Giới thiệu

Vào ngày 13 tháng 5 năm 2024, Vitalik đã đề xuất EIP-7706, đề xuất một kế hoạch bổ sung cho mô hình Khí hiện có. Đề xuất này cô lập việc tính toán khí của calldata và tùy chỉnh cơ chế định giá phí cơ bản tương tự như khí Blob, giảm hơn nữa chi phí hoạt động của Lớp 2 (L2). Các đề xuất liên quan có từ EIP-4844, được đề xuất vào tháng 2/2022. Với khoảng cách thời gian đáng kể, bài viết này xem xét các tài liệu liên quan để cung cấp tổng quan về những phát triển mới nhất trong cơ chế Ethereum Gas, cho phép người đọc nhanh chóng hiểu các bản cập nhật.

Các mô hình khí Ethereum được hỗ trợ hiện tại: EIP-1559 và EIP-4844

Trong thiết kế ban đầu, Ethereum đã áp dụng một cơ chế đấu giá đơn giản để định giá phí giao dịch, yêu cầu người dùng chủ động đặt giá thầu cho các giao dịch của họ bằng cách đặt giá gas. Nói chung, vì phí giao dịch mà người dùng trả cho các thợ đào, các thợ đào ưu tiên các giao dịch dựa trên giá thầu cao nhất, giả sử không có cân nhắc Giá trị có thể trích xuất của thợ đào (MEV). Các nhà phát triển cốt lõi đã xác định bốn vấn đề chính với cơ chế này:

Sự không phù hợp giữa biến động phí giao dịch và chi phí đồng thuận: Đối với một blockchain đang hoạt động, có nhu cầu bao gồm giao dịch dồi dào, có nghĩa là các khối có thể dễ dàng được lấp đầy. Tuy nhiên, điều này cũng dẫn đến sự biến động phí đáng kể. Ví dụ: khi Giá gas trung bình là 10 Gwei, chi phí cận biên của việc thêm một giao dịch khác vào một khối cao gấp 10 lần so với khi Giá gas trung bình là 1 Gwei, điều này không thể chấp nhận được.

Sự chậm trễ không cần thiết cho người dùng: Do giới hạn gas cứng trên mỗi khối và biến động tự nhiên về khối lượng giao dịch lịch sử, các giao dịch thường phải đợi một vài khối để được đưa vào. Điều này không hiệu quả cho toàn bộ mạng vì không có cơ chế linh hoạt để cho phép một khối lớn hơn và khối tiếp theo nhỏ hơn để đáp ứng nhu cầu khối khác nhau.

Không hiệu quả trong việc định giá: Cơ chế đấu giá đơn giản dẫn đến việc phát hiện giá không hiệu quả, khiến người dùng khó đặt giá hợp lý. Điều này thường dẫn đến việc người dùng trả quá nhiều phí giao dịch.

Sự bất ổn trong một blockchain không có phần thưởng khối: Khi phần thưởng khối từ khai thác bị loại bỏ và mô hình phí thuần túy được áp dụng, nó có thể dẫn đến sự bất ổn, chẳng hạn như tạo ra các "khối chú" ăn cắp phí giao dịch, tăng vectơ cho các cuộc tấn công khai thác ích kỷ mạnh mẽ.

Với việc giới thiệu và triển khai EIP-1559, mô hình Gas đã trải qua lần lặp lại quan trọng đầu tiên. Được đề xuất bởi Vitalik và các nhà phát triển cốt lõi khác vào ngày 13 tháng 4 năm 2019 và được thông qua trong quá trình nâng cấp London vào ngày 5 tháng 8 năm 2021, cơ chế này đã từ bỏ mô hình đấu giá để chuyển sang mô hình định giá kép bao gồm phí Cơ bản và phí Ưu tiên. Phí cơ bản được điều chỉnh định lượng thông qua một mô hình toán học được xác định trước dựa trên mức tiêu thụ khí trong khối mẹ so với mục tiêu khí nổi và đệ quy.

Tính toán và tác dụng của phí cơ bản: Nếu việc sử dụng khí đốt trong khối trước đó vượt quá mục tiêu khí, phí cơ bản sẽ tăng; nếu không đạt chỉ tiêu xăng thì phí cơ bản giảm. Việc điều chỉnh này phản ánh tốt động lực cung - cầu và cải thiện độ chính xác của các dự đoán khí hợp lý, tránh giá khí cắt cổ do hoạt động sai, vì việc tính phí cơ bản được xác định theo hệ thống chứ không phải do người dùng chỉ định. Mã cụ thể để tính toán như sau:

Từ nội dung, chúng ta có thể suy ra rằng khi parent_gas_used lớn hơn parent_gas_target, phí cơ bản của khối hiện tại sẽ tăng lên so với phí cơ sở của khối trước đó bằng giá trị bù đắp. Phần bù này được xác định bằng cách nhân parent_base_fee với độ lệch của tổng lượng khí sử dụng so với mục tiêu khí trong khối trước đó, sau đó lấy phần còn lại của mục tiêu khí và hằng số và giá trị tối đa giữa phần còn lại này và 1. Ngược lại, logic áp dụng tương tự khi parent_gas_used nhỏ hơn parent_gas_target.

Ngoài ra, phí cơ bản sẽ không còn được phân phối làm phần thưởng cho các thợ đào mà thay vào đó sẽ bị đốt cháy. Điều này làm cho mô hình kinh tế của ETH giảm phát, giúp ổn định giá trị của nó. Mặt khác, phí ưu tiên, giống như tiền boa từ người dùng đến thợ đào, có thể được định giá tự do, cho phép sử dụng lại một mức độ nào đó trong các thuật toán sắp xếp của thợ mỏ.

Đến năm 2021, quá trình phát triển Rollup đã bước vào giai đoạn trưởng thành. Chúng tôi biết rằng cả OP Rollup và ZK Rollup đều liên quan đến việc nén dữ liệu L2 và tải lên một số dữ liệu bằng chứng thông qua dữ liệu gọi đến chuỗi để có sẵn dữ liệu hoặc xác minh trực tiếp trên chuỗi. Điều này dẫn đến chi phí gas đáng kể trong việc duy trì tính cuối cùng của L2, cuối cùng do người dùng chịu, dẫn đến chi phí cao hơn dự kiến cho hầu hết các giao thức L2.

Đồng thời, Ethereum phải đối mặt với thách thức cạnh tranh không gian khối. Mỗi khối có giới hạn gas, có nghĩa là tổng mức tiêu thụ gas của tất cả các giao dịch trong một khối không thể vượt quá giới hạn này. Với giới hạn gas hiện tại được đặt ở mức 30.000.000, về mặt lý thuyết, có giới hạn 1.875.000 byte (30.000.000 / 16) cho mỗi khối, trong đó cần 16 đơn vị khí cho mỗi byte calldata được xử lý bởi EVM, dẫn đến dung lượng dữ liệu tối đa khoảng 1,79 MB mỗi khối. Dữ liệu liên quan đến Rollup được tạo ra bởi các trình sắp xếp chuỗi L2 thường lớn, tạo ra sự cạnh tranh với các giao dịch của người dùng mainnet khác và giảm số lượng giao dịch có thể được bao gồm trong một khối duy nhất, do đó ảnh hưởng đến TPS của mạng chính.

Để giải quyết vấn đề này, các nhà phát triển cốt lõi đã đề xuất EIP-4844 vào ngày 5 tháng 2 năm 2022, được triển khai sau khi nâng cấp Dencun vào đầu quý 2 năm 2024. Đề xuất này đã giới thiệu một loại giao dịch mới được gọi là Giao dịch Blob. Không giống như các giao dịch truyền thống, Giao dịch Blob bao gồm một loại dữ liệu mới, dữ liệu Blob, không giống như calldata, không thể được truy cập trực tiếp bởi EVM mà chỉ thông qua hàm băm của nó, còn được gọi là VersionedHash. Ngoài ra, Giao dịch Blob có chu kỳ GC ngắn hơn so với các giao dịch thông thường, ngăn chặn dữ liệu khối trở nên quá cồng kềnh. Dữ liệu blob cũng đi kèm với một cơ chế khí vốn có, tương tự như EIP-1559, nhưng sử dụng hàm mũ tự nhiên trong mô hình toán học của nó, mang lại sự ổn định tốt hơn trong việc xử lý biến động kích thước giao dịch. Độ dốc của hàm mũ tự nhiên cũng là một hàm mũ tự nhiên, có nghĩa là bất kể trạng thái hiện tại của kích thước giao dịch mạng, phí cơ bản của khí blob phản ứng đầy đủ hơn với sự gia tăng giao dịch nhanh chóng, hạn chế hiệu quả hoạt động giao dịch. Một tính năng quan trọng khác là giá trị chức năng là 1 khi trục ngang là 0.

base_fee_per_blob_gas = MIN_BASE_FEE_PER_BLOB_GAS e*(excess_blob_gas / BLOB_BASE_FEE_UPDATE_FRACTION)

Ở đây, MIN_BASE_FEE_PER_BLOB_GAS và BLOB_BASE_FEE_UPDATE_FRACTION là hằng số, trong khi excess_blob_gas được xác định bởi sự khác biệt giữa tổng mức tiêu thụ khí blob trong khối mẹ và TARGET_BLOB_GAS_PER_BLOCK không đổi. Khi tổng mức tiêu thụ khí blob vượt quá giá trị mục tiêu, làm cho chênh lệch dương, e ** (excess_blob_gas / BLOB_BASE_FEE_UPDATE_FRACTION) lớn hơn 1, làm cho base_fee_per_blob_gas tăng và ngược lại.

Cơ chế này cho phép thực hiện các kịch bản chi phí thấp trong đó khả năng đồng thuận của Ethereum được sử dụng để công chứng khối lượng dữ liệu lớn để đảm bảo tính khả dụng mà không chiếm dung lượng đóng gói giao dịch. Ví dụ: trình tự tổng hợp có thể sử dụng Giao dịch Blob để đóng gói thông tin L2 chính vào dữ liệu blob và đạt được xác minh trên chuỗi thông qua VersionedHash trong EVM.

Cần lưu ý rằng các cài đặt hiện tại cho TARGET_BLOB_GAS_PER_BLOCK và MAX_BLOB_GAS_PER_BLOCK áp đặt giới hạn trên mạng chính, với mục tiêu trung bình là xử lý 3 blob (0.375 MB) trên mỗi khối và tối đa là 6 blob (0.75 MB) trên mỗi khối. Các giới hạn ban đầu này nhằm giảm thiểu căng thẳng mạng do EIP này gây ra, với kỳ vọng sẽ tăng các giới hạn này trong các nâng cấp trong tương lai khi mạng thể hiện độ tin cậy dưới kích thước khối lớn hơn.

Tinh chỉnh mô hình tiêu thụ khí cho môi trường thực thi: EIP-7706

Sau khi hiểu mô hình Ethereum Gas hiện tại, chúng ta hãy đi sâu vào các mục tiêu và chi tiết triển khai của đề xuất EIP-7706. Đề xuất này, được Vitalik đưa ra vào ngày 13 tháng 5 năm 2024, nhằm xác định lại mô hình Gas cho một trường dữ liệu cụ thể được gọi là calldata, giống như những thay đổi trước đó đối với dữ liệu Blob. Ngoài ra, đề xuất tối ưu hóa logic mã tương ứng.

Các khái niệm cơ bản

Logic tính phí cơ sở cho calldata trong EIP-7706 phản ánh cách tính phí cơ bản cho dữ liệu blob như được chỉ định trong EIP-4844. Cả hai đều sử dụng hàm mũ để điều chỉnh phí cơ bản dựa trên độ lệch giữa mức tiêu thụ khí thực tế và giá trị mục tiêu trong khối mẹ.

Một khía cạnh đáng chú ý của đề xuất này là sự ra đời của một thiết kế tham số mới, LIMIT_TARGET_RATIOS = [2, 2, 4]. Dưới đây là bảng phân tích:

LIMIT_TARGET_RATIOS[0]: Tỷ lệ mục tiêu cho khí vận hành thực hiện.

LIMIT_TARGET_RATIOS[1]: Tỷ lệ mục tiêu cho khí dữ liệu Blob.

LIMIT_TARGET_RATIOS[2]: Tỷ lệ mục tiêu cho khí calldata.

Các tỷ lệ này được sử dụng để tính toán các giá trị mục tiêu khí cho ba loại khí trong khối mẹ bằng cách chia giới hạn khí cho các tỷ lệ tương ứng.

Giới hạn gas được đặt như sau:

• gas_limits[0] thực hiện theo công thức điều chỉnh hiện có.

• gas_limits[1]MAX_BLOB_GAS_PER_BLOCKbằng .

• gas_limits[2]gas_limits[0] / CALLDATA_GAS_LIMIT_RATIObằng .

Với dòng điện gas_limits[0] là 30.000.000 và được CALLDATA_GAS_LIMIT_RATIO đặt trước thành 4, điều này có nghĩa là mục tiêu khí hiện tại calldata xấp xỉ:

[ \frac{30.000.000}{4 \times 4} = 1.875.000 ]

Theo logic tính khí hiện tại calldata :

• Mỗi byte khác 0 tiêu thụ 16 Gas.

• Mỗi byte 0 tiêu thụ 4 Gas.

Giả sử phân phối đồng đều các byte khác 0 và 0 byte trong một phân đoạn calldata, mức tiêu thụ khí trung bình trên mỗi byte là 10 Gas. Do đó, mục tiêu khí hiện tại calldata tương ứng với khoảng 187.500 byte calldata, gấp đôi mức sử dụng trung bình hiện tại.

Lợi ích của đề xuất

Sự điều chỉnh này làm giảm đáng kể khả năng calldata đạt đến giới hạn khí đốt, duy trì calldata việc sử dụng ở mức nhất quán thông qua mô hình kinh tế và ngăn ngừa lạm dụng. Mục đích chính của thiết kế này là tạo điều kiện cho sự phát triển của các giải pháp Lớp 2, giảm chi phí trình tự khi được sử dụng cùng với dữ liệu blob.

Tóm lại, EIP-7706 không chỉ tinh chỉnh mô hình Gas mà calldata còn định vị chiến lược Ethereum để mở rộng hiệu quả các giải pháp Lớp 2 bằng cách kiểm soát và tối ưu hóa mức tiêu thụ khí liên quan đến dữ liệu.

Disclaimer:

1. Bài viết này được in lại từ [Web3Mario], Tất cả bản quyền thuộc về tác giả gốc [Web3Mario]. Nếu có ý kiến phản đối việc in lại này, vui lòng liên hệ với nhóm Gate Learn và họ sẽ xử lý kịp thời.
2. Tuyên bố từ chối trách nhiệm: Các quan điểm và ý kiến được trình bày trong bài viết này chỉ là của tác giả và không cấu thành bất kỳ lời khuyên đầu tư nào.
3. Bản dịch bài viết sang các ngôn ngữ khác được thực hiện bởi nhóm Gate Learn. Trừ khi được đề cập, việc sao chép, phân phối hoặc đạo văn các bài báo đã dịch đều bị cấm.