Blocks Are Dead, Long Live Blobs: các nhà nghiên cứu Ethereum khám phá nâng cấp nhằm giảm gánh nặng dữ liệu cho trình xác thực

Các nhà nghiên cứu Ethereum đang đề xuất một thiết kế mới nhằm chuyển dữ liệu payload thực thi vào các blob được xuất bản cùng với các khối, với mục tiêu giảm nhu cầu băng thông và tăng khả năng mở rộng của mạng.

EIP-8142 (Block-in-Blobs): chuyển payload thực thi sang blob

Trong một bài đăng nghiên cứu gần đây với tiêu đề “Blocks Are Dead. Long Live Blobs”, Toni Wahrstatter và các đồng tác giả Ethereum giới thiệu EIP-8142, còn được gọi là “Block-in-Blobs”. Đề xuất này được giới thiệu lần đầu vào đầu năm nay.

Theo thiết kế, dữ liệu giao dịch sẽ được mã hóa trực tiếp vào các blob — định dạng dữ liệu được giới thiệu trong bản cập nhật EIP-4844 của Ethereum — thay vì yêu cầu các validator phải tải xuống và thực thi lại toàn bộ payload thực thi.

Vấn đề nút cổ chai trong kiến trúc Ethereum

Ý tưởng của EIP-8142 nhắm tới một nút cổ chai trong kiến trúc Ethereum: khi mở rộng kích thước khối và kết hợp với các giới hạn gas cao hơn, các validator phải tải xuống và xác minh một tập dữ liệu ngày càng lớn. Điều này làm tăng áp lực lên băng thông và hạn chế khả năng mở rộng.

Blob trong EIP-4844 và proto-danksharding

Trước đó, vào tháng 3/2024, blob đã được đưa vào lộ trình sẵn có dữ liệu của Ethereum trong bản nâng cấp Dencun. Được triển khai thông qua EIP-4844 (còn gọi là proto-danksharding), blob được thiết kế để chứa các khối dữ liệu lớn hiệu quả hơn so với calldata giao dịch tiêu chuẩn.

Thay vì lưu toàn bộ chi tiết giao dịch trên chuỗi và yêu cầu các validator xử lý dữ liệu, blob cho phép dữ liệu được cam kết bằng các chứng thực mật mã và được xác minh mà không cần sao chép đầy đủ khối lượng dữ liệu trên toàn mạng.

Cách Block-in-Blobs hoạt động

EIP-8142 mở rộng ý tưởng của blob hơn nữa. Thay vì coi blob là một lớp dữ liệu phụ trợ, đề xuất chuyển dữ liệu payload thực thi cốt lõi — đã được mã hóa sẵn ở định dạng RLP chuẩn của Ethereum — vào chính các blob.

Trong mô hình này, các validator sẽ xác minh cam kết mật mã đối với các blob và, theo thời gian, có thể xác minh các phần dữ liệu nhỏ dựa trên mẫu dữ liệu sẵn có. Nhờ đó, họ có thể đảm bảo toàn bộ tập dữ liệu tồn tại mà không cần tải xuống toàn bộ.

Ý nghĩa trong bối cảnh zkEVM

Thiết kế được cho là đặc biệt phù hợp trong tương lai khi các hệ thống zkEVM xử lý việc xác thực thực thi. Các bằng chứng zero-knowledge có thể xác nhận rằng các giao dịch đã được xử lý đúng đắn, qua đó giảm nhu cầu cho các validator tái thực thi từng giao dịch.

Tuy nhiên, Wahrstatter lưu ý rằng các bằng chứng một mình không đảm bảo dữ liệu giao dịch thực sự có sẵn. Ông viết: “Dưới zkEVM, các validator xác minh bằng chứng chứ không xác minh trực tiếp giao dịch”. Đồng thời, nếu không có cơ chế riêng biệt, dữ liệu có thể bị giữ lại trong khi vẫn vượt qua các kiểm tra đồng thuận.

Block-in-Blobs được thiết kế để lấp khoảng trống này: bằng cách nhúng dữ liệu giao dịch vào blob với cam kết mật mã, đề xuất làm cho tính sẵn có của dữ liệu trở nên rõ ràng hơn, cho phép validator lấy mẫu dữ liệu thay vì tải xuống toàn bộ, nhưng vẫn duy trì các bảo đảm an toàn.

Tác động tiềm năng đến cách Ethereum quản lý dữ liệu

Đề xuất cũng đặt ra các tác động rộng hơn đối với cách Ethereum quản lý dữ liệu. Hiện tại, Ethereum vẫn tách rời phí thực thi khỏi việc sử dụng dữ liệu blob. Với mô hình mới, cả hai có thể được thống nhất thành một hệ thống “gas dữ liệu” duy nhất.

Nếu được triển khai thành công, các nhà nghiên cứu cho rằng điều này sẽ căn chỉnh chi phí cho tất cả các dạng sẵn có dữ liệu và tránh các giới hạn trùng lặp.

Song song: ERC-8211 của Biconomy và UX track

Bên cạnh EIP-8142, một nỗ lực khác đang được tiến hành nhằm cải thiện cách thức tổ chức và thực thi giao dịch. Biconomy, phối hợp với UX track của Ethereum Foundation, đã đề xuất ERC-8211 — một tiêu chuẩn biến giao dịch thành các quy trình làm việc có thể lập trình.

Theo mô tả, thay vì các tham số cố định được thiết lập khi ký, ERC-8211 cho phép các giao dịch truy xuất dữ liệu on-chain theo thời gian thực, xác thực các điều kiện và thực thi nhiều bước liên tiếp chỉ với một chữ ký. Mục tiêu là giảm số giao dịch thất bại và cho phép các tương tác phức tạp hơn, dựa trên tác nhân điều khiển trong các giao thức DeFi.

Bối cảnh chung của các nâng cấp Ethereum

Cả hai phát triển nằm trong làn sóng thử nghiệm rộng lớn hơn trên toàn bộ hệ sinh thái Ethereum. Các nhà nghiên cứu đã vạch ra các lộ trình nâng cấp kéo dài nhiều năm cho đến cuối thập kỷ, sau đợt triển khai hai hard-fork vào năm trước.