Ethereum là gì và nó hoạt động như thế nào?

Ethereum là loại tiền điện tử lớn thứ hai theo vốn hóa thị trường và là chuỗi khối bận rộn nhất về hoạt động hoàn toàn. Đây cũng là một trong những tùy chọn phổ biến nhất để phát triển ứng dụng phi tập trung (DApp) và khởi chạy mã thông báo mới, đồng thời là nơi tổ chức hàng nghìn dự án tiền điện tử khác. Không có gì lạ khi tiền điện tử duy nhất đi trước Ethereum là Bitcoin.

Vậy Ethereum là gì và nó hoạt động như thế nào?

Ethereum là gì? Ethereum 2.0 là gì?

Ethereum là một mạng chuỗi khối cho phép sử dụng các ứng dụng phi tập trung và tiền điện tử trên cùng một chuỗi khối. Ethereum thường được mô tả là một trong những thành phần chính của Web 3.0.

Lập trình viên và nhà văn người Canada gốc Nga Vitalik Buterin đã thành lập Ethereum vào năm 2013. Trong sách trắng Ethereum, Buterin đã mô tả sự cần thiết của Bitcoin để có một ngôn ngữ kịch bản để phát triển các ứng dụng. Anh tiếp tục gây quỹ để phát triển Ethereum.

Nhóm đằng sau Ethereum sử dụng một số khái niệm chính để tạo và duy trì chuỗi khối Ethereum.

Thành phần Ethereum

• Mạng P2P: Mạng P2P bao gồm hai hoặc nhiều máy tính được kết nối chia sẻ tài nguyên. Ethereum chạy trên một tập hợp các giao thức mạng được gọi là devp2p.
• Máy ảo Ethereum: Máy ảo Ethereum (EVM) xử lý các giao dịch Ethereum bằng cách thực hiện các hướng dẫn ngôn ngữ máy được gọi là mã byte. Ngôn ngữ lập trình Solidity được sử dụng để tạo các hợp đồng thông minh đưa ra hướng dẫn cho EVM.
• Máy khách và nút: Máy khách Ethereum là bất kỳ nút nào được sử dụng để xác minh chuỗi khối. Geth là một loại nút hoạt động như một cổng vào mạng Ethereum. Nó cung cấp quyền truy cập vào mạng chính, mạng thử nghiệm và mạng riêng.
• Thuật toán đồng thuận: Thuật toán đồng thuận là một bộ quy tắc được sử dụng để xác thực các giao dịch trên chuỗi khối và xác định cách các nút đồng ý về trạng thái thông tin được lưu trữ trên chuỗi khối. Ethereum đã chuyển từ bằng chứng công việc (PoW) sang bằng chứng cổ phần (PoS) vào năm 2022, giảm đáng kể mức sử dụng năng lượng của nó—nhưng còn nhiều hơn thế nữa trong giây lát.

Bạn có thể tự hỏi làm thế nào các thành phần khác nhau của Ethereum phối hợp với nhau để tạo ra hệ sinh thái ứng dụng phi tập trung mà chúng ta biết ngày nay.

Ethereum 2.0 là gì?

Hợp nhất Ethereum 2.0 là thời điểm Ethereum chính thức chuyển từ mô hình bằng chứng công việc ngốn năng lượng sang mô hình đồng thuận bằng chứng cổ phần thân thiện với môi trường hơn.

Trước khi chuyển đổi, Ethereum đã tiêu thụ hơn 110TWh năng lượng mỗi năm, nhiều hơn toàn bộ Hà Lan. Blockchain duy nhất khác tiêu thụ nhiều năng lượng hơn là Bitcoin. Sau khi quá trình chuyển đổi hoàn tất vào tháng 9 năm 2022, mức sử dụng năng lượng của mạng Ethereum đã giảm 99,9%.

Ethereum 2.0 cũng giới thiệu hỗ trợ rộng rãi hơn cho Ethereum staking, thay thế hệ thống khai thác cũ hơn. Những người có đủ vốn có thể đặt cọc 32 ETH để trở thành người xác thực trên mạng Ethereum, giúp vận hành và bảo mật mạng Ethereum 2.0 bằng cách xử lý các giao dịch.

Mặc dù 32 ETH nghe có vẻ phi thường (và đúng là như vậy), nhưng có hơn 480.000 trình xác thực tại thời điểm viết bài. Hơn nữa, bạn cũng có thể tham gia nhóm đặt cược Ethereum để gộp Ethereum của mình với những người dùng khác nếu bạn không có 32 ETH dự phòng.

Nhưng trong khi Hợp nhất Ethereum 2.0 là một thành công lớn trong việc giảm năng lượng, hiệu quả mạng và môi trường, một số người đã thua cuộc: những người khai thác Ethereum. Các công cụ khai thác bằng chứng công việc Ethereum từng dựa vào việc khai thác Ethereum như một nguồn thu nhập không còn có thể làm như vậy nữa. Tuy nhiên, do các vấn đề mà việc khai thác Ethereum đã góp phần gây ra về GPU và sự khan hiếm phần cứng khác, việc chuyển sang Ethereum 2.0 là một lợi ích ròng cho tiền điện tử và thế giới.

Ethereum hoạt động như thế nào?

Một số khái niệm quan trọng nhất được sử dụng để tạo Ethereum dựa trên kinh tế học, mật mã và hợp đồng thông minh.

Ethereum phụ thuộc vào nhiều hệ thống khác nhau, bao gồm giao thức quản trị và tự động hóa trên chuỗi khối được thực hiện bởi các hợp đồng thông minh. Bản chất bất biến của hợp đồng thông minh có nghĩa là dữ liệu đầu vào trên chuỗi khối không thể thay đổi hoặc dễ dàng bị giả mạo.

Ứng dụng phi tập trung trên Ethereum

Các ứng dụng phi tập trung là cầu nối giữa thế giới thực và chuỗi khối. Nhiều ứng dụng phi tập trung hoạt động tương tự như các ứng dụng thông thường, ngoại trừ luồng dữ liệu và tương tác dựa trên trạng thái chuỗi khối. Khi dữ liệu mới được thêm vào chuỗi khối, nó sẽ trở thành vĩnh viễn.

Các ứng dụng web thông thường được truy cập thông qua các trình duyệt. Họ trả lại thông tin cho các trang web bằng cách lấy thông tin từ máy chủ. Không giống như các ứng dụng web tập trung, các ứng dụng phi tập trung đảm bảo rằng không ai có thể thay đổi mã hoặc đánh cắp tiền từ trang web.

Chuỗi khối Ethereum giống như một máy tính toàn cầu với dữ liệu được lưu trữ trong các gói sổ cái phân tán. Các gói dữ liệu chứa thông tin về lịch sử của tất cả các giao dịch trên mạng. Việc sử dụng các hợp đồng thông minh trên Ethereum giúp tự động hóa việc tạo và duy trì các giao dịch chống giả mạo trên các ứng dụng web.

Hợp đồng thông minh

Hợp đồng thông minh cho phép lưu trữ và truyền dữ liệu trong các ứng dụng phi tập trung. Hợp đồng thông minh sẽ tự động thực hiện các điều khoản của thỏa thuận sau khi các tiêu chí của nó được đáp ứng.

Hợp đồng thông minh có thể tự động hóa các quy trình tài chính truyền thống. Trong những ngày đầu của Ethereum, các dịch vụ tiền xu ban đầu (ICO) đều rất thịnh hành khi mọi người sử dụng hợp đồng thông minh để huy động vốn cho các dự án kinh doanh của họ. Giờ đây, các nền tảng tài chính phi tập trung đã được tạo ra bằng cách sử dụng các tiêu chuẩn cao hơn để triển khai hợp đồng thông minh.

Sử dụng Token trên Ethereum

Các loại mã thông báo gốc khác nhau được sử dụng trên mạng Ethereum. Nhiều tiêu chuẩn Ethereum được sử dụng để phát triển mã thông báo, nhưng ERC-20 được sử dụng phổ biến nhất khi nói đến tiền tệ có thể thay thế (nghĩa là bạn muốn chi tiêu). Khi nói đến các tính năng khác của chuỗi khối Ethereum, như NFT, các tiêu chuẩn khác nhau như ERC-721 và ERC-1155 được sử dụng thay thế. Chúng được tối ưu hóa tốt hơn để xử lý các hợp đồng thông minh liên quan đến NFT.

Trở lại ERC-20. Hàng ngàn dự án sử dụng tiêu chuẩn ERC-20 để tạo mã thông báo của họ (lưu ý, mã thông báo và tiền điện tử là khác nhau). Mã thông báo ERC-20 có sáu chức năng giúp tạo dễ dàng hơn các loại mã thông báo khác trên chuỗi khối Ethereum.

Các chức năng mô tả cách chuyển mã thông báo và cách truy cập dữ liệu liên quan đến mã thông báo. Các chức năng bao gồm balanceOf, totalSupply, transfer, transferFrom, phê duyệt và trợ cấp.

Các Tổng cung chức năng giúp tính toán tổng số lượng mã thông báo đang lưu hành, trong khi Cán cân chức năng lưu trữ số dư của một địa chỉ. Hợp đồng thông minh yêu cầu các giá trị này để thực hiện các hoạt động phụ thuộc vào lượng tiền đang lưu hành hoặc do người dùng nắm giữ trên chuỗi khối Ethereum. Các chấp thuận chức năng có thể không kém phần quan trọng để rút số tiền từ các địa chỉ.

Một số lượng mã thông báo được chỉ định có thể được chuyển từ một địa chỉ bằng cách sử dụng chuyển khoản hàm số. Các chuyển từ chức năng được sử dụng để thực hiện thêm bước tự động chuyển tiền từ địa chỉ của bạn mà không cần sự can thiệp của bạn. Chuyển giữa các địa chỉ có thể được giới hạn bởi một phụ cấp chức năng cho biết số tiền có thể được chi tiêu bởi một địa chỉ từ một địa chỉ khác.

Tiêu chuẩn mã thông báo ERC-721 được sử dụng để tạo mã thông báo không thể thay thế. Các mã thông báo không thể thay thế, như tiền điện tử, có thể lưu giữ các bản ghi giao dịch bất biến trên chuỗi khối. Tuy nhiên, có sự khác biệt trong khả năng thay thế cho nhau. Mỗi mã thông báo NFT là duy nhất và không thể thay thế, không giống như tiền điện tử.

Xác minh giao dịch và duy trì dữ liệu với các nút và trình xác thực

Trình xác thực duy trì độ chính xác của dữ liệu trên mạng và giữ an toàn cho mạng. Một mạng gồm hơn 480.000 trình xác thực hoạt động theo quy tắc của chuỗi khối Ethereum, xác nhận trạng thái mạng, thêm các khối giao dịch đã xác nhận vào chuỗi khối và duy trì tính bảo mật của mạng.

Mặc dù những người xác thực phải đặt cọc 32 ETH để trở thành một phần của mạng, nhưng họ không làm điều đó hoàn toàn vì lợi ích của Ethereum. Việc đặt cược Ethereum có nghĩa là mỗi người xác thực đều có cơ hội nhận được phần thưởng khối khi xác thực một khối (nghĩa là kiểm tra và xác nhận rằng các giao dịch trong khối là đúng và chính xác). Mặc dù trình xác nhận Ethereum được chọn ngẫu nhiên, cơ hội được chọn tỷ lệ thuận với số lượng Ethereum mà trình xác nhận đặt cược. Tóm lại, càng nhiều càng tốt.

Thực hiện giao dịch với Gas

Ngay cả sau khi Hợp nhất Ethereum 2.0 và sự sụp đổ của các công cụ khai thác bằng chứng công việc Ethereum tốn kém, mạng Ethereum vẫn sử dụng gas để xử lý các giao dịch. Phí gas Ethereum là một khoản phí nhỏ được trả để khuyến khích người xác thực bảo mật mạng. Hơn nữa, Ethereum 2.0 không làm thay đổi đáng kể phí gas trên mạng, mặc dù chúng thấp hơn và ổn định hơn nhiều so với đầu năm 2022.

Nâng cấp Blockchain bằng Hard Fork

Hard fork là một bản cập nhật cho mạng chuỗi khối dẫn đến việc tạo ra một phiên bản chuỗi khối mới. Mỗi phiên bản của phần mềm có cơ sở mã và các tính năng độc đáo. Các nhánh cứng tác động đáng kể đến hiệu quả hoạt động của các chuỗi khối. Những người nắm giữ mã thông báo trong chuỗi khối ban đầu thường nhận được mã thông báo trong đợt phân nhánh mới.

Một trong những ví dụ sớm nhất về hard fork Ethereum là do quyết định đảo ngược việc hack một ứng dụng trên chuỗi khối Ethereum. Sự phản đối nảy sinh khi các thành viên trong nhóm không đồng ý về cơ sở đạo đức đối với việc đảo ngược các khoản tiền được cho là đi ngược lại các nguyên tắc cơ bản của công nghệ chuỗi khối.

Việc nâng cấp lên chuỗi khối Ethereum yêu cầu các bên liên quan trong mạng thực hiện các thay đổi đối với phần mềm hoặc phần cứng của họ.

Ethereum là một hệ sinh thái đang phát triển

Ethereum là một hệ sinh thái đổi mới cho các ứng dụng phi tập trung.

Từ ICO đến NFT, những cách mới để số hóa hàng hóa và dịch vụ đã được tạo ra bằng cách sử dụng cả công nghệ cũ và mới. Tuy nhiên, nếu nó đáp ứng được kỳ vọng là một nền tảng toàn cầu, phi tập trung cho tiền và các loại ứng dụng mới, thì sẽ cần phải thực hiện thêm nhiều bản cập nhật để cải thiện trải nghiệm người dùng của phần mềm nguồn mở.