Sharding là tương lai của khả năng mở rộng Ethereum và nó sẽ là chìa khóa để giúp hệ sinh thái hỗ trợ hàng nghìn giao dịch mỗi giây, cho phép phần lớn thế giới blockchain sử dụng thường xuyên nền tảng này với chi phí hợp lý hơn thời điểm hiện tại. Mục đích của bài viết mình muốn giới thiệu đến các bạn ưu nhược điểm của công nghệ này, cùng nhau tìm hiểu nhé!
Sharding là bản nâng cấp bao gồm nhiều giai đoạn để cải thiện khả năng mở rộng và dung lượng của Ethereum. Sharding cung cấp các giải pháp lưu trữ giúp chia nhỏ dữ liệu để giảm tắc ngẽn mạng và tăng thông lượng giao dịch mỗi giây bằng cách tạo các chuỗi ngang hàng được gọi là phân đoạn.
Sharding chắc chắn là giải pháp mở rộng Ethereum phức tạp nhất. Đây cũng là bản nâng cấp dự kiến sẽ được phát hành cuối cùng, dự kiến sẽ phát hành vào năm 2023 tuỳ vào tiến độ làm việc như thế nào sau The Merge.<
Vấn đề mà công nghệ Sharding sẽ giải quyết là gì?
Trong điều kiện lý tưởng, một blockchain sẽ hoàn hảo nếu đạt được 3 đặc tính về Security, Decentralize, Scalable – người ta hay gọi chung 3 điều kiện này là blockchain trilemma. Tuy nhiên, các blockchain thường chỉ đáp ứng được 2 trong 3 đặc tính đó:
Scalability: chuỗi có thể xử lý nhiều giao dịch hơn so với một node thông thường.
Decentralization: chuỗi có thể chạy mà không có bất kỳ sự phụ thuộc nào vào một người hay một nhóm người nhất định.
Security: chuỗi có thể chống lại một tỷ lệ phần trăm lớn các node tham gia xác thực đang cố gắng tấn công mạng lưới.
Chúng ta cùng xem xét các giải pháp hiện tại, chúng chỉ đáp ứng 2 trong 3 đặc tính trên:
Các blockchain truyền thống: bao gồm Bitcoin, Ethereum, Litecoin và các chuỗi tương tự khác. Chúng dựa vào việc mọi người tham gia chạy một full node để xác minh mọi giao dịch và do đó chúng có khả năng phân quyền và bảo mật, nhưng không có khả năng mở rộng.
Chuỗi TPS cao: bao gồm họ DPoS và nhiều chuỗi khác. Chúng dựa vào một số lượng nhỏ các node (thường là 10-100) để duy trì sự đồng thuận giữa chúng với nhau, người dùng phải tin tưởng phần lớn các node này. Điều này có thể đáp ứng được đặc tính mở rộng và an toàn nhưng nó không đạt được sự phi tập trung.
Multi-chain ecosystems: bao gồm các layer hoặc Dapp sử dụng các giao thức liên lạc xuyên chuỗi để trao đổi thông tin. Điều này mang đến sự phi tập trung và khả năng mở rộng cao, tuy nhiên mức độ an toàn không cao bởi vì hackers chỉ cần có được sự đồng thuận của một trong nhiều chuỗi (thường là <1% toàn bộ hệ sinh thái) để phá vỡ cấu trúc của chuỗi đó, dẫn đến hiệu ứng thiệt hại dây chuyền cho toàn bộ hệ sinh thái.
Sharding là một kỹ thuật giúp bạn giải quyết được cả ba vấn để trên:
Scalable: nó có thể xử lý nhiều giao dịch hơn nhiều so với các full node thông thường.
Decentralized: Chúng ta hoàn toàn có thể chạy node bằng máy tính xách tay mà không cần đến các “supernodes” như hiện tại.
Secure: hackers không thể nhắm mục tiêu vào một phần nhỏ của hệ thống với một lượng tài nguyên nhỏ, họ cần phải tấn công vào toàn bộ hệ thống với một lượng tài nguyên vô cùng lớn, điều này khó có thể xảy ra.
Các giai đoạn triển khai Sharding
Khi các chuỗi phân đoạn đầu tiên bắt đầu chạy, chúng sẽ chỉ cung cấp thêm khả năng lưu trữ dữ liệu cho mạng lưới và không có chức năng xử lý các giao dịch hoặc hợp đồng thông minh. Tuy nhiên giai đoạn này tốc độ giao dịch sẽ được cải thiện đáng kể khi kết hợp với công nghệ rollups.
Rollups là một công nghệ đang được các layer 2 sử dụng khá phổ biến ngày nay. Chúng cho phép các dapp đóng gói hoặc cuộn các giao dịch thành một giao dịch ngoài chuỗi sau đó gửi lên mạng chính Ethereum để xác minh giao dịch. Kết hợp điều này với khả năng mở rộng được cung cấp bởi sharding, tốc độ xử lý giao dịch có thể đạt được 100.000 giao dịch mỗi giây.
Mục tiêu tiếp theo cần hướng đến đó là bổ sung chức năng cho các phân đoạn để làm chúng giống với Ethereum Mainnet ngày nay. Giai đoạn này mạng lưới sẽ bổ sung chức năng xử lý các giao dịch cũng như thực thi hợp đồng thông minh. Mỗi phân đoạn đều chứa một bộ hợp đồng thông minh và khả năng xử lý giao dịch độc lập. Điều này giúp các phân đoạn hoạt động giống như một chuỗi riêng biệt.
Những thách thức đối với Sharding?
Về mặt lý thuyết, công nghệ Sharding có rất nhiều ưu điểm nổi trội so với các công nghệ hiện tại, tuy nhiên, vẫn có các nguy cơ tiềm ẩn đối với mạng lưới và không có gì là hoàn hảo 100%. Một giả thuyết được đặt ra về một cuộc tấn công chiếm phần lớn các node xác thực của một phân đoạn, để tạo ra một phân đoạn độc hại và gửi các giao dịch không hợp lệ. Các nhà phát triển Ethereum đưa ra giải pháp cho vấn đề này là chỉ định ngẫu nhiên các node trong mạng lưới để xác minh khối. Các vấn đề sẽ nảy sinh trong quá trình thực hiện testnet cũng như chạy mainnet của mạng lưới, giải pháp của các nhà phát triển Ethereum cần được kiểm chứng theo thời gian, tuy nhiên sharding là một công nghệ đáng mong đợi trong tương lai của Ethereum.
Lời kết
Sharing là mục tiêu mà Ethereum hướng đến trong tương lai. Trong những năm qua có rất nhiều layer 1 ra đời để bù đắp những khuyết điểm của Ethereum, đa số các layer 1 này để đạt được khả năng mở rộng cao lại đánh mất đi sự phi tập trung cần có. Đến thời điểm hiện tại vẫn chưa có layer 1 nào có thể thay thế được Ethereum và nếu trong tương lai Ethereum tự khắc phục được nhược điểm của chính mình thì còn cơ hội nào cho những Solana, BSC hay Cardano,…
Trả lời