Based Ecosystem: Các dịch vụ Ethereum đã và đang cung cấp cho Rollup

Based Ecosystem là gì?

Ethereum có lộ trình tập trung vào việc hỗ trợ các Rollup phát triển, Based Ecosystem đề cập đến các dịch vụ thiết yếu mà Ethereum có thể cung cấp cho Rollup.

Một số dịch vụ phổ biến bao gồm: Ethereum Settlement & Ethereum Data Availability. Dịch vụ ít phổ biến hơn bao gồm: Ethereum Sequencing, Based Pre-Confirmations. Nội dung bên dưới bài viết sẽ đi sâu hơn vào các nhóm dịch vụ này.

Tìm hiểu: Rollup là gì? Góc nhìn đa chiều về trong việc phát triển Rollup.

Các dịch vụ Ethereum đang và sẽ cung cấp cho Rollup

Ethereum Settlement & Ethereum Data Availability

State Validation và Data Availability là 2 khía cạnh cốt lõi của Rollup:

• State Validation: Rollup cần thường xuyên cập nhật State Root lên lớp cơ sở và sử dụng các hệ thống bằng chứng (Fraud proof hoặc Validity Proof) để xác minh tính hợp lệ của quá trình tính toán và chuyển đổi trạng thái off-chain mà không yêu cầu các Validator node lớp cơ sở tải xuống dữ liệu giao dịch Rollup và tính toán lại.
• Data Availability: Dữ liệu phải có sẵn để đảm bảo rằng các bên liên quan có thể truy cập và tải xuống toàn bộ dữ liệu giao dịch được liên kết với block được đề xuất để phục vụ cho quá trình xác minh.

Hiện tại, phần lớn các Rollup lớn trên thị trường đều đang sử dụng Ethereum làm Data Availability (DA) và Settlement Layer. Hãy xem xét 10 dự án Rollup hàng đầu thị trường được xếp theo TVL (không tính native token của dự án Rollup):

• 10/10 dự án sử dụng Ethereum làm Settlement Layer.
• 8/10 dự án sử dụng Ethereum làm Data Availability Layer, Mantle và Manta Pacific sử dụng off-chain DA.

Đọc thêm: Vai trò của Data Availability trong Modular Blockchain.

Ethereum Sequencing và Based Pre-Confirmations

Trong Rollup, Sequencer đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý thứ tự các giao dịch được thực thi. Nó nhận các giao dịch chưa được xác nhận của người dùng, xác định thứ tự của họ và sau đó thực thi chúng để xuất trạng thái mới cho mạng.

Hiện tại, hầu hết các Rollup đang sử dụng một Sequencer tập trung (Centralized Sequencer) do chính họ vận hành (Rollup Operator). Cách tiếp cận tập trung mang lại một lợi ích to lớn:

• Centralized Sequencer có cách hoạt động đơn giản.
• Centralized Sequencer cung cấp một xác nhận nhanh chóng cho các giao dịch, từ đó cải thiện trải nghiệm người dùng trên Rollup.

Ethereum Sequencing và Based Pre-Confirmations là 2 dịch vụ của Ethereum cung cấp nhằm thay thế cho Centralized Sequencer.

• Ethereum Sequencing có cách hoạt động đơn giản hơn Centralized Sequencer nhờ cách sử dụng lại cơ sở hạ tầng của Searcher, Builder, Proposer của Ethereum cho phép các Rollup tận dụng Validator của Ethereum để sắp xếp trình tự giao dịch.
• Based Pre-Confirmations là một thiết kế phức tạp hơn dựa trên Ethereum Sequencing cho phép cung cấp một xác nhận nhanh chóng cho các giao dịch của người dùng trên Rollup.

Các Rollup sử dụng Ethereum Sequencing được gọi là Based Rollup. Một số Rollup nổi bật tiếp cận theo hướng này bao gồm: Taiko, RISE Chain, trong đó, Taiko đã mainnet.

Tìm hiểu về Vai trò và hướng phát triển của Sequencer trong tương lai.

Based Pre-Confirmations là một thiết kế tận dụng Ethereum Sequencing. Trong đó,  Block Proposer nhận được tips hoặc phí khi cung cấp xác nhận trước (Pre-Confirmations) cho người dùng rằng giao dịch của họ sẽ sớm được thêm vào các Block tiếp theo trong một Epoch tương ứng.

Based Pre-Confirmations có thể cung cấp các xác nhận trước nhanh chóng lên tới 100ms nhanh hơn hầu hết các blockchain hiện tại. Based Pre-Confirmations hiện đang hoạt động trên testnet.

Hướng phát triển của Based Ecosystem trong thời gian tới

Rollup được thiết kế để có tính module cao, cho phép các nhà phát triển tùy chỉnh các khía cạnh khác nhau của hệ thống để phù hợp với nhu cầu cụ thể.

Ethereum là một trong những dự án đầu tiên ủng hộ sự phát triển Rollup, hiện họ cũng là bên cung cấp dịch vụ lớn nhất cho các Rollup. Rất nhiều Rollup đang sử dụng một hoặc nhiều dịch vụ khác nhau được Ethereum cung cấp.

Tuy nhiên, thị trường có rất nhiều dự án cạnh tranh với Ethereum. Vì thế, bản thân Ethereum cũng đang nâng cấp giao thức của mình theo thời gian để nâng cao và mở rộng các dịch vụ cung cấp cho Rollup, bao gồm 4 dịch vụ chính:

• Ethereum Settlement
• Ethereum Data Availability
• Ethereum Sequencing
• Based Pre-Confirmations

Trong đó, Ethereum Settlement và Data Availability là hai sản phẩm chủ đạo và được chú tâm nhất. Trong ngắn hạn (2 năm tới), Ethereum đang có các nâng cấp cải thiện trực tiếp các khía cạnh liên quan 2 dịch vụ trên, trong đó:

• Ethereum Settlement liên quan đến khiến cạnh hiệu suất tổng thể của EVM.
• Ethereum Data Availability liên quan đến không gian blob.

Tăng hiệu suất EVM (GAS/s)

Dịch vụ Ethereum Settlement liên quan tới nhiều hoạt động sử dụng tài nguyên tính toán trên EVM, tiêu biểu bao gồm:

• Cập nhật state root lên Ethereum.
• Xác minh Validity Proof.

Mặc dù tốn nhiều tài nguyên tính toán nhưng hiện các hoạt động trên chỉ sử dụng 5% không gian block của Ethereum. Nhìn chung, không gian Block Ethereum vẫn còn đủ để xử khí khối lượng công việc của các Rollup liên quan với các hoạt động Ethereum Settlement.

Cân nhắc sự phát triển trong tương lai, Ethereum cần nâng cao hiệu suất tổng thể của EVM, hiện tại ở mức (2.5M Gas/s).

Nâng cao hiệu suất thực thi của EVM là một vấn đề phức tạp và chúng ta cần thực hiện chúng mà không ảnh hưởng đến sự phân quyền của Ethereum. Đối với Ethereum, có hai vấn đề chính làm chậm quá trình thực thi và những vấn đề này có thể ảnh hưởng lẫn nhau, chúng bao gồm:

• Truy cập và quản lý trạng thái không hiệu quả.
• Tính toán không hiệu quả.

Ở khía cạnh này, trong ngắn hạn, trong tâm của Ethereum là nâng cấp Verkle Tree, đây được xem là bản nâng cấp quan trọng nhất kể từ The Merge.

Nâng cấp này sẽ chuyển cấu trúc dữ liệu của Ethereum từ Merkle Patricia Tree sang Verkle Tree nhằm tối ưu hóa hiệu quả lưu trữ, cho phép quản lý và truy cập trạng thái mạng hiệu quả hơn. Đây là điều kiện cần để Ethereum có thể tăng Gas Limit nhưng không gây ra các ảnh hưởng tiêu cực đến mạng.

Mở rộng số lượng blob có thể hỗ trợ EIP-7594 (PeerDAS)

Ethereum đang hỗ trợ 2 hình thức để các Rollup có thể xuất bản dữ liệu giao dịch:

• Calldata: Một tính năng trong Ethereum transaction cho phép người gửi thêm các thông tin bổ sung đính kèm với giao dịch đó. Chi phí xuất bản dữ liệu giao dịch dưới dạng calldata có chi phí cố định trong giao thức (16 gas / byte khác 0 , 4 gas / byte 0).
• Blob: blob là một loại dữ liệu mới được thiết kế đặc biệt để cung cấp không gian lưu trữ dữ liệu ngắn hạn cho các ứng dụng Ethereum nói chung và rollup nói riêng.

Giá blob dao động dựa trên nhu cầu sử dụng. HIện tại, mức tiêu chuẩn là 3 blob/block, tương đương 0.375 MB. Khi số lượng blob được sử dụng lớn hơn 3 trong một block, giá blob sẽ tăng 12.5% ở block tiếp theo, ngược lại, giá blob giảm 12.5%. Mức tối đa là 6 blob/block, tương đương 0.75 MB.

Trong các bản nâng cấp sau, Ethereum sẽ dần mở rộng dần số lượng và kích thước blob có thể hỗ trợ. EIP-7594 (PeerDAS) đang được xem xét để đưa vào nâng cấp Pectra. Nó giới thiệu kỹ thuật lấy mẫu tính sẵn có của dữ liệu (DAS, Data availability sampling) đơn giản cho phép mở rộng số lượng blob tối đa từ 32 - 64 blob/block và có thể lên tới 128 blob/block.

Đọc thêm: Blob là gì? Ảnh hưởng của Blob lên mạng lưới Ethereum.

Ethereum Sequencing và Based Pre-Confirmations là 2 dịch vụ tương đôi mới của Ethereum, hiện đang được ứng dụng khá ít. Ở thời điểm hiện tại, Ethereum đang tăng cường hoạt động xã hội để tăng sự nhận thức và chú ý đối với Ethereum Sequencing và Based Pre-Confirmations.

Kết luận

Hiện tại Ethereum đang cung cấp 4 dịch vụ chính cho Rollup bao gồm: Settlement, DA, Sequencing và Pre-Confirmation. Trong đó, Settlement và DA đang phát triển mạnh mẽ và dần trở thành tiêu chuẩn của ngành. Ethereum cũng có kế hoạch thực hiện một số nâng cấp trong thời gian tới để cải thiện và mở rộng 2 dịch vụ trên.