Phổ cập: Mục đích cuối cùng của các khối mà Vitalik muốn cải thiện trước tiên là gì?

Quá trình xác định cuối cùng của Block giống như sự cứng rắn của bê tông, trong Ethereum quá trình này mất khoảng 15 phút.

Bản gốc:WTF is Finality? (X)

Tác giả:BREAD

Biên dịch:Golem, Odaily Star Daily

Lời biên tập: Trong bài viết mới của mình với tựa đề "Possible futures of the Ethereum protocol, part 1: The Merge", nhà sáng lập Ethereum Vitalik đã đề cập đến những lĩnh vực cần cải thiện về mặt kỹ thuật của Ethereum, trong đó ưu tiên hàng đầu là phải thay đổi quá trình xác định cuối cùng của Block từ 2-3 epoch (~ 15 phút) thành hoàn tất trong một slot (~ 12 giây). Vậy tính chất cuối cùng (Finality) mà Vitalik quan tâm đến là gì? Nó được thực hiện như thế nào trong Ethereum và L2?

Bài viết "WTF is Finality?" của nhà nghiên cứu tiền điện tử BREAD giải thích quá trình xác định cuối cùng của Block bằng cách so sánh. Odaily Star Daily đã biên dịch bài viết này, hy vọng sẽ giúp ích cho độc giả trong việc hiểu rõ hơn vấn đề này.

Loại so sánh tính chất cuối cùng (Finality)

Theo truyền thống của loạt bài "WTF is..." của tôi, tôi thích bắt đầu bằng cách so sánh với ví dụ từ cuộc sống thực tế, nếu mọi người không muốn tìm hiểu chi tiết cơ bản, họ có thể nhảy ra ngoài và chỉ hiểu những điểm chính. Đối với tính chất cuối cùng (Finality), chúng ta có thể sử dụng ví dụ về sự cứng rắn của bê tông theo thời gian, như hình minh họa:

Đây là lời giải thích cấp cao nhất về "tính chất cuối cùng" trong blockchain, giống như bê tông, theo thời gian, từ đổ (xác nhận ban đầu) đến đông kết (xác nhận nhiều lần), việc xác định block ban đầu là "giả" trở nên ngày càng khó khăn, cho đến khi nó hoàn toàn cứng rắn (tính chất cuối cùng). Một khi đã đạt đến giai đoạn cuối cùng, gần như không thể thay đổi được nữa.

Tương ứng trong blockchain, trình tự cụ thể như sau:

Đã gửi (Submitted) > Đã xác nhận (Confirmed) > Tính chất cuối cùng (Finalized)

Nếu bạn muốn tìm hiểu sâu hơn về cách thức, nội dung và lý do của tính chất cuối cùng (trong môi trường Ethereum), hãy tiếp tục đọc bên dưới.

Tính chất cuối cùng (Finality) là gì?

Hãy cùng tìm hiểu một số khái niệm liên quan và hiểu rõ hơn về nó. Dưới đây là giải thích về tính chất cuối cùng và các khái niệm liên quan: 'Block' được dịch là 'Block'. 'LINK' được dịch là 'LINK (Chainlink)'. 'Optimistic Rollup' được dịch là 'Optimistic Rollup'. 'Slashing' được dịch là 'Slashing'. 'TPS' được dịch là 'Số lượng giao dịch trên mỗi giây'. 'AR' được dịch là 'Thực tế tăng cường (AR)'. 'IBO' được dịch là 'Initial Bounty Offering (IBO)'. 'Finality' được dịch là 'Tính chất cuối cùng'. 'Stake' được dịch là 'Stake'. 'zk rollup' được dịch là 'zk rollup'. 'Solana' được dịch là 'Solana'. 'TRON' được dịch là 'TRON'. 'Dai' được dịch là 'Dai'. 'Golem' được dịch là 'Golem'. 'Amp' được dịch là 'Amp'. 'NKN' được dịch là 'NKN'. 'ETH' được dịch là 'ETH'. 'SOL' được dịch là 'SOL'. 'HT' được dịch là '

• Slot: Có thể tên gọi thay thế là "thời gian khối" sẽ dễ hiểu hơn, đây là một lượng thời gian được cung cấp cho hệ thống để tạo ra các khối giao dịch mới và thêm chúng vào chuỗi hiện tại. Ví dụ, Slot của Ethereum là 12 giây, Base là 2 giây, còn Solana là 0,4 giây.
• Confirmation: Xác nhận, đây là khi giao dịch chính thức được đưa vào một khối đã được thêm vào chuỗi hiện tại. Nó bây giờ được "xác nhận" là một phần của sổ cái và số lượng xác nhận sẽ tăng lên khi các khối tiếp theo được thêm vào sổ cái.
• Epoch: Mỗi 32 Slot được gọi là một Epoch. Đây là cấu trúc cấp hai trong blockchain, được sử dụng để phân công vai trò và trách nhiệm. Slot được sử dụng để xây dựng các khối, trong khi Epoch được sử dụng cho việc truyền bá dữ liệu, phân bổ thưởng, lựa chọn người xác minh, v.v.
• Checkpoint Block: Khối kiểm tra, đây là khối đầu tiên được tạo ra trong một Epoch, được sử dụng làm điểm tham chiếu để kiểm tra lịch sử chuỗi.
• Finality: Tính chất cuối cùng, đây là thời điểm giao dịch được coi là không thể đảo ngược khi được thêm vào sổ cái của chuỗi nhất định. Tuy nhiên, về mặt kỹ thuật, thuật ngữ này không được sử dụng thống nhất trên các chuỗi khác nhau, vì vậy không nên giả định rằng các tiêu chuẩn là giống nhau trong mọi trường hợp. Trong hệ sinh thái Ethereum, tính chất cuối cùng được đạt khi 2 Epoch trôi qua (~ 13 phút); trong Optimistic L2, cần phải đợi cho đến khi thời gian tranh chấp gian lận kết thúc (~ 7 ngày); trong ZK L2, do các đảm bảo của bằng chứng hiệu lực, có 2 thời điểm tính chất cuối cùng tranh luận: tại địa phương (khi chứng minh được tạo ra trên L2 [~ vài phút]) và tính chất cuối cùng toàn cầu (khi chứng minh được công bố trên Ethereum và hoàn thành ở đó [~ 13 phút]).
• Block Reorganization ("Reorg"): Tái tổ chức khối, đây là khi một khối trước đây được xem là một phần của chuỗi không còn được coi là hợp lệ nữa và một chuỗi mới được hình thành. Điều này thường đi kèm với các hình phạt.

Hình ảnh dưới đây cố gắng trực quan hóa tất cả các thuật ngữ này trong một bức ảnh duy nhất để chúng dễ hiểu hơn:

Tính chất cuối cùng được thực hiện như thế nào?

Ở trên, chúng ta đã hiểu về tính chất cuối cùng và các khái niệm liên quan, vậy chúng hoạt động như thế nào? Các quy tắc là gì?

Đối với Ethereum

• Bỏ phiếu của người xác minh: Các người xác minh trong mỗi epoch (32 khối) sẽ bỏ phiếu cho khối kiểm tra (Checkpoint Block) hiện tại và trước đó, cho đến khi khối kiểm tra đó nhận được ít nhất 2/3 số phiếu của ETH đang được stake;
• Checkpoint hợp lý: Một khi khối kiểm tra đạt được ngưỡng phiếu 2/3, nó sẽ được coi là "hợp lý";
• Chuỗi đa số tuyệt đối: Một khi hai khối kiểm tra liên tiếp a và b đều hợp lý và b đã kết nối với khối tiếp theo, thì các khối trong epoch trước epoch đầu tiên sẽ trở thành các khối cuối cùng, không còn bị ảnh hưởng bởi các tái tổ chức khối đơn giản.

Đối với L2

L2 được xây dựng trên Ethereum, vậy chúng có giống nhau không?

Câu trả lời có thể là vừa có vừa không, trong bài viết "Tương lai của Ethereum, liệu Based Rollups có một chỗ đứng?" đã đề cập rằng L2 là các blockchain độc lập, nhưng họ phụ thuộc vào Ethereum để quyết toán tính chất cuối cùng. Điều này có nghĩa là tính chất cuối cùng của họ cũng phân tầng như chuỗi.

Có hai loại:

• Tính chất cuối cùng cục bộ: Đây là tính chất cuối cùng của chính L2 và chỉ áp dụng cho các L2 sử dụng bằng chứng hiệu lực (còn gọi là ZK Rollups). Điều này là do bằng chứng hiệu lực được hỗ trợ bởi toán học, và khi chính bản thân bằng chứng được tạo ra, điều đó có nghĩa là nó đúng. Do đó, ngay khi ZK L2 tạo ra bằng chứng của mình, trạng thái L2 có thể được coi là đã đạt tính chất cuối cùng, mà không cần phải chờ đợi bằng chứng được công bố trên Ethereum và được quyết toán ở đó. Tuy nhiên, điều này vẫn mang rủi ro và giả định về độ tin cậy, tùy thuộc vào khả năng chấp nhận rủi ro của bạn.
• Tính chất cuối cùng toàn cầu: Một khi trạng thái được xác định, L2 sẽ xác nhận trạng thái cục bộ của mình và tạo ra bằng chứng (gian lận hoặc hiệu lực), công bố bằng chứng đó lên Ethereum, sau đó Ethereum xác nhận khối chứa bằng chứng đó. Ngay cả như vậy, đối với các L2 sử dụng optimistic, cơ hội để hoàn tác giao dịch vẫn tồn tại cho đến khi cửa sổ tranh chấp 7 ngày kết thúc. Đây là một sự đánh đổi để giảm lượng tính toán cần thiết khi tạo bằng chứng.

Các mạng L2 có thể có tính chất cuối cùng cục bộ trong một số trường hợp, nhưng nói chung, họ phải chờ đến khi Ethereum hoàn thành cửa sổ thách thức đối với bằng chứng hiệu lực (ZK) hoặc bằng chứng gian lận (Optimistic rollups) mà họ đã công bố.

Đối với Bitcoin/PoW chains

Trong cơ chế PoW của Bitcoin, không có khái niệm về tính chất cuối cùng, vì đối với nó, bất cứ ai cũng có thể tạo ra chuỗi dài nhất và trở thành sổ cái chính. Điều này có nghĩa là, mặc dù không thực tế, nhưng chỉ cần có đủ tỷ lệ băm, người ta có thể ghi lại lại lịch sử Bitcoin của ngày, tuần, năm qua.

Tuy nhiên, mặc dù phương pháp này tốn kém về tài nguyên và thời gian, và thực tế không thực tế, nhưng nó thực sự tạo ra một sự khác biệt có ý nghĩa giữa các hệ thống và dẫn đến một số loại MEV (Giá trị có thể trích xuất tối đa) độc đáo, chẳng hạn như "Tấn công Dài" (Long-Ranged Attacks) và "Giấu Khối" (Block Withholding). Trong những trường hợp này, các thợ đào có thể chọn tạo và ẩn một khối, sau đó thêm một khối tiếp theo, hoặc liên tục khai thác nhiều khối, tạo ra và thu giữ các cơ hội lợi nhuận độc đáo.

Tại sao lại cần tính chất cuối cùng?

Ở trên, chúng ta đã biết cách thực hiện tính chất cuối cùng trong các chuỗi PoS và nó đòi hỏi một lượng lớn công việc. Vậy tại sao chúng ta lại phải làm như vậy? Câu trả lời là làm như vậy thực sự mang lại một số lợi ích:

• An toàn kinh tế: Hệ thống (và chúng ta) có thể xem lại một điểm nào đó và rất tự tin rằng nó sẽ không thay đổi, điều này mang lại niềm tin cho các bên tham gia hệ sinh thái về "tình hình thực tế". Ví dụ, đối với các giao dịch và khoản vay lớn, một khi người dùng chắc chắn rằng hệ thống không thể thay đổi mà không có sự can thiệp cực đoan, vượt quá giao thức, họ sẽ tin tưởng tham gia hệ sinh thái dựa trên tính chân thực này. Đây cũng là lý do tại sao các cầu nối xuyên chuỗi thường phải đợi một số lượng xác nhận nhất định hoặc tính chất cuối cùng hoàn toàn trước khi giải phóng tài sản trên chuỗi phụ.
• Quyết toán nhanh hơn: Vì hệ thống có một thời điểm khiến trạng thái được chính thức xác định là vĩnh viễn, điều này có nghĩa là các bên tham gia hệ sinh thái chỉ cần chờ đến thời điểm quyết toán này, trong khi trong hệ thống PoW, thời điểm này sẽ không bao giờ đến, hoàn toàn phụ thuộc vào nhận định chủ quan của cá nhân.
• Giảm các yếu tố dễ bị tấn công: Như đã đề cập ở trên, một số cơ hội MEV tồn tại trên các chuỗi PoW, PoW chỉ giải quyết được vấn đề "không có lợi ích" (Nothing at stake), nghĩa là bất kỳ ai cố gắng hành động xấu với hệ thống cũng có thể phải chịu tổn thất. Nhưng trong các chuỗi PoS, nếu bạn là người xác minh và cố gắng thay đổi trạng thái đã kết thúc, bạn phải vi phạm các quy tắc của giao thức, do đó sẽ phải đối mặt với rủi ro bị phạt (slashing).

Kết luận

Bài viết này đã đơn giản phổ cập về khái niệm tính chất cuối cùng, chỉ muốn mọi người nhận thức rằng đây là một cơ chế blockchain thường được sử dụng nhưng chưa được hiểu sâu sắc. Quá trình tính chất cuối cùng giống như bê tông đang cứng lại trong hệ thống, và cuối cùng chúng trở nên vững chắc như đá.

Tuyên bố miễn trách nhiệ