Tăng trưởng dữ liệu của Ethereum: Làm thế nào dữ liệu ngày càng lớn đe dọa tính phi tập trung của mạng lưới

Vấn đề trạng thái của Ethereum không thu hút tiêu đề như các vụ sụt giảm giá hoặc mất mạng, nhưng các nhà nghiên cứu cho rằng nó đặt ra một mối đe dọa cơ bản đối với tính phi tập trung. Trạng thái ngày càng mở rộng của mạng—bao gồm số dư tài khoản, mã hợp đồng thông minh và dữ liệu lưu trữ—liên tục tăng mà không bao giờ giảm, tạo ra áp lực ngày càng lớn đối với các nhà vận hành nút trên toàn thế giới.

Chi phí ngày càng tăng để vận hành một nút

Mỗi giao dịch, mỗi hợp đồng mới, mỗi giá trị lưu trữ đều góp phần vào trạng thái vĩnh viễn của Ethereum. Dữ liệu này không bao giờ bị loại bỏ theo thiết kế. Các nhà vận hành nút phải giữ và phục vụ tất cả dữ liệu này, khiến yêu cầu phần cứng ngày càng nặng hơn và chi phí vận hành cao hơn theo từng tháng trôi qua.

Các nhà nghiên cứu của Quỹ Ethereum nhấn mạnh rằng điều này tạo ra một vòng luẩn quẩn. Hoạt động mở rộng nhiều hơn đồng nghĩa với nhiều giao dịch hơn, điều này đồng nghĩa với nhiều dữ liệu trạng thái hơn để mỗi nút phải quản lý. Các nâng cấp gần đây như mở rộng Layer 2, tăng giới hạn gas và EIP-4844 đã thành công thúc đẩy thông lượng mạng. Nhưng chúng cũng đồng thời thúc đẩy tốc độ tăng trưởng trạng thái. Những cải tiến làm cho Ethereum trở nên hữu ích hơn cũng khiến việc vận hành độc lập trở nên khó khăn hơn.

Khi yêu cầu lưu trữ tăng cao, rào cản gia nhập cũng tăng theo. Các nhà vận hành nhỏ hơn và các validator độc lập dần dần rút lui. Chỉ các nhà cung cấp hạ tầng có nguồn lực lớn—các thực thể tập trung với các trung tâm dữ liệu khổng lồ—mới có thể đủ khả năng duy trì các nút đầy đủ. Sự tập trung này mâu thuẫn với lời hứa cốt lõi của Ethereum: bất kỳ ai cũng có thể tham gia xác thực mạng mà không cần phép hoặc vốn lớn.

Tại sao điều này đe dọa tính phi tập trung

Khi ít bên kiểm soát trạng thái đầy đủ hơn, số điểm xác minh độc lập cũng giảm đi. Mạng mất đi khả năng dự phòng chống kiểm duyệt và thao túng. Việc sản xuất khối có thể tập trung vào một số ít nhà xây dựng và nhà cung cấp RPC. Quá trình đồng bộ hóa các nút mới trở nên chậm hơn và đắt đỏ hơn, đẩy các người tham gia tiềm năng ra khỏi cuộc chơi trước khi họ kịp bắt đầu.

Các nhà nghiên cứu đã trích dẫn các biện pháp bảo vệ hiện có như FOCIL và VOPS, nhằm duy trì khả năng chống kiểm duyệt trong sản xuất khối chuyên biệt. Nhưng các cơ chế này chỉ hoạt động nếu dữ liệu lưu trữ trạng thái vẫn có thể truy cập được rộng rãi. Nếu không có nền tảng đó, khả năng chống chịu của hệ thống sẽ yếu đi.

Quỹ cảnh báo rằng một trạng thái quá lớn khiến Ethereum trở nên dễ vỡ. Nó làm tăng chi phí vận hành theo cấp số nhân và nâng cao rào cản cho các nhà vận hành nút độc lập. Theo thời gian, xu hướng này có thể biến Ethereum từ một mạng lưới thực sự phi tập trung thành một hệ thống bị kiểm soát bởi các nhà cung cấp hạ tầng lớn.

Ba hướng đi phía trước

Để chống lại sự phình to của trạng thái, các nhà nghiên cứu đề xuất ba phương pháp bổ sung:

Hết hạn trạng thái (State Expiry) sẽ tự động loại bỏ dữ liệu ít được sử dụng khỏi trạng thái hoạt động. Các nút sẽ không lưu trữ dữ liệu không hoạt động theo mặc định. Dữ liệu đã hết hạn vẫn có thể phục hồi qua các bằng chứng mật mã, giảm yêu cầu lưu trữ định kỳ trên toàn mạng mà không làm mất khả năng truy cập.

Lưu trữ trạng thái (State Archive) giới thiệu mô hình phân chia. Các nút lưu trữ lưu trữ toàn bộ trạng thái lịch sử, trong khi các nút tiêu chuẩn hoạt động với các bộ dữ liệu nhỏ hơn, dễ quản lý hơn. Điều này phân chia gánh nặng lưu trữ qua các hạ tầng chuyên biệt thay vì bắt buộc mọi nút phải chứa tất cả mọi thứ.

Tính phi trạng thái một phần (Partial Statelessness) theo một cách tiếp cận khác: các validator có thể xác minh các khối bằng cách sử dụng bằng chứng mật mã thay vì lưu trữ bản sao trạng thái cục bộ. Tuy nhiên, điều này chuyển trách nhiệm chứ không loại bỏ nó. Các nhà xây dựng khối, nhà cung cấp RPC và các nhà tìm kiếm MEV vẫn giữ phần lớn trạng thái, có thể tạo ra các điểm tập trung mới làm suy yếu mục tiêu phi tập trung.

Vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu

Quỹ Ethereum nhấn mạnh rằng cả ba đề xuất vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu tích cực. Việc thử nghiệm toàn diện và phản hồi từ cộng đồng phải diễn ra trước bất kỳ thay đổi nào về giao thức. Mục tiêu vẫn rõ ràng: duy trì tính phi tập trung trong khi hỗ trợ sự phát triển liên tục của Ethereum. Thách thức là tìm ra các giải pháp kỹ thuật không hy sinh nguyên tắc nền tảng của mạng lưới về khả năng tiếp cận và chống kiểm duyệt thông qua sự tham gia rộng rãi.