Kế hoạch nâng cấp tiếp theo của Ethereum: The Surge sẽ định hình lại khả năng mạng như thế nào

Sắp tới Ethereum sẽ đón nhận một lần nâng cấp công nghệ quan trọng. The Surge như một phần quan trọng trong quá trình nâng cấp Ethereum tiếp theo, nhằm mục tiêu nâng cao khả năng xử lý giao dịch mỗi giây của mạng từ 15-30 TPS hiện tại lên hơn 100,000+ TPS, đồng thời đảm bảo không ảnh hưởng đến tính phi tập trung và an toàn. Nâng cấp này do nhà sáng lập Ethereum Vitalik Buterin dẫn dắt, đánh dấu một bước chuyển đổi sâu sắc hướng tới khả năng mở rộng của toàn bộ hệ sinh thái.

Ba lợi ích lớn nhất mà người dùng quan tâm

Trước khi đi vào chi tiết kỹ thuật, hãy xem The Surge mang lại ý nghĩa gì cho người dùng thông thường:

Chi phí giảm mạnh là thay đổi rõ rệt nhất. Hiện tại, phí chuyển ETH trên các mạng Layer 2 như Arbitrum và Optimism khoảng từ $0.24 đến $0.78. Sau khi nâng cấp hoàn tất, con số này sẽ tiếp tục giảm, làm cho các giao dịch nhỏ và hoạt động tần suất cao trở nên thực sự khả thi.

Tốc độ giao dịch và trải nghiệm được tối ưu hóa tiếp theo. Các nhà phát triển có thể xây dựng các ứng dụng phi tập trung phức tạp hơn (dApps), nâng cao trải nghiệm người dùng trong các lĩnh vực DeFi, game, NFT marketplace. Luồng tài sản giữa các lớp mạng khác nhau sẽ mượt mà như chuyển khoản trong cùng một ví.

Tính liên thông của hệ sinh thái liền mạch là yếu tố thứ ba. Layer 2 và mainnet sẽ không còn cần các công cụ cầu nối phức tạp nữa, người dùng sẽ cảm nhận được sự tiện lợi của Ethereum như một hệ sinh thái thống nhất.

Các công nghệ cốt lõi hỗ trợ The Surge

Tại sao cần Layer 2 Rollups?

Hiện tại, nút mạng chính của Ethereum gặp hạn chế rõ rệt: mỗi khối chỉ xử lý được một số lượng giao dịch nhất định. Giải pháp của Layer 2 Rollups là đóng gói nhiều giao dịch vào xử lý ngoài chuỗi, rồi chỉ gửi kết quả về chuỗi chính. Điều này giống như xử lý theo lô thay vì từng giao dịch riêng lẻ — hiệu quả tăng rõ rệt, chi phí cũng giảm theo.

Rollups có hai loại:

Optimistic Rollups sử dụng chiến lược “tin tưởng trước”, giả định tất cả các giao dịch đều hợp lệ trừ khi có ai đó tố cáo lỗi trong một khoảng thời gian nhất định. Phương pháp này nhanh hơn nhưng cần một giai đoạn thách thức để đảm bảo an toàn.

ZK-Rollups sử dụng công nghệ chứng minh không kiến thức (zero-knowledge proofs), có thể xác minh tính hợp lệ của từng giao dịch ngay lập tức, cung cấp mức độ bảo mật cao hơn.

Theo dữ liệu của L2Beat, tổng giá trị bị khóa (TVL) trong hệ sinh thái Layer 2 của Ethereum đã tăng trưởng 216% trong năm qua, vượt quá 38 tỷ USD. Điều này cho thấy sự công nhận ngày càng tăng của thị trường đối với các giải pháp Rollup.

Mẫu chọn dữ liệu khả dụng (DAS): Giải pháp “gọn nhẹ” cho vận hành nút mạng

Mô hình xác thực blockchain truyền thống yêu cầu mỗi nút phải lưu trữ toàn bộ dữ liệu, đòi hỏi phần cứng rất mạnh. Công nghệ DAS thay đổi điều này — các nút chỉ cần xác minh một phần dữ liệu, hợp tác qua mạng để hoàn tất xác thực toàn bộ.

PeerDAS sử dụng mạng ngang hàng phân tán để phân chia tải xác minh, mỗi nút kiểm tra một phần nhỏ của dữ liệu.

2D DAS tối ưu hơn nữa, không chỉ xác minh từng phần dữ liệu mà còn kiểm tra logic kết hợp của chúng, giữ được tính phi tập trung và tăng cường bảo mật.

Thiết kế này giúp Rollups xử lý lượng giao dịch lớn hơn mà không gây quá tải cho mạng.

Plasma và nén dữ liệu: Giải pháp mở rộng bổ sung

Plasma tập trung vào xử lý giao dịch ngoài chuỗi — các giao dịch diễn ra ngoài chuỗi chính, chỉ gửi bản tóm tắt lên chuỗi. Tương tự như biên soạn nhiều nhiệm vụ nhỏ thành một báo cáo, tiết kiệm không gian và thời gian xử lý.

Nén dữ liệu giảm dung lượng dữ liệu của mỗi giao dịch bằng cách cải tiến các phương pháp ký (như ký BLS), nhiều chữ ký có thể hợp nhất thành một, giảm tải lưu trữ trên blockchain.

Hai công nghệ này kết hợp với Rollups để nâng cao hiệu năng hệ thống.

Nâng cấp đồng bộ của Layer 1 chính

Dù Layer 2 đảm nhận phần lớn giao dịch, mainnet Ethereum cũng cần tiến bộ:

Tăng giới hạn Gas nghĩa là mỗi khối chứa được nhiều dữ liệu hơn, giảm tắc nghẽn. Tuy nhiên, có sự cân bằng — giới hạn quá cao sẽ làm tăng chi phí vận hành nút, có thể làm giảm tính phi tập trung. Ethereum cần tìm điểm cân bằng phù hợp.

Cải tiến bytecode EVM giới thiệu định dạng mới EOF (Ethereum Object Format), giúp thực thi hợp đồng thông minh hiệu quả hơn, giảm chi phí Gas.

Mô hình giá Gas đa chiều phân loại phí theo loại tài nguyên — tính toán, dữ liệu, lưu trữ. Người dùng chỉ trả phí theo mức sử dụng thực tế, giúp minh bạch và hợp lý hơn.

Tích hợp Rollups nguyên bản cho phép nhiều máy ảo EVM chạy song song trong cùng một giao thức, giống như nhiều đường ray tại nhà ga, độc lập nhưng phối hợp hiệu quả.

Lịch trình nâng cấp The Surge

Q1 2024 – Nâng cấp Dencun đã trở thành hiện thực, Proto-Danksharding (EIP-4844) chính thức ra mắt, cải thiện khả năng khả dụng dữ liệu qua cơ chế “blobs” (khối dữ liệu), mở đường cho mở rộng Rollup.

2024-2025 là giai đoạn trưởng thành của Rollup. Các dự án như Arbitrum, Optimism, zkSync tiếp tục tối ưu, các chứng minh mật mã mới (SNARKs) được triển khai dần, hệ thống mẫu chọn dữ liệu PeerDAS và 2D DAS mở rộng.

Cuối 2025 tập trung vào tối ưu Gas. Chuẩn EOF phổ biến, cơ chế tính phí đa chiều có thể chính thức áp dụng, các giải pháp Rollup nguyên bản có khả năng tích hợp trực tiếp vào giao thức Ethereum.

2026 và sau đó là thời kỳ Danksharding hoàn chỉnh. Từ Proto-Danksharding chuyển sang kiến trúc phân mảnh hoàn toàn, chia nhỏ Ethereum thành nhiều phân đoạn để mở rộng cao hơn. Đồng thời, nghiên cứu các công nghệ mật mã chống lượng tử để đối phó các rủi ro an ninh trong tương lai.

Lịch trình này thể hiện triết lý nâng cấp từng bước của Ethereum — mỗi bước dựa trên nền tảng của bước trước, đảm bảo quá trình chuyển đổi ổn định.

Các rủi ro và cân nhắc về an toàn

Việc mở rộng quy mô tất nhiên đi kèm với độ phức tạp mới. Các giải pháp Rollup dựa vào chứng minh mật mã, cần đảm bảo không có lỗ hổng. An toàn của hợp đồng thông minh càng trở nên quan trọng hơn.

Một mối lo dài hạn khác là máy tính lượng tử. Vitalik Buterin đã nhiều lần đề cập đến rủi ro này, nhóm Ethereum đang nghiên cứu các công nghệ mật mã chống lượng tử để chuẩn bị cho an toàn trong tương lai.

Ngoài ra, trong giai đoạn chuyển đổi có thể xảy ra biến động phí Gas, gián đoạn tạm thời mạng lưới — tất cả đều cần các nhà phát triển và người dùng theo dõi sát sao.

Tương lai xa hơn: Sau The Surge

Sau khi hoàn thành The Surge, lộ trình nâng cấp của Ethereum vẫn tiếp tục. The Splurge sẽ tập trung vào tối ưu hóa các tác vụ phụ; The Verge nâng cao hiệu quả đồng thuận qua khách hàng không trạng thái; The Purge tối ưu hóa lưu trữ dữ liệu và hiệu suất nút.

Các bước này đều hướng tới mục tiêu chung: xây dựng một chuỗi khối phi tập trung có thể phục vụ hàng triệu người dùng toàn cầu, đồng thời không bao giờ thỏa hiệp về an toàn và tính phi tập trung.

Kết luận

The Surge đại diện cho một bước chuyển đổi chất lượng của Ethereum. Thông qua Rollups, DAS, nâng cấp Layer 1, Ethereum đang chuyển mình từ một mạng lưới phí cao, khả năng xử lý thấp thành một hạ tầng toàn cầu thực sự có thể mở rộng.

Người dùng sẽ trải nghiệm các giao dịch rẻ hơn, mượt mà hơn; các nhà phát triển có thể tự do xây dựng các ứng dụng phức tạp; các lớp trong hệ sinh thái sẽ phối hợp liền mạch như một thể thống nhất.

Đây không chỉ là nâng cấp công nghệ, mà còn là một bước chuyển đổi mô hình hệ sinh thái. Trong làn sóng nâng cấp Ethereum tiếp theo, Ethereum đang chứng minh khả năng thích nghi và tiến hóa của chính mình.