Trong bài viết trước với chủ đề What exactly is “The Merge”, mình đã nói về những khái niệm cơ bản của một trong những sự kiện quan trọng và được mong chờ nhất trong nửa cuối năm 2022 của thị trường Crypto. Nói một cách dễ hiểu thì “The Merge” là một sự kiện nâng cấp của mạng lưới Ethereum từ cơ chế đồng thuận Proof of Work sang cơ chế đồng thuận Proof of Stake thông qua quá trình hợp nhất với Consensus Layer là Beacon Chain. Vậy chính xác thì Beacon Chain là gì? Hãy cùng mình tiếp tục tìm hiểu trong series này nhé

Quick take

• Beacon Chain sẽ không thay đổi bất cứ thứ gì về blockchain Ethereum mà chúng ta đang sử dụng ngày nay
• Beacon Chain sẽ thay đổi cơ chế đồng thuận trên Ethereum từ PoW sang PoS
• Sau The Merge, Beacon Chain sẽ trở thành lớp đồng thuận (Consensus layer) và đóng vai trò điều phối mạng lưới
• Beacon Chain sẽ trở thành bước tiền đề cần thiết cho các nâng cấp về giải pháp mở rộng mạng lưới sắp tới trên Ethereum, ví dụ như Sharding

Beacon Chain

Nếu trước đây anh em có từng quan tâm về hành trình phát triển của Ethereum, chắc hẳn anh em đã từng nghe qua cụm từ “Ethereum 2.0” hay “ETH 2.0”. Thực tế, Ethereum đã trải qua nhiều nhiều sự thay đổi đáng kể trong khoảng thời gian phát triển, đội ngũ phát triển đã thực hiện nhiều sự nâng cấp giao thức để đáp ứng nhu cầu phát triển toàn cầu về tính bảo mật và độ phân quyền cao. Chính vì vậy thuật ngữ Ethereum 2.0 được đổi tên thành Consensus Layer để phù hợp hơn với quá trình phát triển của Ethereum

Bước đầu tiên của mục tiêu nâng cấp Ethereum trở thanh một blockchain nhanh hơn, ổn định và bảo mật hơn, Beacon Chain đã ra đời vào ngày 01/12/2020. Kể từ đó đến nay, Beacon Chain vẫn đang hoạt động song song và độc lập với mạng lưới Ethereum chính mà chúng ta vẫn đang sử dụng ngày nay 

Và trong tương lai, sự kiện The Merge sẽ là bước nâng cấp mạng lưới Ethereum từ cơ chế đồng thuận Proof of Work sang cơ chế đồng thuận Proof of Stake thông qua quá trình hợp nhất với Consensus Layer là Beacon Chain. Khác với Ethereum PoW mà chúng ta đang sử dụng ở thời điểm hiện tại, Beacon Chain không xử lý các giao dịch hoặc tương tác trực tiếp với các smart contract thông qua các thợ đào mà nó sẽ giống như một cuốn sổ cái với tác dụng điều phối toàn bộ mạng lưới Ethereum thông qua việc quản lý các validator và công nghệ Sharding

Vai trò của Beacon Chain có thể sẽ thay đổi theo thời gian nhưng thực tế thì Beacon Chain vẫn luôn là một phần trong tầm nhìn của Vitalik Buterin kể từ 2015,nó chính là nền tảng cho sự ra đời của một Ethereum bảo mật hơn, thân thiện với môi trường hơn và mở rộng hơn trong tương lai

Tính năng chính của Beacon Chain

Staking

Beacon Chain sẽ cho ra mắt cơ chế đồng thuận Proof of Stake đến với Ethereum, một cách mới để khiến cho mạng lưới này trở nên bảo mật hơn, bên cạnh đó người dùng cũng sẽ kiếm được nhiều ETH hơn thông qua việc trở thành validator. Về bản chất, Staking cũng có nhiệm vụ tương tự như Mining nhưng cũng đồng thời khác nhau về nhiều mặt. Việc khai thác của các thợ đào thường yêu cầu chi phí cao do tiêu tốn nhiều năng lượng và chi phí mua máy đào dẫn đến nhiều vấn đề phát sinh. Việc chuyển sang cơ chế đồng thuận Proof of Stake sẽ khiến cho Ethereum tăng cường tính bảo mật và phân quyền, càng nhiều validator tham gia staking thì Ethereum sẽ càng nhanh, bảo mật và “Decentralized” hơn

Để có thể trở thành một validator, người dùng sẽ phải tham gia stake tối thiểu 32 ETH trên Beacon Chain hoặc nếu không anh em cũng có thể tham gia staking trên các nền pool khác nhau như Lido Finance, Rocket, StakeWise,… với mức APR hiện tại đang xấp xỉ khoảng 4%. Nếu anh em gửi 32 ETH để trở thành validator trên mạng Beacon thì số ETH này sẽ ko thể lấy lại được cho tới bản nâng cấp Shanghai diễn ra vào 2023. Hiện tại đã có hơn 14 triệu ETH của hơn 416k validator khác nhau đem đi stake trên Beacon Chain

The Merge

Ở thời điểm hiện tại thì Beacon Chain (hay còn gọi là consensus layer) vẫn đang hoạt động một cách độc lập và song song với blockchain Ethereum chính kể từ khi ra đời. Như mình đã nói nhiều lần thì sự kiện The Merge sắp tới sẽ là việc hợp nhất consensus layer với execution layer (Ethereum hiện tại) đồng thời dừng việc khai thác các block bởi các thợ đào. Và đây cũng sẽ là sự kiện nâng cấp quan trọng nhất đánh dấu những bước đầu trong việc nâng cấp và phát triển Ethereum trở thành một blockchain thân thiện môi trường hơn, nhanh hơn, bảo mật và mở rộng hơn trong tương lai không xa

Shard chains

Sau khi The Merge diễn ra và Ethereum chính thức chuyển sang cơ chế đồng thuận PoS, bản nâng cấp lớn tiếp theo đối với mạng lưới là việc ra mắt công nghệ Sharding. Thật sự thì đây là một công nghệ khá phức tạp và có thể mình sẽ có một bài viết để giải thích về nó nhưng bây giờ mình sẽ nói một cách đơn giản nhất có thể

Mạng lưới Ethereum vốn luôn gặp phải vấn đề về việc tắc nghẽn trong những lúc cao điểm kể từ khi DeFi bùng nổ vào mùa hè 2020, điều này đã dẫn đến việc phí gas độn lên cao ngất ngưỡng và ảnh hưởng nghiêm trọng đến trải nghiệm người dùng. Sharding là một giải pháp được đưa ra để giải quyết vấn đề này bằng cách phân chia khối lượng công việc trên blockchain chính ra cho các chain nhỏ hơn, gọi là các “shard”, có tổng cộng là 64 shard. Như vậy, nếu được áp dụng, thay vì sẽ phải xử lý trọn vẹn 1 giao dịch thì các nodes sẽ chỉ phải chịu trách nhiệm xử lý các shard của mình. Điều này được mong đợi có thể đẩy nhanh tốc độ thực hiện giao dịch trên Ethereum và giảm thiểu tình trạng tắc nghẽn mạng lưới

Tại sao lại là Proof of Stake

Mình cũng đã có 1 bài viết gần đây về nói về những khái niệm cơ bản và sự khác nhau giữa 2 cơ chế đồng thuận là Proof of Stake và Proof of Work và liệu rằng PoS có thực sự tốt hơn PoW. Đó là vấn đề không phải đơn giản, tuỳ vào hướng phát triển của mỗi blockchain mà chúng sẽ sử dụng những cơ chế đồng thuận khác nhau như Bitcoin sử dụng PoW, Solana sử dụng PoH,… The Merge là một bản nâng cấp đã được định hướng từ những ngày đầu tiên của Ethereum cho sự phát triển trở thành một blockchain ổn định, mở rộng và nhanh chóng của nó. Vậy tại sao lại là Proof of Stake mà không phải một cơ chế đồng thuận khác, cũng xem nhé

Validators

Để cơ chế đồng thuật PoS có thể hoạt động thực sự hiệu quả trên 1 blockchain thì điều quan trọng nhất là các validator đều phải thực hiện các nhiệm vụ một cách trung thực, dưới đây là một số lí do để đảm bảo điều đó

Đầu tiên, nếu các validator chấp nhận xác thực các giao dịch gian lận có nguy cơ gây ảnh hưởng đến mạng lưới thì họ sẽ phải chịu hình phạt hay còn gọi là “slashed” bằng cách mấy đi 1 phần tài sản đem đi stake. Với việc phải mất đến 32 ETH để có thể trở thành 1 validator trên Beacon Chain thì các validator sẽ gần như không có động lực nào để thực hiện các hành vi gian lận gây ảnh hưởng xấu vì điều đó sẽ khiến họ mất tiền

Bên cạnh đó, nếu như họ cố tình huỷ vai trò validator sau khi đã xác thực các giao dịch gian lận, quá trình rút reward staking cũng mất khoảng 25 phút và mạng lưới vẫn hoàn toàn có thể tiến hành trừng phạt các validator này. Điều này để đảm bảo rằng các validator đều phải có trách nhiệm về mọi mặt

Hướng đến 1 blockchain bảo mật và phân quyền hơn

PoW có một rủi ro khá lớn về tính bảo mật, đó là rủi ro về khả năng bị tấn công 51%. Bởi vì PoW hoạt động dựa trên sức mạnh tính toán nên nếu có 1 nhóm hay một tổ chức nào đó có thể sở hữu hơn 51% tổng sức mạnh tính toán của một mạng lưới thì họ sẽ chiếm được quyền kiểm soát mạng lưới trong việc xác nhận sai lệch các bằng chứng, khiến cho mạng lưới bị tình trạng double spending (chi tiêu kép), gây thiệt lại rất lớn. Mặc dù đối với Bitcoin, khả năng bị tấn công 51% là khá thấp do quy mô mạng lớn nên yêu cầu về chi phí sẽ cực cao và khó có thể đáp ứng được nhưng khả năng tấn công 51% hoàn toàn có thể xảy ra với các blockchain có quy mô mạng nhỏ, ít miners dẫn đến rủi ro bảo mật hệ thống là tương đối lớn 

PoS có thể giải quyết phần nào vấn đề này nhờ vào việc xác thực các block của các validator thông qua số tiền tham gia stake thay vì sử dụng sức mạnh tính toán của các máy đào để khai thác các block. Điều này có nghĩa là nếu một bên nào đó muốn thực hiện tấn công 51% sẽ tiêu tốn rất nhiều tiền và không thực tế khi vốn hoá của ETH có thể lên đến hàng chục tỷ USD. Bên cạnh đó, việc trở thành 1 validator cũng dễ dàng hơn so với việc trở thành một thợ đào với những công cụ phức tạp và ngày càng đắt đỏ. Điều này cho phép nhiều người dùng có cơ hội tham gia vào mạng lưới hơn khiến nó trở nên bảo mật và có tính phân quyền cao hơn

Lãng phí năng lượng luôn là một vấn đề gây tranh cãi rất lớn không chỉ trong cộng đồng Crypto mà còn lại góc nhìn của thế giới đối với Bitcoin. Mặc dù đối với PoW, việc tiêu thụ nhiều điện năng đồng nghĩa với việc blockchain có thể bảo đảm tính bảo mật cao hơn nhưng đối với những blockchain quy mô lớn như Bitcoin, tổng điện năng mà các thợ đào BTC đã tiêu thụ trong 2020 lên đến con số 128 tỷ kWh, lớn gấp 10 lần toàn bộ điện mà hệ thống Google đã sử dụng trong 2019. Điều này khiến cho Bitcoin không điều nhiều nhà hoạt động môi trường ủng hộ và phần nào khiến Crypto mất đi thiện cảm đối với thế giới trong hành trình tiến tới “Mass Adoption”. Ethereum thấy được điều đó và mọi thứ sẽ được cải thiện với việc năng lượng tiêu thụ ước tính sẽ giảm đến 99,5% tương đương mức giảm đến 2000 lần khi The Merge hoàn thành. Trong khi mối lo về thay đổi khí hậu đang ngày càng nóng lên trên thế giới, một Ethereum “Green” hơn sẽ là 1 cách hay trong việc tiếp cận với nhiều người dùng hơn nữa

Tổng kết

Trên đây là những thông tin và khái niệm cơ bản về Beacon Chain mà mình muốn chia sẻ với anh em khi mà The Merge ngày càng đến gần. Mình hi vọng bài viết này có thể cung cấp cho anh em những kiến thức cần thiết cho những gì sẽ diễn ra sắp tới. Chúc anh em thành công