Ethereum chuẩn bị cho một cập nhật đột phá: Lộ trình Merkle và Máy ảo mới

Vitaliik Buterin gần đây đã tiết lộ về các xu hướng tương lai của lớp thực thi trong Ethereum, đánh dấu bước quan trọng hướng tới cải thiện hiệu suất và hiệu quả của mạng lưới. Lộ trình này tập trung vào hai trụ cột chính: phát triển hệ thống lưu trữ trạng thái và thiết kế lại máy ảo, cả hai đều nhằm giảm chi phí và tăng tốc độ xử lý.

Nâng cấp cây trạng thái: từ Merkle Patricia sang cấu trúc nhị phân

Cập nhật đầu tiên tập trung vào việc tái cấu trúc hệ thống cây trạng thái hiện tại. Ethereum hiện dựa trên cấu trúc Merkle Patricia sáu lớp, nhưng kế hoạch mới hướng tới chuyển đổi sang cây nhị phân dựa trên các hàm băm hiệu quả hơn thông qua đề xuất EIP-7864. Sự chuyển đổi này mang lại nhiều lợi ích trực tiếp:

Giảm đáng kể chiều dài các nhánh Merkle, từ đó giảm yêu cầu băng thông để xác minh bằng chứng. Có thể sử dụng các hàm băm tiên tiến như Blake3 hoặc chuỗi Poseidon, cung cấp hiệu suất cải thiện so với các hệ thống hiện tại.

Ngoài ra, kế hoạch cấu trúc nhị phân sẽ gom các ô lưu trữ thành các trang tổ chức, giảm chi phí truy cập dữ liệu lưu trữ lân cận. Thiết kế giữ lại các bit metadata, mở ra khả năng kích hoạt tính năng hết hạn trạng thái trong tương lai.

Thay thế cơ chế hoạt động: hướng tới máy ảo hiệu quả hơn

Phần thứ hai của lộ trình liên quan đến các máy ảo. Vitalik Buterin đề xuất thay thế EVM (máy ảo Ethereum) dài hạn bằng một kiến trúc mới, có thể dựa trên RISC-V, một kiến trúc mở nguồn nổi tiếng về hiệu quả.

Máy ảo đề xuất cần đạt được một số mục tiêu cụ thể:

Nâng cao hiệu quả thực thi một cách căn bản và cải thiện hiệu quả chứng minh cho các hoạt động phức tạp. Hỗ trợ tạo chứng minh ZK từ phía khách hàng một cách dễ dàng và nhanh chóng hơn. Đơn giản hóa và tạo điều kiện cho quá trình thực thi mã và ứng dụng trên nền tảng.

Kế hoạch thực hiện: các giai đoạn chuyển đổi từng bước

Không đề xuất thay đổi đột ngột, mà thay vào đó là một lộ trình triển khai nhiều giai đoạn:

Giai đoạn 1: Thay thế các hợp đồng đã chuẩn bị sẵn bằng các hàm mới. Giai đoạn 2: Hỗ trợ triển khai và sao chép các hợp đồng mới trên máy ảo cập nhật. Giai đoạn 3: Đạt được khả năng tương thích ngược hoàn toàn và thay thế EVM một cách an toàn theo từng bước.

Phương pháp tiếp cận từng bước này đảm bảo sự ổn định của mạng lưới và duy trì an toàn trong su kỳ chuyển đổi, phản ánh cam kết của nhóm trong việc phát triển Ethereum một cách bền vững và đáng tin cậy.