Ethereum ( ETH ) đã đi từ chỉ là một whitepaper vào năm 2013 thành một blockchain hàng tỷ đô la mà nhiều dự án đã xây dựng. Blockchain ra đời do sự thúc giục của người đồng sáng tạo Vitalik Buterin về nhiều chức năng hơn so với Bitcoin ( BTC ) phải cung cấp về mặt xây dựng một hệ sinh thái xung quanh.
1. Tổng quan về Blockchain Ethereum và kiến trúc của nó
Ethereum là một Blockchain hoạt động hoàn toàn tách biệt với các Blockchain bản địa khác, chẳng hạn như Blockchain Bitcoin. Ethereum có đồng tiền riêng của mình, giao dịch trên các sàn giao dịch tiền điện tử với mã ETH, đôi khi được gọi là Ether, được sử dụng theo nhiều cách khác nhau trong không gian tiền điện tử.
Nói tóm lại, Ethereum đóng vai trò là một nền tảng – một khuôn khổ công nghệ mà các nhà phát triển có thể sử dụng để xây dựng các sản phẩm chạy trên chuỗi khối Ethereum, sử dụng cấu trúc phi tập trung của nó.
Ví dụ: các giao thức vay và cho vay của DeFi cho phép chủ sở hữu tiền điện tử vay và cho vay tài sản tiền điện tử, song song với việc trả hoặc thu lãi (tùy thuộc vào hành động), tất cả đều không có tổ chức trung gian tập trung. Thay vì một người trung gian, các giao thức như vậy dựa vào mã máy tính được lập trình để hoàn thành các hành động nhất định trên chuỗi khối Ethereum, nếu giao thức được xây dựng trên Ethereum. Các blockchain khác cũng tồn tại để các nhà phát triển có thể xây dựng.
2. Ether
Như đã nói ở trên, ETH, còn được gọi là Ether, là đồng tiền gốc của Blockchain Ethereum. ETH có một số mục đích sử dụng trong hệ sinh thái Ethereum, chẳng hạn như thanh toán phí cho các hoạt động trên Blockchain Ethereum.
Ví dụ: gửi ETH từ người này sang người khác, yêu cầu người gửi phải chi một lượng ETH để gửi giao dịch thông qua blockchain – về cơ bản là một khoản thanh toán cho những người sử dụng tài nguyên để chạy blockchain. Thông tin thêm về phí và giao dịch trong phần tiếp theo.
Mỗi đồng ETH chia hết cho một số chữ số thập phân nhất định. Thước đo nhỏ nhất của ETH, 0,000000000000000001 ETH, được gọi là Wei. Ở mức 0,000000001 ETH (10 ^ -9 ETH), Gwei (đơn vị gas) là một lượng ETH lớn hơn một chút. Thay vì đề cập rằng gas của bạn tốn 0,000000001 Ether, bạn có thể nói rằng nó tốn 1 Gwei. Thuật ngữ “Gwei” là viết tắt của “giga-Wei” và nó dùng để chỉ một đơn vị 1.000.000.000 Wei.
Khái niệm này tương tự như Bitcoin. Mỗi BTC được tạo thành từ 100 triệu Satoshi, có nghĩa là 0,00000001 BTC bằng một Satoshi.
ETH cũng là một tài sản tiền điện tử nổi tiếng được giao dịch trên các sàn giao dịch tiền điện tử, được biết là có khả năng duy trì những biến động giá đáng kể.
3. Gas, fees và transactions
Gas là thứ khiến thế giới Ethereum quay vòng. Tóm lại, gas là thuật ngữ được sử dụng để mô tả chi phí trong ETH mà nó cần để gửi bất kỳ giao dịch nhất định nào trên Blockchain Ethereum. Trên Ethereum network, gas là một đơn vị đo lường sức mạnh tính toán được sử dụng để thực hiện một hợp đồng thông minh hoặc một giao dịch.
Về cơ bản, chi phí này đại diện cho công việc cần thiết được tiến hành bởi các thợ đào blockchain để phản ánh và xác nhận những thay đổi như vậy trên mạng. Hơn nữa, trước tiên khách hàng phải thực hiện thanh toán (tức là gửi ETH) để hoàn thành mọi giao dịch trên Ethereum network và giá trị tiền tệ tạm thời được gọi là gas. Các giao dịch chuyển tiền đơn giản cần tổng cộng 21000 đơn vị gas. Phí cao trên Ethereum nổi lên như một vấn đề vào năm 2020 và 2021 cùng với sự gia tăng của DeFi và hoạt động Non-Fungible Token (NFT)
Tương tác với Blockchain Ethereum yêu cầu một giao dịch, về cơ bản là một hướng được đưa ra để thay đổi điều gì đó trên chuỗi khối Ethereum – xảy ra khi một người kiểm soát tài khoản thuộc sở hữu bên ngoài (thêm về điều đó bên dưới) ký bằng khóa riêng của họ để ra lệnh giao dịch đó. ( Khóa cá nhân cho phép chủ sở hữu tiền điện tử kiểm soát tài sản của họ)
Gửi ETH cho ai đó đóng vai trò như một ví dụ về giao dịch. Nó thay đổi mạng để phản ánh việc chuyển quyền sở hữu ETH, yêu cầu sự tham gia của các thợ đào trên blockchain, những người được trả phí cho công việc của họ. Phí này được gọi là phí gas. Những người bắt đầu giao dịch là những người trả phí cho các giao dịch đó. Các giao dịch Ethereum network được hiển thị công khai trên các Ethereum blockchain explorers.
London upgrade
Ethereum đã trải qua một đợt fork có tên là London vào năm 2021, thay đổi cấu trúc phí của nó, trong số các thay đổi khác. Thay vì một khoản phí trả thẳng cho các thợ đào với mỗi giao dịch, về cơ bản như trường hợp trước đây, các giao dịch sau đợt fork ở London bao gồm Base fee (phí cơ sở), tip hoặc priority fee và Max fee (phí tối đa).
Base fee (phí cơ sở)
Phí cơ sở được xác định bằng cách so sánh quy mô của khối trước đó (tổng lượng khí tiêu thụ cho tất cả các giao dịch) với quy mô mục tiêu. Nếu kích thước khối mục tiêu bị vượt quá, phí cơ sở sẽ tăng tối đa 12,5% cho mỗi khối. Do sự tăng trưởng theo cấp số nhân này, việc duy trì kích thước khối lớn vô thời hạn là không khả thi về mặt kinh tế.
Phí cơ sở sẽ bị đốt cháy, làm giảm nguồn cung lưu hành của ETH và tiền boa sẽ được chuyển cho các thợ đào dưới dạng thanh toán
Priority fee (or tips)
Những người khai thác sẽ thấy thuận lợi về mặt kinh tế khi khai thác các khối trống mà không có tiền boa vì họ sẽ nhận được phần thưởng khối giống nhau. Một mẹo nhỏ mang lại cho người khai thác một động lực tối thiểu để bao gồm một giao dịch trong những trường hợp bình thường.
Một mẹo cao hơn sẽ được yêu cầu đối với các giao dịch cần được ưu tiên hơn các giao dịch khác trong cùng một khối để trả giá cao hơn các giao dịch cạnh tranh.
Max fee (phí tối đa)
Người dùng có thể chọn số tiền tối đa mà họ chuẩn bị trả để giao dịch của họ được thực hiện trên mạng Ethereum, được gọi là tham số maxFeePerGas (là tùy chọn).
Phí tối đa phải lớn hơn tổng phí cơ bản và tiền boa để hoàn thành giao dịch. Chênh lệch giữa phí tối đa và tổng của phí cơ sở và tiền boa sẽ được hoàn lại cho người gửi giao dịch.
Fork cũng mang lại khả năng cho các khối Ethereum có thể mở rộng và hợp đồng dựa trên lưu lượng truy cập, với mức phí cơ sở được điều chỉnh cho phù hợp. Hơn nữa, Ethereum ngăn chặn những kẻ xấu gửi thư rác vào mạng bằng cách tính phí gas cho mỗi phép tính được thực hiện trên nó.
4. Nodes
Nói chung, các Blockchain nodes đóng vai trò như các điểm lưu trữ thông tin tương tác trên bất kỳ Blockchain nhất định nào. Công nghệ Blockchain phụ thuộc vào nhiều người tham gia trên toàn cầu, giữ cho nhau trách nhiệm về giao dịch và sự đồng thuận của mạng lưới.
Một bộ ba loại node riêng biệt tồn tại trên Blockchain Ethereum – light, full, và archive nodes – tùy thuộc vào mục tiêu của người chạy nút, sức mạnh tính toán và khả năng lưu trữ phần cứng.
Các Light nodes chỉ sử dụng một lượng dữ liệu giới hạn, được rút ngắn từ các blocks trên chuỗi và chúng phải đồng bộ hóa với các nodes đầy đủ khác trên mạng để đảm bảo độ chính xác.
Các Full nodes mang nhiều dữ liệu và lịch sử blockchain hơn đáng kể và có thể tập hợp dữ liệu lịch sử theo lệnh.
Cuối cùng, các archive nodes nắm giữ toàn bộ lịch sử của Blockchain Ethereum – tất cả các blocks trước đó chứa đầy các giao dịch và dữ liệu. Kích thước của Blockchain Ethereum khá lớn, chiếm dung lượng lưu trữ đáng kể, khiến câu hỏi “Blockchain Ethereum lớn như thế nào” trở thành một câu hỏi hợp lý đối với những người quan tâm đến việc chạy một nút lưu trữ trên Ethereum.
Hai nodes còn lại là Máy ảo Ethereum (Ethereum Virtual Machine – EVM) và các mining nodes. EVM về cơ bản chịu trách nhiệm cung cấp thời gian chạy có thể thực thi mã hợp đồng thông minh. Các nodes thuộc về miners (người khai thác) được gọi là các mining nodes. Các nodes này được kết nối với cùng một mạng với EVM.
5. Accounts
Accounts trên Blockchain Ethereum phục vụ nhiều mục đích và có hai dạng. Đầu tiên được gọi là tài khoản thuộc sở hữu bên ngoài (Externally-Owned Account – EOA). Loại tài khoản này là một điểm trên Blockchain Ethereum mà bất kỳ ai cũng có thể tạo miễn phí để lưu trữ, nhận và gửi ETH hoặc các mã thông báo được xây dựng trên Blockchain Ethereum, chẳng hạn như mã thông báo ERC-20. Việc gửi hoặc nhận tài sản qua EOA yêu cầu hành động từ một nguồn bên ngoài.
Loại tài khoản thứ hai trên Blockchain Ethereum được gọi là tài khoản hợp đồng. Tài khoản hợp đồng là các thiết lập được mã hóa trên Blockchain Ethereum để hoàn thành các hành động nếu đáp ứng các điều kiện nhất định.
Các thực thể lập trình hợp đồng để hoàn thành các hành động mà họ muốn xảy ra dựa trên một trình kích hoạt.
Ví dụ: một hợp đồng thông minh có thể được lập trình để gửi một lượng ETH nhất định đến một công ty dưới dạng thanh toán vào ngày thứ ba hàng tháng, sử dụng thời gian để kích hoạt hành động. Với việc chủ sở hữu tài khoản gửi ETH từ EOA của họ vào hợp đồng để giữ khi thời gian thanh toán đến gần. Ngược lại với EOA, tài khoản hợp đồng tốn ETH để thiết lập.
Blockchain của Ethereum cũng bao gồm khái niệm Nonces. Số nonce về cơ bản là một số duy nhất là một phần của dữ liệu cho bất kỳ giao dịch hoặc khối nhất định nào. Các PoW nonces trên Ethereum là các số riêng biệt đi kèm với mỗi block mới được khai thác. Các tài khoản không có trên blockchain của Ethereum đảm bảo tránh được việc chi tiêu gấp đôi bằng cách theo dõi số tiền đã giao dịch.
Các EOA có thể tương tác với nhau và với các hợp đồng. Hợp đồng cũng có thể giao tiếp với các hợp đồng khác và EOA, nhưng không thể hoạt động mà không có kích hoạt.
6. Ethereum Virtual Machine (EVM)
Ethereum Virtual Machine (EVM) hay còn gọi là Máy ảo Ethereum là một công cụ tính toán có chức năng như một máy tính phi tập trung với hàng triệu ứng dụng có thể được thực thi. EVM là khung cốt lõi của blockchain Ethereum. Về cơ bản, nó quyết định cách hệ thống tổng thể chạy và duy trì chính nó, có tính đến những thay đổi.
Công việc của EVM là thêm các tính năng mới vào blockchain để giảm các vấn đề với sổ cái phân tán. EVM được sử dụng bởi mọi nodes Ethereum để duy trì sự đồng thuận của blockchain
Ethereum cho phép các hợp đồng thông minh, là các đoạn mã chạy trên nền tảng. Mã bên trong EVM hoàn toàn bị cô lập, có nghĩa là nó không có quyền truy cập vào mạng, hệ thống tệp hoặc các quy trình khác.
Một hợp đồng được viết bằng mã hóa hợp đồng thông minh được chuyển đổi thành cái được gọi là mã bytecode. Phần lớn mã nguồn được sử dụng trong hợp đồng thông minh được viết bằng ngôn ngữ lập trình Solidity . Dữ liệu sau đó được dịch thành các mã quang mà EVM có thể hiểu được. Các mã hoạt động sau đó được EVM sử dụng để hoàn thành các nhiệm vụ cụ thể.
Do đó, công việc của EVM là giữ cho Blockchain Ethereum thẳng hàng, tương tự như hệ thống xương của cơ thể con người.
7. Smart Contracts
Smart contracts hay còn gọi là hợp đồng thông minh là các địa chỉ blockchain riêng biệt trên các mạng tương thích được đi kèm với các mã cụ thể. Các nhà phát triển xây dựng các địa chỉ được mã hóa này để hoàn thành một chức năng do nhà phát triển lựa chọn, trong khi chờ một giao dịch bên ngoài kích hoạt hợp đồng thông minh. Các hợp đồng thông minh được xử lý trên Ethereum Virtual Machine (EVM) trong trường hợp của Blockchain Ethereum.
Hơn nữa, hợp đồng thông minh Ethereum về cơ bản là một tài khoản trên Blockchain Ethereum, được ra lệnh bằng mã để hoàn thành một hành động tự động nếu người dùng gửi giao dịch đến tài khoản đó. Việc mã hóa và khởi chạy hợp đồng thông minh trên Blockchain Ethereum yêu cầu người dùng phải chi ETH dưới dạng phí gas để tương tác với Blockchain Ethereum.
Việc thiết lập hợp đồng thông minh tính phí người khởi tạo một lượng ETH lớn hơn so với việc gửi ETH từ ví này sang ví tiếp theo. Sau khi được triển khai, hợp đồng thông minh là không thể thay đổi và là cuối cùng, trong khi các giao dịch được gửi đến hợp đồng thông minh cũng là vĩnh viễn (tức là cản trở việc thay đổi có hiệu lực trở về trước).
Hợp đồng thông minh là một vấn đề lớn trong ngành công nghiệp tiền điện tử vì chúng mở ra tiềm năng đáng kể và là cơ sở cho các ứng dụng phi tập trung (Decentralized Applications – DApps) , chẳng hạn như DEX.
DApp là một dịch vụ hoặc giải pháp chào hàng một giao diện mà mọi người có thể tương tác, trong khi hoạt động trên phụ trợ được điều hành bởi các hợp đồng thông minh trên một sổ cái phân tán tương thích, chẳng hạn như Ethereum. Tuy nhiên, không phải tất cả các blockchains đều tương thích với hợp đồng thông minh. Ngoài ra, các hợp đồng thông minh có thể được tạo và chạy mà không cần công nghệ sổ cái phân tán.
8. Ethereum mining, blocks và consensus
Ethereum là một blockchain chạy theo thuật toán đồng thuận bằng chứng công việc (Proof-of-Work – PoW). Nhiều phần cứng máy tính dành riêng cho việc khai thác Ethereum chạy liên tục trên khắp thế giới, giúp chạy và bảo mật blockchain Ethereum. Mỗi thiết lập phần cứng máy tính được gọi là miner.
Những miner này chạy không ngừng, cố gắng tìm ra câu trả lời cho những câu đố phức tạp. Tìm lời giải cho một câu đố được gọi là xác nhận khối. Mỗi khối chứa một số lượng giao dịch nhất định và phần thưởng khai thác.
Người khai thác chiến thắng sẽ nhận được phần thưởng đó, cũng như các khoản phí liên quan đến các giao dịch được bao gồm trong khối đó. Blockchain Ethereum được tạo thành từ một số lượng liên tục các khối này, mỗi khối bao gồm dữ liệu liên kết nó với các khối trước đó và tiếp theo.
Một trong những người khai thác cuối cùng sẽ giải quyết vấn đề và phát nó đến phần còn lại của mạng. Các thợ đào khác sẽ kiểm tra phản hồi và nếu đúng, sẽ kiểm tra kỹ từng giao dịch trước khi chấp nhận khối và thêm nó vào phiên bản sổ cái của họ và trả phần thưởng.
9. Ethereum 2.0 – The blockchain’s future
Ethereum đang trong quá trình chuyển đổi sang Ethereum 2.0 (Eth2), một giải pháp để mở rộng quy mô blockchain và chuyển đổi cơ chế đồng thuận của nó từ Proof-of-Work sang Proof-of-Stake (PoS). Mở rộng quy mô đã là một vấn đề đối với Ethereum, do các khoản phí cao mà blockchain đã yêu cầu , đôi khi, đối với những người tham gia vào các giải pháp DeFi dựa trên Ethereum nhất định.
Nói chung PoS được quảng cáo là ít tiêu tốn năng lượng hơn PoW và dựa vào những người nắm giữ tài sản gốc của blockchain PoS – được gọi là stakers, trái ngược với những miners trên PoW – để điều hành mạng. Blockchain PoS của Ethereum sẽ dựa vào validators – những người nắm giữ 32 ETH để duy trì sự ổn định của Blockchain Ethereum 2.0. Quá trình chuyển đổi sang Eth2 bắt đầu vào tháng 12 năm 2020, với sự ra mắt của Eth2 Beacon Chain, mặc dù quá trình chuyển đổi nói chung dự kiến sẽ mất một thời gian.
