Tìm hiểu cách thức hoạt động của Ethereum (ETH)

Rất nhiều ứng dụng chúng ta sử dụng hàng ngày do các công ty trung gian cung cấp cho các ứng dụng. YouTube lưu trữ video của mọi người. Robinhood giữ tiền của chúng ta để đầu tư vào cổ phiếu. Facebook lưu trữ và phân tích thông tin cá nhân chi tiết về người dùng của mình. Ethereum là một nền tảng tạo ra những ứng dụng hoạt động như vậy.

Ethereum là một nền tảng nhằm mục đích giúp dễ dàng hơn trong việc tạo các ứng dụng không được quản lý hoặc kiểm soát bởi một thực thể nào đó. Thay vào đó, chúng được điều chỉnh bằng cách mã hóa.

Cơ sở hạ tầng trên toàn thế giới giúp các ứng dụng này hoạt động.

Ethereum vay mượn rất nhiều từ giao thức của Bitcoin và công nghệ blockchain cơ bản của nó, nhưng nó điều chỉnh công nghệ để hỗ trợ các ứng dụng khác ngoài liên quan đến tiền. Nói một cách đơn giản, blockchain là một danh sách các bản ghi giao dịch phi tập trung ngày càng phát triển. Một bản sao của blockchain được giữ bởi mỗi máy tính trong một mạng lưới, do các tình nguyện viên từ mọi nơi trên thế giới điều hành. Bộ máy toàn cầu này thay thế các trung gian.

Ở cấp độ cao, Ethereum bao gồm một số phần chính:

http://bit.ly/32LbCLR
  • Hợp đồng thông minh (Smart contract): Các quy tắc chi phối tiền có thể đổi chủ sở hữu trong những điều kiện nhất định nào đó.
  • Máy ảo Ethereum (EVM): Một phần của Ethereum thực thi các quy tắc của Ethereum và đảm bảo giao dịch được gửi hoặc hợp đồng thông minh tuân theo các quy tắc.
  • Chuỗi khối Ethereum: Toàn bộ lịch sử của Ethereum – mọi giao dịch và lệnh gọi hợp đồng thông minh đều được lưu trữ trong chuỗi khối.
  • Ether: Mã thông báo của Ethereum, được yêu cầu để thực hiện giao dịch và thực hiện các hợp đồng thông minh trên Ethereum.
  • Proof-of-work (POW): Đây là mô hình đồng thuận của Ethereum, chất xúc tác kết dính toàn bộ hệ thống với nhau để đảm bảo mọi người trên mạng đều tuân theo các quy tắc.

Tuy nhiên, các nhà phát triển Ethereum dự kiến ​​sẽ ban hành một số thay đổi sâu rộng trong những năm tới. Ethereum 2.0, bắt đầu ra mắt vào ngày 1 tháng 12 năm 2020, sẽ nâng cấp cách thức hoạt động của Ethereum, đặc biệt là bộ khung từ bằng chứng công việc (POW) của coin này.

Hợp đồng thông minh Ethereum

Hãy bắt đầu với các hợp đồng thông minh, vì chúng là toàn bộ tính chất của Ethereum.

Hợp đồng thông minh giúp nó có thể mã hóa các điều kiện mà theo đó tiền có thể di chuyển trong chính nó, loại bỏ sự cần thiết phải tin tưởng một bên trung gian. Chúng là một phần của bất kỳ loại tiền điện tử nào. Ví dụ, Bitcoin cho phép thanh toán trực tiếp giữa Alice và Bob mà không cần bên thứ ba như ngân hàng để hỗ trợ và theo dõi giao dịch. Trước khi có tiền điện tử, điều đó không thể xảy ra trong thương mại trực tuyến.

Ethereum nhằm mục đích mở rộng các hợp đồng thông minh bằng cách trừu tượng hóa thiết kế của Bitcoin để các nhà phát triển có thể sử dụng công nghệ này cho nhiều giao dịch đơn giản hơn, mở rộng việc sử dụng nó sang các thỏa thuận với các bước bổ sung và các quy tắc sở hữu mới. Ví dụ: các khoản vay nhanh sử dụng hợp đồng thông minh để thực thi quy tắc rằng số tiền sẽ không được cho vay trừ khi người vay trả lại.

Hợp đồng thông minh Ethereum

Một số dịch vụ Ethereum chẳng hạn như Compound, đang thử nghiệm cho phép người dùng cho vay hoặc mượn tiền bằng các hợp đồng thông minh quản lý tiền thay vì  quản lý bởi một công ty.

Mặc dù sự linh hoạt này với các hợp đồng thông minh là sự đổi mới chính của Ethereum so với Bitcoin, một số nhà nghiên cứu và nhà phát triển đã chỉ trích lối thiết kế này, cho rằng nó mở ra khả năng xuất hiện nhiều lỗ hổng bảo mật hơn.

Chuỗi khối Ethereum

Lịch sử của tất cả các hợp đồng thông minh này được lưu trữ trong chuỗi khối Ethereum. Cấu trúc của chuỗi khối Ethereum rất giống với Bitcoin – nó là một bản ghi được chia sẻ về toàn bộ hợp đồng thông minh và lịch sử giao dịch.

Hàng trăm tình nguyện viên từ khắp nơi trên thế giới lưu trữ một bản sao của chuỗi khối Ethereum hoàn chỉnh khá là dài. Đây là một tính năng làm cho Ethereum trở nên phi tập trung.

Mỗi trong số này được gọi là một “nút” trong mạng của Ethereum. Mỗi khi hợp đồng thông minh Ethereum được sử dụng, một mạng lưới hàng nghìn máy tính sẽ xử lý nó, đảm bảo người dùng tuân thủ các quy tắc.

Tất cả các nút này được kết nối với nhau. Ngoài việc lưu trữ dữ liệu này, mỗi nút Ethereum tuân theo cùng một bộ quy tắc để chấp nhận giao dịch và chạy các hợp đồng thông minh.

Trái ngược với Bitcoin, các nút Ethereum không chỉ lưu trữ các chi tiết giao dịch. Mạng lưới còn cần theo dõi “trạng thái” – hoặc thông tin hiện tại – của tất cả các ứng dụng này, bao gồm số dư của mỗi người dùng, tất cả mã hợp đồng thông minh, nơi tất cả được lưu trữ và bất kỳ thay đổi nào được thực hiện.

Đọc thêm: Vấn đề mở rộng mạng lưới được Ethereum giải như thế nào?

Dưới đây là tóm tắt về những gì được lưu trữ trong mỗi nút:

  • Tài khoản: Mỗi người dùng có thể có một tài khoản, cho biết người dùng có bao nhiêu Ether.
  • Mã hợp đồng thông minh: Ethereum lưu trữ các hợp đồng thông minh, trong đó mô tả các quy tắc cần được đáp ứng để tiền được mở khóa và chuyển đi.
  • Trạng thái hợp đồng thông minh: Trạng thái của hợp đồng thông minh.

Máy ảo Ethereum (EVM)

Mỗi nút Ethereum cũng có một Máy ảo Ethereum (EVM) thực thi các hợp đồng thông minh. Tất cả các nút cùng chạy đồng bộ.

Các nhà phát triển hợp đồng thông minh viết bằng ngôn ngữ lập trình mà con người có thể đọc được thì máy tính không thể đọc được. Chúng phải được chuyển đổi thành bytecode, một ngôn ngữ mà máy tính có thể hiểu được, nhưng đối với con người là vô nghĩa.

Máy ảo Ethereum (EVM)

Sau đó EVM sẽ tiếp quản. Nó có thể thực thi ít nhất 140 “opcode” khác nhau, mỗi “opcodes” có thể thực thi một tác vụ cụ thể, chẳng hạn như thêm số hoặc lưu trữ dữ liệu.

Giao dịch Ether và Ethereum

Giao dịch Ether và Ethereum

Người dùng tương tác với Ethereum như thế nào?

Bằng cách sử dụng hợp đồng thông minh và sử dụng ứng dụng Ethereum yêu cầu tiền dưới dạng ether, mã thông báo gốc của Ethereum. Ether cần thiết để thực hiện bất kỳ điều gì trên Ethereum và khi nó được sử dụng để thực thi các liên hệ thông minh trên mạng, nó thường được gọi là “gas”. Ether có thể được sử dụng để thực thi các hợp đồng thông minh: Ví dụ: một hợp đồng có thể kích hoạt một bài đăng trên Twitter (hoặc một giải pháp thay thế) hoặc nó có thể kích hoạt một tài khoản để bắt đầu vay tiền trên nền tảng cho vay dựa trên Ethereum.

Ethereum sử dụng tài khoản để lưu trữ ether, tương tự như tài khoản ngân hàng.

Có hai loại tài khoản:

  • Tài khoản sở hữu bên ngoài (EOA): Tài khoản mà người dùng thường sử dụng để giữ và gửi ether.
  • Tài khoản hợp đồng: Các tài khoản riêng biệt này là những tài khoản chứa các hợp đồng thông minh, có thể được kích hoạt bằng các giao dịch ether từ EOA hoặc các sự kiện khác.

Để thực thi hợp đồng thông minh là không miễn phí. Mỗi giao dịch tốn một số ether, điều này sẽ tăng lên tùy thuộc vào mức độ tính toán mà giao dịch đang sử dụng. Ngoài ra, khi Ethereum bị tắc nghẽn, phí sẽ tăng lên.

Bằng chứng công việc (PoW) của Ethereum

Hãy nhớ rằng mọi nút trong mạng đều giữ một bản sao chép lịch sử giao dịch và hợp đồng thông minh của mạng. Mỗi khi người dùng thực hiện một số hành động, tất cả các nút trên mạng cần đồng ý rằng sự thay đổi này đã xảy ra.

Thuật toán bằng chứng công việc, lần đầu tiên được Bitcoin đưa vào hoạt động là thứ giữ cho các nút trải rộng này được đồng bộ.

Thợ đào là những người đang ngăn chặn hành vi xấu – chẳng hạn như đảm bảo rằng không ai tiêu tiền của họ nhiều hơn một lần để cố gắng lừa toàn hệ thống. Các thợ mỏ chi hàng nghìn đô la cho thiết bị và điện trong một cuộc chạy đua đào bitcoin. Họ sẽ mất những phần thưởng bitcoin này nếu họ tạo điều kiện cho các giao dịch chi tiêu gấp đôi, vì vậy họ được khuyến khích không làm như vậy.

Mục tiêu ở đây là để mạng lưới các thợ đào và các nút chịu trách nhiệm chuyển sự thay đổi từ trạng thái này sang trạng thái khác, chứ không phải là một số thẩm quyền như PayPal hoặc ngân hàng. Các thợ đào bitcoin xác nhận việc chuyển quyền sở hữu bitcoin từ người này sang người khác. Máy ảo Ethereum (EVM – xem ở trên) thực hiện hợp đồng với bất kỳ quy tắc nào mà nhà phát triển đã lập trình ban đầu.

Tuy nhiên, Ethereum có thể không sử dụng bằng chứng công việc trong khoảng thời gian dài. Các nhà phát triển của nó từ lâu đã hướng đến việc chuyển sang một thuật toán khác, bằng chứng cổ phần, mà họ hy vọng sẽ có khả năng tiêu thụ ít năng lượng hơn và an toàn hơn. Thuật toán đang gây tranh cãi trong một số vòng kết nối. Các nhà phê bình cho rằng bằng chứng cổ phần đã không được chứng minh là hoạt động tốt hoặc an toàn như bằng chứng công việc. Dù có tranh cãi hay không, sự thay đổi này sẽ vẫn diễn ra với việc nâng cấp lên Ethereum 2.0, bắt đầu vào ngày 1 tháng 12 năm 2020.

Câu hỏi thường gặp về Ethereum

Ethereum 2.0 sẽ thay đổi cách thức hoạt động của Ethereum như thế nào?

Khi được triển khai đầy đủ (ước tính trong một vài năm), Ethereum 2.0 sẽ thay đổi đáng kể cách thức hoạt động của Ethereum. Một hạn chế chính của Ethereum là nó không thể hỗ trợ nhiều người dùng cùng một lúc, giống như nhiều loại tiền điện tử khác.

Ngay cả với Ethereum 2.0, vẫn còn phải xem liệu Ethereum có thể vượt qua những rào cản này đến mức các ứng dụng được mạng hỗ trợ sẽ có khả năng xử lý việc sử dụng ở quy mô các ứng dụng chính thống như Instagram hoặc YouTube hay không.

Tại sao phí gas Ethereum lại tăng gần đây?

Đây là một phần không thể thiếu của Ethereum. Càng nhiều người sử dụng đồng thời nền tảng này, phí trung bình hoặc chi phí “gas” càng cao. Đó là bởi vì có một vài nghìn nút Ethereum đều đang cùng lúc biên dịch và thực thi cùng một mã. Tuy nhiên, bạn có thể đang nghĩ, nó không đắt hơn nhiều so với một phép tính thông thường sao? Vâng, đúng vậy. Các nhà phát triển đang cố gắng làm cho nó trở nên rẻ hơn.

Hướng dẫn chính thức dành cho nhà phát triển Ethereum thừa nhận sự kém hiệu quả này, nói rõ: “Đại khái là một  kinh nghiệm tốt để sử dụng là bạn sẽ không thể làm bất cứ điều gì trên EVM mà bạn không thể làm trên điện thoại thông minh từ năm 1999.”

Tìm hiểu thêm về cách hoạt động của Ethereum ở đâu?

Chúng ta chỉ mới đang ở mức căn bản nhất. Sách trắng về Bitcoin và Ethereum cung cấp nền tảng vững chắc cho cơ chế của các blockchain và hợp đồng thông minh. Người đồng sáng lập kiêm Giám đốc điều hành TruStory, Preethi Kasosystemdy đã tổng hợp một hướng dẫn thực tế – bao gồm các biểu đồ đầy màu sắc. Và CoinDesk bao gồm tin tức Ethereum hàng ngày, bao gồm tiến trình và thất bại của Ethereum 2.0, sẽ đại tu cách thức hoạt động của Ethereum.