Vitalik Buterin công bố lộ trình mở rộng Ethereum với nâng cấp Glamsterdam và ZK-EVM

Vitalik Buterin vừa công bố lộ trình mở rộng quy mô mới của Ethereum, chia thành hai giai đoạn rõ ràng: ngắn hạn và dài hạn. Kế hoạch tập trung tối ưu khả năng xử lý giao dịch, kiểm soát tăng trưởng trạng thái (state growth) và từng bước chuyển sang mô hình xác thực dựa trên bằng chứng ZK.

Nâng cấp ngắn hạn trong Glamsterdam

Ở giai đoạn trước mắt, các cải tiến sẽ được triển khai trong đợt nâng cấp Glamsterdam, với ba trụ cột chính:

Thứ nhất, block-level access lists cho phép các block được xác minh song song, giảm đáng kể độ trễ xử lý.

Thứ hai, ePBS (enshrined Proposer-Builder Separation) không chỉ tái cấu trúc cơ chế xây dựng block mà còn cho phép sử dụng phần lớn thời gian của mỗi slot để xác minh block, thay vì chỉ vài trăm mili-giây như hiện tại.

Thứ ba, cơ chế repricing gas điều chỉnh lại chi phí các thao tác để phản ánh sát hơn tài nguyên thực tế tiêu thụ. Song song đó, Ethereum bắt đầu triển khai multidimensional gas – mô hình gas đa chiều giúp giới hạn từng loại tài nguyên riêng biệt, tránh tình trạng một tài nguyên bị khai thác quá mức gây rủi ro hệ thống.

Tách riêng “state creation gas”

Một bước quan trọng trong Glamsterdam là tách chi phí tạo mới trạng thái khỏi chi phí thực thi và calldata.

Hiện tại, một lệnh SSTORE thay đổi giá trị từ 0 sang khác 0 tốn 20.000 gas, trong khi thay đổi từ khác 0 sang khác 0 chỉ tốn 5.000 gas. Sau nâng cấp, phần “phụ trội” này có thể tăng mạnh (ví dụ lên 60.000), nhưng được tính vào một loại gas riêng gọi là state creation gas.

Đáng chú ý, state creation gas sẽ không bị tính vào giới hạn khoảng 16 triệu gas cho mỗi block. Điều này cho phép triển khai các hợp đồng thông minh lớn hơn mà không làm phình to quy mô trạng thái toàn mạng.

Để đảm bảo tương thích với EVM vốn chỉ hỗ trợ một chiều gas, đội ngũ phát triển sẽ triển khai cơ chế N+1 chiều gas, trong đó có một “reservoir” (bể chứa) làm vùng đệm. Khi thực thi, hệ thống ưu tiên tiêu thụ gas chuyên biệt; nếu không đủ sẽ rút từ reservoir. Cơ chế này đảm bảo hai nguyên tắc: lượng gas truyền vào sub-call vẫn dùng được cho mọi mục đích, và opcode GAS luôn phản ánh đúng lượng gas còn lại sau khi gọi hàm.

Trong giai đoạn tiếp theo, Ethereum sẽ chuyển sang mô hình định giá đa chiều, cho phép từng loại tài nguyên có mức giá gas biến động độc lập. Theo Buterin, đây là nền tảng đảm bảo tính bền vững kinh tế dài hạn cho mạng lưới.

Mở rộng dài hạn: ZK-EVM và blob

Về dài hạn, chiến lược scaling của Ethereum xoay quanh hai cấu phần: ZK-EVM và blob dữ liệu.

Tăng thông lượng blob với PeerDAS

Ethereum sẽ tiếp tục tối ưu PeerDAS, hướng tới khả năng xử lý khoảng 8 MB dữ liệu mỗi giây. Mục tiêu không phải trở thành lớp dữ liệu toàn cầu, mà chỉ đáp ứng nhu cầu riêng của hệ sinh thái Ethereum.

Hiện tại, blob chủ yếu phục vụ các giải pháp Layer 2. Trong tương lai, dữ liệu block của Ethereum có thể được đưa trực tiếp vào blob. Kết hợp với bằng chứng ZK-SNARK, điều này cho phép người xác thực kiểm tra tính hợp lệ và khả dụng dữ liệu mà không cần tải và thực thi lại toàn bộ chuỗi – yếu tố then chốt để hỗ trợ một Ethereum “hyperscaled”.

Lộ trình triển khai ZK-EVM

Buterin đề xuất cách tiếp cận từng bước nhằm tăng mức độ tin cậy vào ZK-EVM:

Năm 2026, các client cho phép tham gia mạng với vai trò attester dựa trên ZK-EVM sẽ xuất hiện. Tuy nhiên, hệ thống chưa đủ an toàn để toàn mạng phụ thuộc hoàn toàn. Khoảng 5% mạng lưới vận hành theo mô hình này được xem là chấp nhận được.

Đến năm 2027, Ethereum sẽ khuyến nghị tỷ lệ lớn hơn (ví dụ 20%) validator sử dụng ZK-EVM, đồng thời đẩy mạnh kiểm chứng hình thức (formal verification) để gia cố bảo mật. Ngay cả khi chỉ 20% mạng lưới áp dụng ZK-EVM, gas limit toàn hệ thống vẫn có thể tăng mạnh, vì nhóm solo staker – vốn chiếm dưới 20% – sẽ có lộ trình xác thực chi phí thấp hơn.

Khi hệ thống đủ trưởng thành, Ethereum sẽ chuyển sang mô hình “3-of-5 mandatory proving”. Theo đó, một block chỉ hợp lệ khi chứa ít nhất 3 trong số 5 loại bằng chứng từ các hệ thống chứng minh khác nhau. Ở giai đoạn này, hầu hết node (ngoại trừ node chuyên lập chỉ mục) sẽ dựa vào bằng chứng ZK-EVM thay vì tự thực thi lại toàn bộ block.

Song song, ZK-EVM sẽ tiếp tục được tối ưu và kiểm chứng hình thức ở mức cao nhất. Những thay đổi sâu hơn về máy ảo, bao gồm khả năng chuyển sang kiến trúc như RISC-V, cũng có thể được xem xét trong tương lai.

Hướng tới Ethereum hyperscale nhưng bền vững

Tổng thể, lộ trình mà Vitalik Buterin đưa ra không chỉ nhằm tăng thông lượng, mà còn cân bằng giữa mở rộng thực thi và kiểm soát tăng trưởng trạng thái – yếu tố cốt lõi để duy trì tính phi tập trung.

Chiến lược này cho thấy Ethereum đang từng bước tiến tới mô hình “hyperscale” dựa trên bằng chứng mật mã và phân tách tài nguyên, thay vì chỉ đơn thuần nâng trần gas như các chuỗi truyền thống.

Thạch Sanh