới thiết bị lưu trữ dữ liệu quá đồ sộ với hàng trăm GB.
• The Purge: giảm thiểu lượng dữ liệu cần phải lưu trữ, đặc biệt là dữ liệu trên blockchain PoW cũ.
• The Splurge: tiến hành một vài tính năng bổ trợ khác cho Ethereum như Account Abstraction hoặc biện pháp giảm thiểu MEV…

Xem thêm giải thích chi tiết về 5 danh mục này tại đây: Vitalik Buterin công bố lộ trình phát triển cho Ethereum hậu The Merge.

Hậu The Merge, chuyện gì sẽ xảy ra?

Sau khi The Merge diễn ra, validator vẫn chưa thể rút ETH đã dùng để stake trên Ethereum về. Chỉ đến khi bản cập nhật Thượng Hải (Shanghai) được triển khai, người dùng sẽ có quyền rút lượng ETH đã nạp và stake trên Ethereum về ví của mình. Thời điểm Shanghai diễn ra vẫn chưa được công bố, chỉ được ước lượng là 6-12 tháng sau The Merge.

Đội ngũ Ethereum vẫn sẽ tiến hành bổ sung thêm nhiều cập nhật mới sau The Merge, ví dụ như Single Secret Leader Election (tức block proposer của block tiếp theo sẽ không được tiết lộ, giúp tránh được những cuộc tấn công DoS), Proof-of-Custody (giúp khuyến khích node chủ động xác thực dữ liệu trong block), tăng chiều dài địa chỉ ví/hợp đồng thông minh từ 20 lên 32 byte để hạn chế khả năng bị tấn công bởi các thuật toán lượng tử)… Đặc biệt, sau khi bản cập nhật Shanghai được triển khai, người dùng sẽ có quyền rút lượng ETH đã nạp và stake trên Ethereum về ví của mình.

Tất cả những cải tiến này đều nằm trong lộ trình giúp Ethereum trở thành một blockchain có khả năng mở rộng tốt hơn, phi tập trung hơn, đồng thời cũng an toàn hơn, từ đó đem lại cơ hội cho các dự án crypto tiếp cận với công chúng nhiều hơn.

Tuy nhiên, với luồng tin tức vĩ mô trái chiều ở phía trước, liệu The Merge có đủ lực kéo một mùa hè ấm áp quay trở lại với thị trường tiền mã hóa trên Ethereum hay không? Hãy cùng chờ xem nhé!

Mai Phan

Xem thêm các bài viết khác của tác giả Mai Phan:

• Kyros Kompass #10: Một số cơ chế bảo vệ quyền riêng tư trên blockchain
• Account Abstraction – Khi ví crypto và smart contract hợp làm một

Nguồn: Coin68