Beacon Chain có phải là giải pháp tối ưu nhất cho tương lai của Ethereum?

Câu hỏi về tương lai của Ethereum lại được đặt một dấu hỏi lớn khi vừa qua chuỗi Beacon Chain gặp phải lỗi nghiêm trọng khiến 7 Block bị reorg (tổ chức lại).

Anh em hãy cùng mình tìm hiểu xem Beacon chain là gì? Tại sao Beacon chain lại bị reorg tới 7 block?

Beacon chain là gì?

Beacon chain – chuỗi blockchain với cơ chế đồng thuận Proof of Stake (PoS) được phát triển bởi đội ngũ Ethereum và có thể được xem như trái tim của Ethereum 2.0. Đây là giai đoạn phát triển đầu tiên “phase 0” của quá trình chuyển đổi từ Ethereum 1.0 sang Ethereum 2.0.

Ban đầu, Beacon Chain sẽ tồn tại riêng biệt với chuỗi chính Ethereum mà chúng ta sử dụng. Nhưng cuối cùng cả hai sẽ được kết nối. Kế hoạch là “hợp nhất” Mainnet vào hệ thống PoS được kiểm soát và điều phối bởi Beacon Chain.

Các tính năng chính của Beacon chain

Stake ETH tham gia vào mạng lưới xác thực POS

Beacon Chain sẽ ra mắt mạng lưới PoS cho Ethereum. Đây là một cách mới để bạn giúp bảo mật Ethereum. Hãy coi nó như một tiện ích sẽ giúp Ethereum lành mạnh hơn và giúp anh em kiếm được nhiều ETH hơn trong quá trình này. Thực tế, nó liên quan đến việc anh em stake ETH để kích hoạt phần mềm xác thực. Với tư cách là một validator, anh em sẽ xử lý các giao dịch và tạo các block mới trong chuỗi.

Stake để trở thành validator dễ dàng hơn khai thác (cách mạng hiện được bảo mật). Cộng đồng hy vọng điều này sẽ giúp Ethereum an toàn hơn về lâu dài. Càng nhiều người tham gia vào mạng, nó sẽ càng trở nên phi tập trung và an toàn hơn trước các cuộc tấn công.

Thiết lập chuỗi phân đoạn (Shard)

Sau khi chuỗi Ethereum hợp nhất với Beacon Chain, bản nâng cấp tiếp theo sẽ đưa các chuỗi phân đoạn vào mạng PoS. Các “mảnh” này sẽ tăng dung lượng của mạng và cải thiện tốc độ giao dịch bằng cách mở rộng mạng lên 64 blockchains. Beacon Chain là một bước quan trọng đầu tiên trong việc giới thiệu các chuỗi phân đoạn, vì chúng yêu cầu việc stake để hoạt động an toàn.

Cuối cùng thì Beacon Chain cũng sẽ chịu trách nhiệm chỉ định ngẫu nhiên các staker để xác nhận các shard chain. Đây là điểm mấu chốt khiến các validators khó thông đồng và chiếm đoạt quyền kiểm soát một “mảnh”

Liệu Beacon chain và PoS có thực sự là giải pháp tối ưu cho Ethereum 2.0

Cách thức hoạt động của công nghệ sharding trên ETH 2.0

Cấu tạo của hệ thống sharding ETH 2.0

Khác với chuỗi PoW block2block, chuỗi PoS sharding của ETH 2.0 sẽ được hiểu như là Epoch2Epoch. Mỗi Epoch gồm 32 slot có thể được hiểu như 32 vị trí dành cho các block.

Beacon Chain là trái tim của Ethereum 2.0. Nó cung cấp nhịp độ và nhịp điệu cho sự hài hòa và đồng thuận của hệ thống. Với mỗi slot là 12 giây và một epoch là 32 slot: 6,4 phút.

Beacon Chain có thời lượng 12 giây và 32 vị trí trong một kỷ nguyên là 6,4 phút.  Các khối Genesis nằm ở Vị trí 0.

Các Validators sẽ được tự động phân bổ vào những ủy ban hoặc trở thành người đề xuất block khi mỗi Epoch mới được hình thành. Ủy ban là một nhóm những người xác nhận. Để bảo mật, mỗi vị trí (trong Chuỗi báo hiệu và mỗi phân đoạn) có ít nhất 128 người xác nhận ủy ban. Kẻ tấn công có ít hơn một trong một nghìn tỷ xác suất kiểm soát ⅔ của một ủy ban.

Quy trình Pseudorandom RANDAO lựa chọn người đề xuất và ủy ban cho các vị trí
Tại mỗi Epoch, một quy trình giả ngẫu nhiên RANDAO chọn những người đề xuất cho mỗi vị trí và xáo trộn các Validator cho các ủy ban.

Sự đồng thuận trong ETH2.0 dựa trên cả LMD-GHOST – bổ sung các block mới và quyết định phần đầu của chuỗi là gì? – và Casper FFG đưa ra quyết định cuối cùng về các block nào không phải là một phần của chuỗi.

ETH 2.0 giải quyết vấn đề nan giải về bộ ba bất khả thi của toán phân tán

Tính bất khả thi của FLP là kết quả cốt lõi trong lĩnh vực tính toán phân tán, trong đó nói rằng trong một hệ thống phân tán, không thể có đồng thời tính an toàn, tính sống và sự không đồng bộ đầy đủ trừ khi có thể đưa ra một số giả định không hợp lý về hệ thống.

ETH giải quyết vấn đề này bằng cách đưa ra 2 thuật toán chọn và xác thực cho đầu và cuối chuỗi.

Với phần đầu LMD-GHOST

Khi LMD-GHOST tính toán người đứng đầu chuỗi, nó chỉ xem xét phiếu bầu mới nhất được thực hiện bởi mỗi người xác nhận chứ không phải bất kỳ phiếu bầu nào được thực hiện trong quá khứ.

Phần cuối với Casper FFG

Casper FFG là một cơ chế ủng hộ sự an toàn hơn là tính sống khi đưa ra quyết định. Điều này có nghĩa là mặc dù các quyết định mà nó đưa ra là cuối cùng, nhưng trong điều kiện mạng kém, nó có thể không thể quyết định bất cứ điều gì.

Một blockchain không có bất kỳ khái niệm an toàn nào là vô dụng vì không thể đưa ra quyết định nào và người dùng không thể đồng ý về trạng thái của chuỗi.

LMD GHOST đảm bảo phần đầu của chuỗi có được tính chất liveness và Asynchrony.
Phần cuối Casper FFG giúp cải thiện Safety và Asynchorony nhưng mất đi Liveness.
Hai con ma trong chiếc áo khoác

Sự đồng thuận dựa trên cả LMD-GHOST – bổ sung các block mới và quyết định phần đầu của chuỗi là gì – và Casper FFG đưa ra quyết định cuối cùng về các block nào không phải là một phần của chuỗi. Các đặc tính tồn tại thuận lợi của GHOST cho phép các block mới được thêm vào chuỗi một cách nhanh chóng và hiệu quả, trong khi FFG theo sau để cung cấp sự an toàn bằng cách hoàn thiện các Epoch.

Hai giao thức được hợp nhất bằng cách chạy GHOST từ block hoàn thiện cuối cùng theo quyết định của FFG. Theo cách, block hoàn thiện cuối cùng luôn là một phần của chuỗi, có nghĩa là GHOST không cần xem xét các block trước đó.

Nếu có một cuộc tấn công trên mạng và / hoặc một tỷ lệ lớn Validators ngoại tuyến, thì GHOST vẫn tiếp tục thêm các block mới. Tuy nhiên, vì GHOST đang hoạt động, nhưng không an toàn, nó có thể thay đổi ý định về người đứng đầu chuỗi – điều này là do các Block mới liên tục được thêm vào chuỗi, có nghĩa là các node tiếp tục học thông tin mới. Mặt khác, FFG ủng hộ sự an toàn hơn là tính sống có nghĩa là nó ngừng hoàn thiện các block cho đến khi mạng đủ ổn định để những người xác nhận có thể bỏ phiếu nhất quán một lần nữa.

Tranh cãi về độ bảo mật và phi tập trung của chuỗi PoS so với chuỗi PoW.

Hiện cộng đồng Ethereum vẫn đang chia rẽ, với nhiều ý kiến trái chiều về việc chuỗi Ethereum sẽ hợp nhất với chuỗi Beacon để trở thành một một chuỗi duy nhất sử dụng công nghệ Sharding và cơ chế đồng thuận PoS.

Đa số họ là những người ủng hộ việc Ethereum tiếp tục sử dụng cơ chế đồng thuận PoW nhằm hi sinh tính mở rộng để đổi lại cho tính phi tập trung và bảo mật của chuỗi Ethereum.

Sự kiện 7 block trên chuỗi Beacon bị reorg, nguyên nhân do đâu?

Vào ngày 25/5/2022 chuỗi Beacon bổng gặp vấn đề nghiêm trọng khi 7 block liên tiếp bị Reorg (7 Block bị tách ra thành một chuỗi song song với chuỗi chính)

Những Block bị Reorg

Đồng sáng lập nền tảng DeFi Gnosis Martin Köppelmann, nhân vật có tiếng đầu tiên trong cộng đồng Ethereum lên tiếng về vụ reorg, đồng thời anh nhận định đội ngũ ETH vẫn còn rất nhiều việc phải làm.

Beacon Chain của Ethereum đã bị reorg tận 7 block cách đây khoảng hai tiếng rưỡi. Điều này cho thấy cần phải xem xét lại cách xác thực thông tin giữa các node để đảm bảo blockchain hoạt động ổn định hơn! (đã có những đề xuất sẵn sàng)

Ngay lập tức terence.eth một nhà phát triển của Beacon chain đã lên tiếp về vấn đề này, anh ta nhận định:

Điều này được gây ra bởi sự phân đoạn không nhỏ giữa các nút được tăng cường và không được tăng cường trong mạng và thời gian của một block thực sự đến muộn.

Tôi tin rằng chúng ta sẽ ít thấy điều này hơn khi có nhiều nút cập nhật lên bản phát hành hỗ trợ tăng cường!

Hiện tại đội ngũ phát triển của Ethereum vẫn chưa chính thức lên tiếng về vấn đề này, nhưng sự kiện reorg lần này sẽ tiếp tục đặt một dấu hỏi lớn về tiến trình phát triển và nâng cấp chuỗi Ethereum lên Ethereum 2.0

Lời Kết

Những giải pháp của đội ngũ Ethereum nếu có thể thực hiện thành công và trơn tru sẽ là một cú hích tuyệt vời cho chuỗi Ethereum. Tuy nhiên có thể thấy đó là một quy trình phức tạp với nhiều bước khác nhau và cần đòi hỏi độ chính xác và đồng nhất cao trong mạng lưới. Điều này khiến cho xác suất xuất hiện những lỗi trong hệ thống là khá lớn, tiêu biểu là sự kiện Reorg vừa qua.

Sự kiện The Merge Ethereum sẽ dự kiến diễn ra vào tháng 8 sắp tới sau rất nhiều lần bị delay. Liệu lần này có việc hợp nhất Ethereum chain và beacon chain có thành công?

Hi vọng anh em nhận được nhiều giá trị sau bài viết.

Trump Thành


* Thông tin trong bài viết chỉ mang mục tiêu chia sẻ và cung cấp kiến ​​thức, không phải là lời khuyên tài chính. “Do your own research!” Hãy tự nghiên cứu trước khi đưa ra quyết định đầu tư.

Leave a Comment