Ethereum Surge nâng cấp: Ethereum làm thế nào để vượt qua giới hạn TPS hàng triệu

Ethereum đang trải qua một cuộc cách mạng công nghệ quy mô lớn. Là trụ cột của hệ sinh thái blockchain, mạng ETH đang đối mặt với một vấn đề lâu dài: tắc nghẽn giao dịch trong các kịch bản cao song song, phí Gas cao ngất. Cập nhật Ethereum Surge chính là để giải quyết triệt để vấn đề này.

Mục tiêu cuối cùng của giai đoạn nâng cấp này là gì? Nâng cao khả năng xử lý giao dịch của Ethereum từ mức 15-30 TPS (số lượng giao dịch mỗi giây) hiện tại lên hơn 100.000 TPS — điều này có nghĩa là khả năng của mạng ETH có thể tăng gấp hàng chục lần. Đây không chỉ là bước đột phá về công nghệ, mà còn là bước quan trọng quyết định liệu blockchain có thể đảm nhận các ứng dụng toàn cầu thực sự hay không.

Tại sao Ethereum cần nâng cấp Surge?

Vấn đề hiện tại rất rõ ràng: Ethereum đang tắc nghẽn.

Lớp nền tảng Layer 1 hiện chỉ có thể xử lý 15-30 giao dịch mỗi giây. Trong thời kỳ thị trường sôi động, khả năng xử lý này hoàn toàn không đủ. Kết quả là gì? Phí Gas tăng vọt, chi phí chuyển khoản của người dùng bình thường từ vài chục đến vài trăm USD. Trải nghiệm người dùng của các ứng dụng DeFi, NFT, trò chơi trên chuỗi bị ảnh hưởng nghiêm trọng.

Nhiệm vụ của Ethereum Surge là: Trong khi không hy sinh tính phi tập trung và an toàn, sử dụng đổi mới công nghệ để giải quyết triệt để vấn đề mở rộng quy mô.

Theo kế hoạch của nhà sáng lập Ethereum Vitalik Buterin, nâng cấp Surge xoay quanh ba trụ cột cốt lõi:

1. Ứng dụng quy mô lớn của giải pháp Layer 2 rollup — Chuyển nhiều giao dịch sang lớp thứ hai, sau đó tổng hợp lên chuỗi chính
2. Mẫu dữ liệu khả dụng (DAS) — Làm cho xác thực hiệu quả hơn, không cần mỗi nút đều lưu trữ toàn bộ dữ liệu
3. Tối ưu liên tục của lớp nền Layer 1 — Tăng cường khả năng xử lý của chính lớp đầu tiên

Làm thế nào để đạt được hàng triệu TPS? Phân tích công nghệ then chốt

Layer thứ hai Rollup: lực lượng chính trong mở rộng quy mô

Hình dung một cảnh: một con đường thường xuyên tắc nghẽn. Giải pháp không phải là biến con đường thành mười con, mà là xây dựng đường cao tốc, đường vòng, phân tán luồng xe sang lớp thứ hai. Layer 2 rollup chính là “đường cao tốc” này.

Nguyên lý hoạt động của Rollup rất đơn giản:

• Gói hàng nghìn, hàng vạn giao dịch ngoài chuỗi
• Chỉ gửi chứng minh kết quả cuối cùng lên mạng chính Ethereum
• Như vậy có thể giảm phí Gas hơn 90%

Hiện tại, các giải pháp rollup phổ biến gồm Arbitrum, Optimism, zkSync. Theo dữ liệu của L2Beat, tổng giá trị bị khóa (TVL) của các mạng Layer 2 này đã tăng vọt 216% trong vòng một năm qua, vượt quá 38 tỷ USD. Điều này cho thấy người dùng đang chuyển dịch quy mô lớn sang lớp thứ hai.

Rollup chia thành hai loại chính:

Optimistic Rollup (Rollup lạc quan)
Loại này giả định tất cả các giao dịch đều hợp lệ. Trừ khi có ai đó đưa ra tranh cãi trong thời gian phản biện, thì giao dịch mới bị coi là không hợp lệ. Optimism và Arbitrum đều theo hướng này. Ưu điểm là tốc độ nhanh, chi phí thấp; nhược điểm là cần chờ đợi thời gian phản biện để xác nhận cuối cùng.

ZK-Rollup (Zero-Knowledge Rollup)
Loại này dùng các chứng minh toán học (SNARKs) để xác thực tính hợp lệ của giao dịch ngay lập tức, không cần thời gian chờ. zkSync theo hướng này. Ưu điểm là kết thúc nhanh, an toàn cao; nhược điểm là công nghệ phức tạp, tính toán tốn kém.

Mẫu dữ liệu khả dụng (DAS): chìa khóa xác thực hiệu quả

Một vấn đề then chốt đặt ra: Blockchain làm thế nào để đảm bảo dữ liệu khả dụng mà không bắt buộc mỗi nút đều lưu trữ toàn bộ dữ liệu?

DAS chính là câu trả lời. Nó cho phép các nút xác thực dữ liệu ngẫu nhiên, không cần tải toàn bộ khối dữ liệu. Như vậy vừa đảm bảo an toàn (việc lấy mẫu ngẫu nhiên đủ nhiều gần như không thể bị làm giả tập thể), vừa giảm đáng kể chi phí vận hành nút.

DAS có hai hướng chính:

PeerDAS
Phân tán tải xác thực dữ liệu qua mạng peer-to-peer, mỗi nút chỉ xác thực một phần dữ liệu.

2D DAS
Dựa trên PeerDAS, còn kiểm tra mối liên hệ giữa các phần dữ liệu, nâng cao an toàn tổng thể.

Cả hai công nghệ này đều được giao trọng trách quan trọng trong lộ trình phát triển của Ethereum Surge.

Công nghệ nén và giải pháp Plasma

Ngoài Rollup và DAS, Ethereum còn đang khám phá các hướng mở rộng khác.

Plasma là một giải pháp khá sớm, nay được xem lại. Ý tưởng của nó là: chỉ ghi lại tóm tắt giao dịch và thông tin xác thực trên chuỗi chính, còn dữ liệu lớn của giao dịch lưu ngoài chuỗi. Thông qua chứng minh ZK-SNARK, có thể đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu ngoài chuỗi.

Nén dữ liệu thì từ góc độ khác — giảm thể tích dữ liệu đơn vị. Ví dụ dùng chữ ký BLS thay thế chữ ký truyền thống, có thể hợp nhất nhiều chữ ký thành một, tiết kiệm đáng kể không gian.

Lịch trình Ethereum Surge: từ 2024 đến 2026+

Giai đoạn 1: Quý 1 năm 2024 - Cập nhật Dencun và Proto-Danksharding

Điểm nhấn: Ra mắt EIP-4844

Cập nhật này giới thiệu cơ chế “blob” — một loại dữ liệu tối ưu cho Layer 2. Blob có chi phí lưu trữ rẻ, nhưng dữ liệu chỉ giữ trong thời gian ngắn, sau đó tự động xóa. Điều này cực kỳ có lợi cho chi phí của Layer 2.

Dữ liệu cho thấy: Sau khi Dencun triển khai, phí trung bình trên Arbitrum và Optimism đã giảm một nửa, từ vài cent xuống còn vài phần nghìn đô la.

Giai đoạn 2: 2024-2025 - Bùng nổ hệ sinh thái Rollup

Trong giai đoạn này, các nhà chơi chính (Arbitrum, Optimism, zkSync) sẽ liên tục tung ra các cải tiến:

• Thuật toán chứng minh hiệu quả hơn
• Cải thiện cầu nối giữa các lớp
• Triển khai DAS từng bước

Sức mạnh thực sự của nâng cấp ETH bắt đầu thể hiện — người dùng cảm nhận rõ ràng phí giảm liên tục, tốc độ tăng rõ rệt.

Giai đoạn 3: Cuối 2025 - Tối ưu sâu lớp nền Layer 1

Các cập nhật then chốt gồm:

EOF (Ethereum Object Format)
Một định dạng bytecode mới, giúp EVM thực thi nhanh hơn 10-30%, giảm phí Gas tương ứng.

Định giá Gas đa chiều
Phân chia phí Gas thành ba chiều — tính toán, dữ liệu, lưu trữ. Người dùng trả phí theo nhu cầu, không còn lãng phí cho các tài nguyên không liên quan.

Rollup nguyên bản (Native Rollup)
Tích hợp trực tiếp vào lớp giao thức của Ethereum, làm cho sự phối hợp giữa lớp thứ hai và lớp thứ nhất trở nên liền mạch.

Giai đoạn 4: 2026 trở đi - Danksharding hoàn chỉnh

Từ Proto-Danksharding nâng cấp thành Danksharding đầy đủ, Ethereum sẽ được chia thành nhiều shard, mỗi shard xử lý giao dịch song song, đạt tới mở rộng quy mô theo chiều ngang thực sự.

Các cập nhật tiếp theo gồm The Splurge (tối ưu hiệu năng), The Verge (tối ưu cơ chế đồng thuận), The Purge (dọn dẹp mạng lưới), mục tiêu cuối cùng là xây dựng một blockchain thực sự có thể hỗ trợ các ứng dụng toàn cầu.

Ethereum Surge sẽ thay đổi trải nghiệm của người dùng và nhà phát triển như thế nào

Ảnh hưởng tới người dùng phổ thông

1. Chi phí giảm mạnh

Đây là cảm nhận rõ ràng nhất. Trên Layer 2, một giao dịch ETH từ vài USD giờ chỉ còn vài cent. Các hoạt động DeFi, mua NFT — những thứ trước đây không khả thi vì phí Gas cao — giờ trở nên kinh tế hơn nhiều.

2. Tốc độ tăng vọt

Thời gian xác nhận giao dịch từ hơn 10 giây giảm xuống còn 1-2 giây, thậm chí nhanh hơn. Đối với các ứng dụng giao dịch tần suất cao, trò chơi trên chuỗi, đây là bước đột phá mang tính cách mạng.

3. Trải nghiệm xuyên lớp đồng nhất

Mục tiêu trong tương lai là khiến Layer 1 và Layer 2 như một mạng lưới thống nhất. Chuyển tài sản giữa các lớp như chuyển trong cùng một ví. Người dùng không còn phải lo lắng tài sản của mình nằm ở lớp nào, cách chuyển ra sao.

Ảnh hưởng tới nhà phát triển

Không gian sáng tạo rộng lớn hơn

Các nhà phát triển DeFi, game, mạng xã hội có thể xây dựng các ứng dụng phức tạp, tần suất cao hơn mà không cần tối ưu Gas quá nhiều. Điều này sẽ thúc đẩy sự đổi mới trong toàn hệ sinh thái.

Thiết kế lại mô hình kinh tế

Nhiều dự án sẽ xem xét lại cơ chế khuyến khích của mình. Chi phí Gas giảm có nghĩa là các mô hình kinh doanh trước đây không khả thi vì phí cao giờ có thể tồn tại.

Rủi ro kỹ thuật và các cân nhắc về an toàn

Thách thức về an toàn

Rollup dựa vào các chứng minh mật mã để đảm bảo an toàn. Nhưng nếu hệ thống chứng minh bị tấn công, tiền của người dùng sẽ gặp rủi ro. Đó là lý do tại sao ZK-Rollup dù phức tạp hơn nhưng thường được xem là an toàn hơn.

Mối đe dọa lâu dài: máy tính lượng tử

Vitalik Buterin từng công khai nói rằng, máy tính lượng tử là mối đe dọa dài hạn của Ethereum. Nghiên cứu về mật mã hậu lượng tử đã được đưa vào chương trình nghị sự, Ethereum đang chuẩn bị cho thử thách sau hai mươi năm.

Giai đoạn chuyển đổi không ổn định

Trong quá trình nâng cấp, các tham số mạng sẽ liên tục điều chỉnh. Trong ngắn hạn có thể xảy ra biến động phí, phân tán thanh khoản. Nhà phát triển và người dùng cần chuẩn bị tâm lý.

Tóm lại: ý nghĩa chiến lược của nâng cấp Ethereum ETH

Ethereum Surge không chỉ là nâng cấp hiệu năng đơn thuần, mà còn là lựa chọn chiến lược của Ethereum hướng tới toàn cầu hóa.

Thông qua sự kết hợp của Layer 2 rollup, mẫu dữ liệu, tối ưu Protocol, Ethereum đang phá bỏ lời nguyền “tam giác bất khả thi” — vừa phi tập trung, vừa an toàn, vừa mở rộng quy mô. Mục tiêu là để Ethereum có thể chứa đựng các ứng dụng toàn cầu, mở rộng từ hàng triệu người dùng lên hàng tỷ.

Quá trình này sẽ kéo dài khá lâu. Từ năm 2024 bắt đầu, đến 2026 hoàn thiện Danksharding, rồi các tối ưu liên tục, cần ba đến năm năm để tiến hành một cách kiên trì. Nhưng mỗi bước đều đang chuẩn bị nền tảng cho mục tiêu cuối cùng.

Đối với các nhà tham gia thị trường tiền mã hóa, việc hiểu ý nghĩa của Surge là: Cải thiện hạ tầng nền tảng sẽ trực tiếp ảnh hưởng đến sự thịnh vượng của hệ sinh thái. Giao dịch rẻ hơn, nhanh hơn đồng nghĩa với nhiều dự án sáng tạo tồn tại được, nhiều người dùng sẵn sàng tham gia hoạt động trên chuỗi hơn. Từ góc độ này, Ethereum Surge đang đặt nền móng cho đợt tăng giá tiếp theo.