Ethereum (ETH) - Nền tảng điện toán toàn cầu cho tương lai phi tập trung

Ethereum (ETH) là một nền tảng điện toán có tính chất phân tán, công cộng, mã nguồn mở được xây dựng trên công nghệ Blockchain. Ra đời với tầm nhìn vượt xa việc chỉ là một loại tiền tệ kỹ thuật số, Ethereum được thiết kế như một "máy tính toàn cầu" cho phép các nhà phát triển xây dựng và chạy nhiều loại ứng dụng phi tập trung (dApps) thông qua các hợp đồng thông minh.

Cốt lõi công nghệ của Ethereum

1. Máy ảo Ethereum (EVM)

EVM là trái tim của Ethereum, một môi trường hoàn toàn Turing-complete nơi các hợp đồng thông minh được thực thi. Hãy tưởng tượng EVM như bộ xử lý trung tâm của chiếc "máy tính toàn cầu" này. Mỗi nút (máy tính) trong mạng lưới Ethereum đều chạy một bản sao của EVM, đảm bảo rằng mọi hợp đồng đều được thực thi một cách chính xác và nhất quán.

2. Hợp đồng thông minh (Smart Contracts) 

Đây là những "thỏa thuận tự động" được lập trình sẵn. Các điều khoản được mã hóa và khi các điều kiện được đáp ứng, hợp đồng sẽ tự động thực hiện mà không cần bất kỳ bên trung gian nào. Hợp đồng thông minh được lưu trữ trên Blockchain và chạy trên EVM, đảm bảo tính minh bạch, bất biến và không thể kiểm duyệt. Chúng cho phép các giao dịch trực tiếp giữa các bên mà không cần tin cậy lẫn nhau, mở ra cánh cửa cho vô số ứng dụng từ tài chính đến quản lý chuỗi cung ứng.

3. Ether (ETH) - "Nhiên liệu" của mạng lưới 

Ether là tiền mã hóa gốc của mạng lưới Ethereum. ETH không chỉ là một tài sản kỹ thuật số để giao dịch mà còn là "Gas" – phí giao dịch nội bộ được sử dụng để trả công cho các thợ đào (hiện nay là người xác thực) đã thực hiện các tính toán và bảo vệ mạng lưới. Cơ chế "Gas" giúp ngăn chặn các giao dịch rác (spam) và phân bổ tài nguyên hiệu quả trên mạng.

Lịch sử hình thành và phát triển

Ethereum được đề xuất lần đầu vào cuối năm 2013 bởi Vitalik Buterin, một nhà nghiên cứu và lập trình tiền mã hóa. Ông nhận thấy Bitcoin cần một ngôn ngữ kịch bản mạnh mẽ hơn để phát triển ứng dụng phi tập trung, và khi không đạt được đồng thuận với đội ngũ Bitcoin, ông đã quyết định phát triển một nền tảng mới với ngôn ngữ kịch bản tổng quát hơn.

Việc phát triển chính thức bắt đầu vào đầu năm 2014, được tài trợ thông qua hình thức gọi vốn cộng đồng (crowdfunding) vào tháng 7 và 8 năm 2014. Hệ thống chính thức ra mắt vào ngày 30 tháng 7 năm 2015, với 11,9 triệu ETH được đào sẵn để bán cho những người đã tài trợ.

Vitalik Buterin - Nhà sáng lập của Ethereum. Nguồn: Bloomberg

Sự cố DAO và sự phân tách chuỗi

Năm 2016, Ethereum đối mặt với một thách thức lớn khi dự án The DAO (một tổ chức tự trị phi tập trung được xây dựng trên Ethereum) bị tấn công, dẫn đến việc mất khoảng 50 triệu USD. Sự kiện này đã gây ra một cuộc tranh luận gay gắt trong cộng đồng về việc có nên thực hiện hard-fork (chia nhánh cứng) để thu hồi số tiền bị đánh cắp hay không.

Cuối cùng, cộng đồng đã quyết định thực hiện hard-fork, tạo ra hai chuỗi Blockchain riêng biệt:

• Ethereum (ETH): Là chuỗi đa số, tiếp tục phát triển với việc thu hồi số tiền bị mất. Đây là chuỗi được Ethereum Foundation chính thức hỗ trợ và phát triển.

• Ethereum Classic (ETC): Là chuỗi thiểu số, kiên định với nguyên tắc "mã là luật" và không chấp nhận thay đổi lịch sử giao dịch.

Sự kiện này đánh dấu một cột mốc quan trọng trong lịch sử Ethereum, dù gây ra nhiều tranh cãi nhưng cũng thể hiện khả năng thích nghi và ra quyết định của cộng đồng phi tập trung.

Mình ảnh mô tả sự cố DAO bị hack. Nguồn: Spiderum

Điểm khác biệt nổi bật so với Bitcoin

Mặc dù cả Ethereum và Bitcoin đều dựa trên công nghệ Blockchain, chúng có những mục đích và đặc điểm khác biệt cốt lõi:

• Mục đích: Bitcoin được tạo ra chủ yếu như một loại tiền tệ và kho lưu trữ giá trị ("vàng kỹ thuật số"). Ethereum được tạo ra như một nền tảng để xây dựng và chạy các ứng dụng phi tập trung thông qua hợp đồng thông minh.

• Thời gian tạo khối: Ethereum có thời gian tạo khối nhanh hơn đáng kể (khoảng 13-15 giây) so với Bitcoin (khoảng 10 phút), giúp giao dịch nhanh chóng hơn.

• Cơ chế phí: Phí giao dịch của Ethereum được tính bằng "Gas", dựa trên khối lượng tính toán, băng thông và lưu trữ cần thiết. Điều này khác với Bitcoin, nơi phí giao dịch chủ yếu dựa trên cạnh tranh không gian trong khối.

• Khả năng lập trình: Ethereum hỗ trợ mã Turing-complete, cho phép tạo ra các hợp đồng thông minh phức tạp và linh hoạt hơn nhiều so với Bitcoin (với ngôn ngữ kịch bản hạn chế hơn). Điều này cũng đi kèm với rủi ro bảo mật tiềm ẩn cao hơn.

• Nguồn cung: Bitcoin có giới hạn nguồn cung là 21 triệu đồng, trong khi Ethereum không có giới hạn cố định về số lượng Ether được phát hành hàng năm (mặc dù có cơ chế đốt phí và giảm phát thải).

• Cơ chế khai thác/đồng thuận: Ban đầu cả hai đều sử dụng Proof-of-Work (PoW). Tuy nhiên, Ethereum đã chuyển đổi sang Proof-of-Stake (PoS) thông qua nâng cấp The Merge, giúp mạng lưới tiết kiệm năng lượng hơn và bảo mật hơn so với PoW. Ethereum cũng có các cơ chế khác (như giao thức GHOST) để chống lại việc tập trung hóa khai thác và sử dụng ASIC.

• Tính bất biến của sổ cái: Bitcoin nổi tiếng với lịch sử chưa bao giờ can thiệp vào dữ liệu trên sổ cái. Trong khi đó, Ethereum đã thực hiện chia nhánh (hard-fork) để giải quyết sự cố DAO, cho thấy sự linh hoạt trong việc khắc phục lỗi hệ thống, nhưng cũng gây ra tranh cãi về nguyên tắc bất biến.

Bitcoin (BTC) và Ethereum (ETH).

Kiến trúc và các thành phần chính

Tài khoản

Mỗi tài khoản Ethereum được đại diện bởi một địa chỉ 20 ký tự. Có hai loại tài khoản:

• Tài khoản ngoại vi (EOA): Được kiểm soát bởi khóa riêng tư, do người dùng sở hữu.

• Tài khoản hợp đồng: Được kiểm soát bởi mã hợp đồng, tự động thực thi khi nhận được tin nhắn hoặc giao dịch.

Mỗi tài khoản lưu trữ số nonce (đảm bảo giao dịch chỉ xử lý một lần), số dư ETH, mã nguồn hợp đồng (nếu có) và phần lưu trữ dữ liệu riêng.

Thông điệp và Giao dịch

"Giao dịch" trên Ethereum là gói dữ liệu chứa thông tin về người gửi, người nhận, số Ether chuyển đi, dữ liệu tùy chọn, và các giá trị STARTGAS và GASPRICE. Các giá trị STARTGAS và GASPRICE rất quan trọng để chống tấn công từ chối dịch vụ (DDoS), yêu cầu kẻ tấn công phải trả phí cho mọi tài nguyên tiêu thụ.

Các hợp đồng có thể gửi "thông điệp" đến các hợp đồng khác. Thông điệp là các đối tượng ảo, không bao giờ được serial hóa và chỉ tồn tại trong môi trường thực thi Ethereum. Chúng giống như các giao dịch nhưng được tạo ra bởi hợp đồng chứ không phải bởi tài khoản ngoại vi.

Blockchain và Khai thác

Blockchain của Ethereum có cấu trúc tương tự Bitcoin nhưng có những điểm khác biệt quan trọng:

• Mỗi khối Ethereum chứa một bản sao của danh sách giao dịch và trạng thái gần nhất của toàn bộ mạng lưới.

• Sử dụng cấu trúc dữ liệu cây Patricia (một sửa đổi của cây Merkle) để lưu trữ trạng thái hiệu quả, cho phép chèn và xóa các nút. Điều này giúp các nút không cần lưu trữ toàn bộ lịch sử Blockchain mà vẫn có thể xác minh được trạng thái hiện tại.

• Cơ chế xác nhận khối kiểm tra tính hợp lệ của tham chiếu khối trước, dấu thời gian, số khối, độ khó, gốc giao dịch, và bằng chứng công việc (Proof of Work, nay là Proof of Stake).

Hình ảnh minh họa kiến trúc của chuỗi khối Ethereum (ETH).

Tương lai của Ethereum

Ethereum đã trở thành nền tảng quan trọng cho nhiều lĩnh vực đổi mới như Tài chính phi tập trung (DeFi), NFTs (Non-Fungible Tokens), và sự phát triển của Web3. Với sự chuyển đổi sang Proof-of-Stake và các nâng cấp trong tương lai như sharding, Ethereum đang tiếp tục hướng tới việc trở thành một mạng lưới hiệu quả, bảo mật và có khả năng mở rộng hơn nữa, mở ra tiềm năng ứng dụng không giới hạn cho một tương lai phi tập trung.

Giá trị của Ethereum (ETH) sau 5 năm.