Ethereum là gì?

Ethereum được xem là một máy tính lớn nhất thế giới sử dụng nền tảng phân tán, Ethereum là một nền tảng mã nguồn mở, sử dụng công nghệ blockchain công khai và phi tập trung có chức năng hợp đồng thông minh hoàn chỉnh. Được đề xuất vào cuối năm 2013, bởi Vitalik Buterin (khi ấy anh ta mới 19 tuổi), như một nền tảng có thể tận dụng giả thuyết của blockchain để lưu trữ và thực thi các chương trình máy tính trên một mạng lưới các nút phân tán trên khắp thế giới, Ethereum đã trở thành loại tiền điện tử nổi tiếng và được đầu tư phát triển mạnh mẽ, thu hút được sự quan tâm đông đảo, cùng giá trị chỉ xếp sau Bitcoin.

Lịch sử của Ethereum

Ethereum có một lịch sử hình thành lâu dài, tuy nhiên nó lại gây nhiêu tranh cãi và tốn không ít giấy mực của giới truyền thông, nó có tác động lớn trong việc định hình lĩnh vực tiền điện tử. White paper được Vitalik đưa ra vào cuối năm 2013 là khởi đầu của kỷ nguyên Ethereum.

Được phác thảo như một máy tính lớn nhất thế giới sử dụng nền tảng phân tán để thực hiện và lưu trữ các chương trình máy tính, mục tiêu là tạo ra một nền tảng điện toán phân tán, tận dụng tối đa tiềm năng của công nghệ blockchain. Và Vitalik đã đưa nó vào phần giới thiệu trong bài viết của mình:

Ethereum dự định cung cấp là một blockchain với ngôn ngữ lập trình Turing-đầy đủ tích hợp sẵn có thể được sử dụng để tạo ra các hợp đồng, có thể sử dụng để mã hóa các chức năng chuyển đổi trạng thái tùy ý, cho phép người dùng tạo bất kỳ hệ thống nào được mô tả ở trên, cũng như nhiều thứ khác mà chúng ta chưa tưởng tượng ra, chỉ đơn giản bằng cách viết lên các logic trong một vài dòng mã.

Các hệ thống mà ông mô tả trong trích dẫn đề cập đến các ứng dụng phổ biến (dapps) được xây dựng dựa trên blockchain Ethereum ngày nay như tài sản kỹ thuật số trên chuỗi (mã token ERC-20), sàn giao dịch phi tập trung, các ứng dụng, trò chơi P2P, các tổ chức tự trị phi tập trung (DAO), và đáng chú ý nhất là các hợp đồng thông minh .

Hợp đồng thông minh là tính năng chính của Ethereum và về cơ bản là các chương trình tự thực hiện, tạo điều kiện thuận lợi cho việc trao đổi bất cứ thứ gì có giá trị trên mạng, được lưu trữ bất biến trên blockchain. Nó sẽ được thực thi khi các điều kiện cụ thể được đáp ứng và nằm ngoài tầm ảnh hưởng của bên thứ ba hoặc sự kiểm duyệt và không có thời gian chết, miễn là mạng Ethereum vẫn đang hoạt động.

Tham vọng chung của dự án được nêu trong white paper cũng như chuyên môn kỹ thuật của người sáng lập trẻ tuổi đã thu hút sự chú ý của nhiều người trong lĩnh vực blockchain và tiền điện tử. Cốt lõi của nền tảng này được biết đến với tên gọi là Máy ảo Ethereum (EVM – Ethereum Virtual Machine) và là một phần mềm hoàn chỉnh chạy trên mạng Ethereum, cho phép mọi người chạy bất kỳ chương trình nào, bất kể ngôn ngữ lập trình nào trên blockchain Ethereum. Kết quả là tiềm năng tạo ra một loạt các ứng dụng phi tập trung trên một nền tảng duy nhất.

Sự phát triển ban đầu của Ethereum bắt đầu vào đầu năm 2014 với Vitalik và một nhóm nhỏ bao gồm Anthony Di Iorio, Charles Hoskinson và Mihai Alisie. Dự án bắt đầu thông qua công ty Ethereum Switzerland GmbH của Thụy Sĩ và sau đó thông qua Quỹ Ethereum (quỹ phi lợi nhuận).

Vào thời điểm đó, Joseph Lubin là COO tại Swiss GmbH và đã giúp thành lập Quỹ Ethereum. Ông vẫn là một nhân vật nổi bật trong cộng đồng tiền điện tử với tư cách là người sáng lập ConsenSys .

Vào tháng 7 năm 2014, Ethereum đã trải qua một đợt crowdsale, khi đó nó đã huy động được hơn 14 triệu đô la từ tháng 7-8. Vào tháng 9 cùng năm, Ether (loại tiền Ethereum) đã được phân phối cho các nhà đầu tư và nhóm phát triển, trong khi số tiền còn lại được dành cho Quỹ Ethereum.

Vào tháng 7 năm 2015, bản phát hành thử nghiệm đầu tiên của Ethereum đã được ra mắt và được gắn nhãn là bản phát hành của Frontier. Bản nâng cấp lớn đầu tiên cho nền tảng Ethereum được phát hành vào tháng 3 năm 2016 với tên gọi là Homestead và là bản nâng cấp đầu tiên được coi là ổn định, tập trung vào giá gas, bảo mật và xử lý giao dịch. Vào thời điểm đó, các nhà phê bình Ethereum vẫn cảnh giác về tính bảo mật và ổn định của nó vì mặc dù là một nền tảng hoàn chỉnh Turing, cung cấp một lượng lớn các ứng dụng phát triển tiềm năng, nó cũng mang đến một số lo ngại bảo mật nghiêm trọng và có khả năng gây thiệt hại lớn.

DAO

Bất chấp những lo ngại về an ninh, nhờ vào làn sóng ủng hộ từ cộng đồng, DAO, một tổ chức tự trị phi tập trung hoạt động như một quỹ đầu tư trực tiếp của các nhà đầu tư đã được tạo ra. DAO đã huy động được khoảng 150 triệu đô la thông qua sự đóng góp của hơn 11.000 người và được coi là sự kết hợp mới lạ, tự thực hiện của các hợp đồng thông minh được thiết kế để hoạt động như một phương tiện đầu tư phi tập trung.

Tuy nhiên thật tai hại khi DAO đã bị hack vào tháng 6 năm 2016, và có thể các hacker đã có thể khai thác lỗ hổng trong mã nguồn của nó và chuyển 50 triệu đô la sang một DAO khác (được gọi là Dark DAO). Hơn nữa, một khi công khai, những người dùng khác đã sử dụng cùng một lỗ hổng bảo mật này để chuyển các khoản tiền còn lại thành một DAO thứ ba được gọi là White Hat DAO.

Từ đây những cuộc tranh cãi dữ dội lại tiếp tục là tâm điểm chú ý của cộng đồng và đã tạo ra 2 phe riêng biệt. Một bên tuyên bố rằng tính bất biến của blockchain và nguyên lý cốt lõi “code as law” vì luật pháp không thể bị phá vỡ trong khi phía bên kia tranh luận về việc buộc giao thức này phải trả lại tiền của nhà đầu tư và loại bỏ quyền truy cập của các hacker trên quỹ của blockchain Ethereum ban đầu.

Cuối cùng, Vitalik Buterin đã tuyên bố vào tháng 7 năm 2016 rằng các công ty khai thác đã đồng ý về việc hard fork và sắp tới hard fork sẽ xảy ra. Tuy nhiên, một số ít các công ty khai thác vẫn đang giữ vững và kiên định với niềm tin của họ về việc không hủy bỏ giao thức, sự chấp thuận trên chỉ làm suy yếu nguyên tắc cốt lõi của nền tảng công nghệ blockchain. Do đó, Ethereum đã bị chia ra và chuỗi mới được gọi là Ethereum và chuỗi cũ không bị ràng buộc được gọi là Ethereum Classic.

Theo thời gian, phần lớn các doanh nghiệp, nhà phát triển, thợ mỏ và người dùng ưa thích chuỗi Ethereum (forked) và là chuỗi hiện tại có tên Ethereum với mức vốn hóa cao thứ 3 (ngày 22/01/2019) và một cộng đồng lớn mạnh đằng sau nó. Ethereum Classic (ETC) vẫn là một loại tiền điện tử phổ biến, tuy nhiên, với đội ngũ đằng sau ETC thực hiện các nâng cấp tương tự như chuỗi Ethereum và cũng tích cực phát triển nền tảng này.

Lần nâng cấp lớn nhất gần đây nhất đối với Ethereum là dưới hình thức Metropolis – Byzantium, đây là phần đầu tiên của bản nâng cấp hai phần của Metropolis được cho là nền tảng cho việc chuyển đổi Ethereum sang bản nâng cấp Proof-of-Stake mang tên Casper, cũng như thực hiện sharding cuối cùng của nó.

Ethereum đã đi đầu trong các vấn đề mở rộng gần đây trong ngành công nghiệp tiền điện tử. Do lo ngại về phí gas cao và thời gian giao dịch chậm, Ethereum đang phải đối mặt với những lo ngại nghiêm trọng về khả năng mở rộng quy mô để đáp ứng nhu cầu của hàng ngàn dapp chạy trên nền tảng của nó và khả năng cung cấp thông lượng cao đủ để hỗ trợ một mạng lưới rộng lớn những người tham gia nền tảng phi tập trung.

Các giải pháp đề xuất được thiết lập để nâng cấp ở bản Casper đã nói ở trên và quá trình chuyển đổi cuối cùng của nó sang shending, một phương pháp phân vùng kiến trúc cơ sở dữ liệu theo chiều ngang độc đáo được thiết kế để giảm bớt sự tắc nghẽn của mạng và giúp mạng mở rộng quy mô.

Ethereum hoạt động như thế nào?

Máy ảo Ethereum (EVM) là một phần mềm hoàn chỉnh Turing chạy trên mạng Ethereum. Nó thực thi các tập lệnh trên một mạng máy tính phân tán và cho phép thực thi, lưu trữ mọi thứ từ hợp đồng thông minh đến DAO. Về mặt chức năng, Ethereum cho phép các nhà phát triển xây dựng các ứng dụng phi tập trung trên nền tảng này, bao gồm các trò chơi, đăng ký phân phối, tổ chức, và nhiều ứng dụng nữa.

Thiết kế của Ethereum, dựa trên white paper, tuân theo các nguyên tắc:

Đơn giản – Giao thức nên hiệu quả nhất có thể, thậm chí với chi phí lưu trữ dữ liệu hoặc hiệu quả về thời gian.
Tính quốc tế – Một kịch bản hoàn chỉnh của Turing nội bộ được cung cấp ngôn ngữ mà nhà phát triển có thể sử dụng để lập trình bất kỳ hợp đồng thông minh hoặc loại giao dịch nào.
Tính mô đun – Giao thức Ethereum được thiết kế theo dạng mô đun và có thể tách rời nhất có thể.
Tính linh hoạt – Giao thức không được thiết lập và bất kỳ cơ hội nào để cải thiện kiến trúc giao thức hoặc EVM (máy ảo Ethereum) về khả năng mở rộng hoặc bảo mật sẽ được khai thác.
Không phân biệt đối xử / Không kiểm duyệt – Giao thức sẽ không chủ động hạn chế hoặc ngăn chặn các danh mục sử dụng cụ thể.

Lợi ích của Ethereum

Lợi ích của Ethereum không chỉ là nền tảng dựa trên blockchain mà còn được so sánh với các nền tảng blockchain khác bao gồm:

Tính không thay đổi – Một bên thứ ba không thể thực hiện bất kỳ thay đổi nào đối với dữ liệu.
Tham nhũng / Bằng chứng giả mạo – Sự kiểm duyệt là không khả thi với cơ chế đồng thuận của PoW trong mạng lưới rộng lớn và phi tập trung toàn cầu của nó.
Bảo mật – Sự kết hợp của cơ chế đồng thuận PoW, các kỹ thuật được sử dụng trong mô hình giao dịch bảo vệ mạng chống lại tin tặc và sự thao túng.
Không có thời gian chết – Các ứng dụng, hợp đồng thông minh, tổ chức, v.v … tất cả sẽ chạy trên blockchain Ethereum luôn được hoạt động và không thể tắt được.

Nhược điểm của Ethereum

Là một nền tảng hoàn chỉnh trên Turing, Ethereum dễ bị tấn công bởi các lỗ hổng và chúng có thể bị khai thác thông qua các ngôn ngữ lập trình phức tạp được sử dụng trong các hợp đồng thông minh, Solidity. Bảo mật hợp đồng thông minh đã trở thành mối quan tâm lớn và vụ hack DAO là sự kiện được tiết lộ dẫn đến mối quan tâm chính về khả năng tồn tại lâu dài của các hợp đồng thông minh ngày một tăng.

Ethereum cũng đã tập trung hơn vào Bảo mật và Phân cấp cùng Khả năng mở rộng. Mặc dù vậy, khả năng cung cấp thông lượng thấp và chi phí gas cao cho Ethereum tại thời điểm này gây bất tiện cho người dùng, cũng như cho các nhà phát triển xây dựng các ứng dụng.

Mô hình giao dịch

Ethereum sử dụng mô hình dựa trên tài khoản, tương tự như mô hình ngân hàng hiện đại cho người dùng, thay vì mô hình UTXO của Bitcoin. Trạng thái toàn cầu của Ethereum được chia thành các tài khoản này, bao gồm các địa chỉ 20 byte và trong đó mỗi giao dịch có giá trị hoặc thông tin giữa các tài khoản được coi là một chuyển đổi trạng thái.

Một tài khoản Ethereum chứa 4 trường gồm nonce, ether balance, contract code, và storage . Có hai loại tài khoản, tài khoản thuộc sở hữu bên ngoài (externally owned accounts) và tài khoản hợp đồng (contract accounts). Tài khoản thuộc sở hữu bên ngoài là tài khoản người dùng được kiểm soát bởi khóa riêng, không chứa bất kỳ mã nào và có thể được sử dụng để tạo và ký giao dịch. Tài khoản hợp đồng là một hợp đồng thông minh, được điều hành bằng mã và nhận các tin nhắn cho phép lưu trữ tin nhắn và mã cũng như liên hệ với các hợp đồng khác và các tài khoản thuộc sở hữu bên ngoài.

Ether là tiền tệ của nền tảng Ethereum trong khi Gas là công cụ phái sinh của Ether được sử dụng để thanh toán cho các giao dịch và tính toán trên mạng. Ethereum đã chọn mô hình dựa trên tài khoản thay vì mô hình Bitcoin UTXO vì nhiều lý do, bạn có thể tìm thấy nhiều thông tin chuyên sâu hơn tại đây .

Khai thác Ethereum

Khai thác Ethereum theo nhiều cách tương tự như khai thác Bitcoin. Tuy nhiên, có một sự khác biệt chính là blockchain Ethereum không chỉ lưu trữ danh sách giao dịch của blockchain, mà còn là trạng thái gần đây nhất của mạng.

Ethereum cũng sử dụng Cây Patricia thay vì Cây Merkle như một phần của quy định trạng thái blockchain của nó. Cây Patricia là một dạng Cây Merkle được sửa đổi, cho phép Ethereum lưu trữ và điều chỉnh hiệu quả trạng thái của blockchain trong mỗi khối.

Một số tính năng đáng chú ý khác của blockchain Ethereum và khai thác bao gồm:

Thời gian khối 12 giây
Thuật toán khai thác Ethash (Sử dụng DAG)
Phần thưởng khối tĩnh của 3 ETH
Công cụ khai thác bù cho Gas tiêu tốn trong khối.
Phần thưởng thêm bao gồm cho việc Uncles như khối.

Cơ chế đồng thuận

Ethereum hiện đang sử dụng Cơ chế đồng thuận Nakamoto Proof-of-Work (POW) sửa đổi. Cơ chế đồng thuận của PoW trong Ethereum là cực kỳ an toàn vì mạng bao gồm hàng ngàn nút phi tập trung trên toàn thế giới.

Khai thác trong mô hình PoW của Ethereum sử dụng thuật toán Ethash (DAG) được thiết kế để tăng tốc thời gian xác minh nhanh hơn. Ngoài ra, các công cụ khai thác quy mô lớn nhận được lợi ích tương đối ít từ các hoạt động hơn do yêu cầu bộ nhớ lớn của thuật toán.

Mô hình này cuối cùng sẽ được thay thế bằng việc triển khai cơ chế đồng thuận Proof-of-Stake với bản nâng cấp Casper sắp tới.

Hợp đồng thông minh & Dapps

Hợp đồng thông minh và khả năng dành cho các nhà phát triển để xây dựng các ứng dụng phi tập trung trên Ethereum là tính năng nổi bật nhất của Ethereum. Từ việc xây dựng các ứng dụng như trò chơi cho đến các nhóm phát hành mã token ERC-20 của riêng trên Ethereum, vô số các ứng dụng quan trọng trong ngành công nghiệp tiền điện tử rộng lớn đã được kích hoạt bằng cách tận dụng chức năng này của EVM.

Solidity hiện là ngôn ngữ lập trình chính được sử dụng để viết hợp đồng thông minh và xây dựng dapps, tuy nhiên, Ethereum hiện đang thử nghiệm một ngôn ngữ lập trình mới được gọi là Vyper, được cho là ngôn ngữ đơn giản, an toàn và có thể kiểm tra được cho các hợp đồng thông minh theo thứ tự để giảm thiểu một số thiếu sót phức tạp so với Solidity.

Nếu Ethereum có thể mở rộng quy mô để đáp ứng nhu cầu ứng dụng và tăng thông lượng, thì việc lặp lại các ứng dụng trên nền tảng là vô tận. Các nhà phát triển sẽ có những con đường mới để kiếm tiền từ những sáng tạo của họ, người dùng sẽ không phải chịu các gánh nặng của các bên thứ ba với mức phí đắt đỏ và không hiệu quả, và cuối cùng các ứng dụng (và thậm chí cả blockchain) sẽ trở nên tương thích với nhau, trao quyền cho một mô hình phát triển, đổi mới ứng dụng hoàn toàn.

Tương lai của Ethereum

Ethereum dường như luôn được so sánh cùng với Bitcoin, là trung tâm của thế giới tiền điện tử. Với các tiêu chuẩn được đưa ra và triển khai trên mạng Ethereum, một cộng đồng rộng lớn và tận tâm của các nhà phát triển, nhiều người đóng góp đằng sau sự thành công của nó, và một nhà lãnh đạo tài năng, có tiếng như Vitalik Buterin, tương lai của Ethereum có vẻ sẽ tươi sáng.

Ethereum vẫn đang ở đỉnh cao của sự đổi mới trong ngành công nghiệp blockchain với những kế hoạch phát triển như chuyển đổi sang shending, được coi là một số nhiệm vụ đáng ngại nhất, không chỉ trong lĩnh vực blockchain, mà cả cộng đồng kỹ thuật. Ethereum cũng liệt kê một số công nghệ trong tương lai mà họ đang tích cực và có khả năng phát triển bao gồm:

Ví tiết kiệm
Bảo hiểm
Nguồn cấp dữ liệu phi tập trung
Ký quỹ nhiều khoản
Điện toán đám mây
Gambling P2P
Thị trường dự đoán (tức là Augur)
Thị trường phi tập trung (tức là 0x)

Không chỉ nhóm Ethereum mới tạo ra những phát triển mang tính đột phá, mà cộng đồng nhà phát triển của Ethereum cũng đã tham gia vào mạng dưới hình thức phát triển các dự án của riêng họ trong phạm vi giới hạn của mạng Ethereum. Một số ứng dụng đang nhận được nhiều sự quan tâm như Aragon, 0x, Augur, Golem và Loom Network.

Phần kết luận

Ethereum là một trong những nền tảng quan trọng và phổ biến nhất trong ngành công nghiệp blockchain / tiền điện tử hiện nay. Khi các công nghệ được phát triển, gần hơn với thực tiễn, việc áp dụng trở nên chính thống hơn và các giải pháp nhân rộng được triển khai, Ethereum dường như vẫn là máy tính phân tán lớn nhất thế giới cho các ứng dụng phi tập trung trong tương lai.