Tóm tắt:

· Một ứng dụng phi tập trung bao gồm nhiều phần, nhưng hiện tại chỉ có logic backend trung tâm chạy trên Ethereum, và các phần khác như mã front-end vẫn được triển khai bên ngoài Ethereum. Đồng thời, nó cũng chứa rất nhiều dữ liệu không nằm trên chuỗi, vì vậy hầu hết các DAPP không thể hoàn toàn thừa hưởng tính bảo mật của Ethereum và cách xa khỏi trạng thái lý tưởng.

· Có hai lý do chính dẫn đến các vấn đề trên: một là Ethereum không cung cấp cho các nhà phát triển các tiêu chuẩn và công cụ front-end tương ứng, và hai là chi phí lưu trữ dữ liệu trên chuỗi quá cao.

· Để cung cấp một tiêu chuẩn giao diện trước phi tập trung, nhóm EthStorage đã đề xuất giao thức truy cập web3://, cung cấp cho các nhà phát triển một bộ tiêu chuẩn và công cụ hoàn chỉnh để triển khai và truy cập mã giao diện trước thông qua hợp đồng thông minh, thậm chí là hệ thống tập tin, điều này hiện đã trở thành tiêu chuẩn chính thức của Ethereum.

· Để giảm chi phí lưu trữ dữ liệu trên chuỗi Ethereum, nhóm EthStorage đã phát triển giao thức lưu trữ tầng hai EthStorage, sử dụng PoRA (Chứng minh Truy cập Ngẫu nhiên) và bằng chứng không biết để giảm đáng kể chi phí lưu trữ trong khi kế thừa tính bảo mật của tầng một của Ethereum.

Cảm ơn: Cảm ơn Faust từ GeekWeb3, Zhixiong Pan từ ChainFeeds, Bruce từ LXDAO, Qi Zhou và Lun Deng từ EthStorage vì phản hồi của họ về bài viết này.

Lịch sử và vấn đề của DAPP phi tập trung

Tầm nhìn của Ethereum là trở thành máy tính của thế giới, và các ứng dụng được xây dựng trên nền tảng này được kỳ vọng sẽ thừa hưởng tính bảo mật của Ethereum. Nhà phát triển chỉ cần triển khai một lần và ứng dụng sẽ chạy trên Ethereum mãi mãi, và không có bất kỳ tổ chức nào có thể kiểm duyệt hoặc can thiệp một cách ác ý vào đó.

Nhưng liệu các ứng dụng phi tập trung DAPP hiện tại đã đạt được các mục tiêu trên hay chưa? Để trả lời câu hỏi này rõ ràng hơn, chúng ta cần phân tích một ứng dụng DAPP để xem xem nó bao gồm những phần nào, sau đó phân tích mức độ không đáng tin cậy của mỗi phần để rút ra kết luận cuối cùng.

Nói chung, một DAPP phi tập trung sẽ bao gồm một giao diện front-end, một máy chủ back-end và một cơ sở dữ liệu. Khi người dùng truy cập giao diện front-end, họ sẽ tải nội dung front-end thông qua trình duyệt và dịch vụ tên miền. Trong số đó:

· Dịch vụ front-end và tên miền: Đa số chúng không được triển khai và truy cập thông qua các hợp đồng thông minh. Các tính năng do blockchain cung cấp, chẳng hạn như tránh lỗi điểm đơn, tính bất biến của mã, chống kiểm duyệt và quản trị cộng đồng, không được phản ánh trong phần front-end này.

· Máy chủ back-end: Một phần được thực hiện bởi hợp đồng thông minh, một số nhiệm vụ tính toán mất nhiều công sức không thể hoàn toàn trên chuỗi.

· Cơ sở dữ liệu: Được triển khai một phần bằng hợp đồng thông minh. Do chi phí lưu trữ cao trên chuỗi, DAPP vẫn sử dụng các giải pháp lưu trữ ngoại chuỗi khi lượng dữ liệu lớn.

Thông qua phân tích trên, chúng ta có thể thấy rằng chỉ có một số thành phần của DAPP phi tập trung hiện tại đã được bảo vệ bởi Ethereum thông qua hợp đồng thông minh, và hệ thống Ethereum cách xa so với viễn cảnh ban đầu của “máy tính thế giới phi tập trung”.

Cuối năm 2023, Vitalik xem xét sự phát triển của Ethereum và viết một bài báo rất phản hồi 'Hãy làm cho Ethereum trở lại với Cypherpunk', thảo luận về cách cộng đồng Ethereum nên trở lại với khái niệm cypherpunk. Trong bài báo, anh ta tóm tắt các giá trị mà Ethereum và thậm chí cả cộng đồng Web3 lớn hơn nên tuân thủ, và đề cập đến một điểm rất quan trọng:

Ứng dụng phi tập trung nên giảm thiểu sự phụ thuộc vào bất kỳ thực thể nào, để khi các nhà phát triển chính của DAPP biến mất mãi mãi, ứng dụng vẫn có thể tiếp tục hoạt động.

Có thể thấy rằng Vitalik có những kỳ vọng tương tự về cách xây dựng ứng dụng phi tập trung. Tiếp theo, chúng tôi sẽ phân tích chi tiết vấn đề mà mỗi thành phần trong DAPP phi tập trung phải đối mặt và tìm hiểu cách cải thiện chúng.

Dịch vụ phía trước và tên miền

Trong số các thành phần của ứng dụng phi tập trung, giao diện người dùng và dịch vụ tên miền là hai thành phần tập trung nhất. Hiện tại, hầu hết giao diện người dùng của dApp đều sử dụng máy chủ tập trung. Chủ dự án có thể sửa đổi mã nguồn giao diện người dùng bất kỳ lúc nào mà không cần sự quản trị của cộng đồng hay khóa thời gian. Bảo mật của phần này xa xôi so với các hợp đồng thông minh triển khai trên Ethereum.

Hacker có thể hack vào server để sửa đổi mã front-end, và người dùng dApp sẽ mất tài sản do sử dụng front-end độc hại. Vấn đề này đã lặp đi lặp lại trong mùa hè DeFi cuối cùng, và chúng ta không thể không hỏi: Tại sao front-end không thể triển khai trên Ethereum giống như back-end, để hành vi sửa đổi chỉ có thể có hiệu lực thông qua quản trị cộng đồng và khóa thời gian?

Hãy tưởng tượng, nếu nhóm phát triển Uniswap không còn trả tiền cho máy chủ front-end và dịch vụ tên miền của họ một ngày, người dùng và LPs của Uniswap sẽ sử dụng Uniswap như thế nào?

Hầu hết người dùng không biết cách bỏ qua giao diện trước và tương tác với hợp đồng thông minh. Mặc dù Uniswap đã cố gắng tải lên giao diện trước của mình lên IPFS, IPFS và Ethereum là hai mạng khác nhau, và tính đáng tin cậy và tính không đáng tin cậy của họ hoàn toàn khác nhau. Đáng lưu ý rằng tốc độ truy cập nội dung IPFS rất chậm, và hầu hết người dùng vẫn đang tương tác với giao diện trước của Uniswap triển khai trên máy chủ tập trung.

Ngoài ra, vì nhà điều hành của giao diện trước của Uniswap là Uniswap Labs, họ đã tăng cường việc xem xét danh sách token để phục vụ giám sát, điều này đối lập với các hợp đồng thông minh mà họ triển khai trên Ethereum, vì không ai có thể sửa đổi các hợp đồng thông minh theo ý muốn. Do đó, các token được xem xét ở phía trước vẫn có thể tương tác ở cấp độ hợp đồng, điều này cho thấy sự quan trọng của mã trên chuỗi để chống lại sự kiểm duyệt.

Máy chủ phía sau

Bởi vì EVM có thể cung cấp môi trường thực thi hoàn toàn Turing, hầu hết logic backend có thể được thực thi trên chuỗi Ethereum. Chúng ta có thể nói rằng các ứng dụng hợp đồng thông minh có thể hoàn toàn thừa kế tính bảo mật của Ethereum. Chỉ vì lý do chi phí mà một số nhiệm vụ tính toán tốn nhiều công suất không thể được thực hiện trực tiếp trên chuỗi.

Để giải quyết vấn đề này, sự khám phá hiện tại là sử dụng ZK hoặc OP để chuyển toán học tới off-chain, và chuỗi Ethereum chỉ xác nhận kết quả toán học, nhằm mở rộng khả năng tại cấp độ tính toán. Một số dự án liên quan đến trí tuệ nhân tạo đã đẩy phương pháp này tới cực độ, hy vọng kết nối nhiệm vụ tính toán siêu phức tạp như mô hình trí tuệ nhân tạo lớn với các chuỗi khối, điều đáng chú ý của chúng ta.

Cơ sở dữ liệu

Đối với cơ sở dữ liệu, EVM ban đầu hỗ trợ cặp khóa-giá trị/KV lưu trữ (Key Value Store), có thể bao quát nhiều kịch bản sử dụng, nhưng vấn đề cốt lõi là: chi phí lưu trữ trên chuỗi quá cao.

Mắc như thế nào? Khi Giá Gas là 10Gwei, cần hơn 6.200 ETH để lưu trữ 1GB dữ liệu trên chuỗi, tức là hơn 20 triệu USD! Rõ ràng, chi phí lưu trữ đã trở thành vấn đề cốt lõi của sự phân quyền cơ sở dữ liệu.

Chúng ta có thể tự hỏi liệu chúng ta có thể sử dụng một phương pháp tương tự như việc mở rộng tính toán được đề cập ở trên để mở rộng lưu trữ, tức là lưu trữ ngoại chuỗi và xác minh hiệu quả lưu trữ trên chuỗi. Chúng tôi sẽ phác thảo ý tưởng này sau.

Sau khi phân tích các thành phần DAPP được đề cập ở trên, chúng tôi nhận thấy rằng chỉ khi mỗi phần của DAPP đủ an toàn và không đáng tin cậy, thì nó mới thực sự trở thành một DAPP phi tín nhiệm toàn bộ. Ethereum, với vai trò nền tảng vận hành và lưu trữ của dApp, cần cung cấp cho các nhà phát triển các giải pháp tương ứng để tạo ra một hệ sinh thái ứng dụng phù hợp với tầm nhìn của Ethereum.

Giải pháp không đáng tin cậy cho DAPP

Về cách tạo DAPP hoàn toàn dựa trên Ethereum để triển khai và truy cập, nhóm EthStorage đã đề xuất hai giải pháp:

• web3:// giao thức truy cập: Giải quyết vấn đề về cách sử dụng hợp đồng thông minh để triển khai và truy cập mã front-end và thậm chí hệ thống tệp.
• Giao thức lớp lưu trữ EthStorage lớp 2: Khi kế thừa tính bảo mật của Ethereum, nó giảm đáng kể chi phí lưu trữ.

Giao thức Truy cập web3://

web3:// có thể hiểu là phiên bản phi tập trung của http://. Tương tự như URL http truy cập tài nguyên tập trung bằng cách chỉ định địa chỉ IP máy chủ hoặc tên miền, URL web3 cần chỉ định địa chỉ hợp đồng thông minh hoặc tên miền ENS để truy cập các tài nguyên được lưu trữ trên đó.

Chúng ta có thể triển khai toàn bộ giao diện trước của một trang web vào một hợp đồng thông minh và truy cập vào nó thông qua web3://! Bạn có thể so sánh sự khác biệt giữa hai cách tiếp cận này:

Hiện tại, web3:// đã trở thành tiêu chuẩn chính thức của Ethereum (ERC-4804). Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về nội dung của giao thức truy cập web3://, bạn có thể truy cập trang web chính thức của nó. Để quản lý tệp tin trong hợp đồng thông minh tốt hơn, chúng tôi đã đề xuất ERC-5018, mô phỏng một tập hợp các giao diện hệ thống tệp tin trong hợp đồng thông minh, để bạn có thể tải lên thư mục mã nguồn front-end đã đóng gói vào một hợp đồng thông minh thông qua ethfs-cli và truy cập trang web này thông qua web3://.

Nếu bạn quan tâm, bạn có thể theo dõi hướng dẫn để hoàn thành việc triển khai và truy cập ứng dụng phi tập trung đơn giản.

Với giao thức truy cập web3://, chúng ta có thể thực sự làm cho phần giao diện dApp có thuộc tính “Code is law”. Đối với nhà phát triển, sau khi triển khai, phần giao diện này sẽ được thực thi mãi mãi. Hãy tưởng tượng nếu Uniswap labs cũng triển khai phần giao diện của mình lên Ethereum, thì ngay cả khi nhóm muốn kiểm duyệt và hạn chế người dùng ở mức độ giao diện, họ cũng không thể ngăn người dùng sử dụng phần giao diện của họ đã được triển khai trên Ethereum.

Tất nhiên, sau khi giải quyết vấn đề khả thi, chúng tôi cũng nhận ra rằng chi phí lưu trữ lượng dữ liệu lớn trên chuỗi sẽ rất cao, điều này khiến cho các nhà phát triển phải đối mặt với rắc rối khi triển khai phía trước trên chuỗi. Chúng tôi tiếp tục phát triển giao thức lưu trữ lớp hai EthStorage, giảm thiểu đáng kể chi phí lưu trữ trong khi giữ lại tính bảo mật của Ethereum.

Giao thức lưu trữ tầng 2 EthStorage

Giao thức EthStorage bao gồm các hợp đồng thông minh triển khai trên Ethereum và các nút lưu trữ trong mạng lớp 2, trong đó các hợp đồng thông minh cung cấp lưu trữ khóa-giá trị, trong khi các nút lưu trữ lớp hai chịu trách nhiệm lưu trữ dữ liệu chính.

Người dùng tải dữ liệu cần lưu trữ lên Ethereum thông qua BLOB của EIP-4844. Hợp đồng thông minh EthStorage chỉ ghi lại hash của dữ liệu trong BLOB, từ đó hiệu quả giảm chi phí lưu trữ.

Đồng thời, nút lưu trữ lớp hai sẽ tải dữ liệu BLOB tương ứng xuống ổ đĩa cục bộ và sử dụng PoRA (Chứng minh truy cập ngẫu nhiên) và ZK để gửi chứng minh lưu trữ đến hợp đồng trên Ethereum để xác minh. Hợp đồng cần sử dụng băm Blob đã được ghi trước đó để xác nhận xem chứng minh ZK được tải lên bởi nút lưu trữ có khớp không, từ đó xác nhận rằng nút lưu trữ trong mạng lớp hai thực sự lưu trữ dữ liệu này.

Quy trình cụ thể như sau:

Đối với các nhà phát triển, giao diện để tải lên và lấy dữ liệu rất đơn giản:

Nhà phát triển ứng dụng có thể đọc và ghi trực tiếp các khối dữ liệu lớn thông qua giao diện hợp đồng do EthStorage cung cấp, và chi phí ghi khoảng một phần nghìn của việc lưu trữ dữ liệu trực tiếp trên chuỗi. Do đó, EthStorage không chỉ hỗ trợ triển khai trên chuỗi của giao diện trước, mà còn cung cấp một giải pháp chi phí thấp cho một loạt rộng hơn các hoạt động cơ sở dữ liệu lưu trữ key-value.

Hiện tại, EthStorage đã nhận được các Khoản hỗ trợ chính thức của Ethereum và triển khai một mạng thử nghiệm công cộng trên Sepolia. Mọi người đều được mời tham gia.

Tóm tắt và Triển vọng

Các thành phần quan trọng nhất của DAPP, như giao diện người dùng và cơ sở dữ liệu, không được triển khai trên Ethereum và không thể kế thừa tính bảo mật của Ethereum, dẫn đến việc ứng dụng trong tổng thể không thể thực thi vĩnh viễn, chống kiểm duyệt và có thể điều khiển.

EthStorage đã đề xuất hai giải pháp cho vấn đề này: giao thức truy cập web3:// giải quyết vấn đề sử dụng hợp đồng thông minh để triển khai và truy cập front-end; giao thức lưu trữ tầng hai của EthStorage giải quyết vấn đề chi phí lưu trữ cao.

Để thực hiện tầm nhìn ban đầu của Ethereum, chúng tôi tin rằng nó sẽ phát triển thành một máy chủ web phi tập trung, và các ứng dụng phi tập trung trong hệ sinh thái sẽ triển khai tất cả các thành phần của mình trên Ethereum. Cho dù đó là mã back-end, phần front-end hoặc dữ liệu, khi triển khai, mã có thể chạy vĩnh viễn và dữ liệu có thể được truy cập vĩnh viễn, trở thành một ứng dụng thực sự không thể ngăn cản.

Mạng lưới thử nghiệm công cộng EthStorage hiện đang tiến hành chiến dịch khuyến mãi lần thứ hai của mình. Các thành viên cộng đồng quan tâm có thể theo dõi Hướng dẫn để hoàn thành việc triển khai ứng dụng Unstoppable đầu tiên và truy cập!

Tuyên bố:

1. Bài viết này được tái bản từ [Geek Web3], bản quyền thuộc về tác giả gốc [EthStorage Team], nếu bạn có bất kỳ ý kiến nào về việc sao chép, vui lòng liên hệ Đội ngũ Gate Learn ), đội ngũ sẽ xử lý nó ngay sau khi theo các quy trình liên quan.

2. Tuyên bố từ chối: Các quan điểm và ý kiến được thể hiện trong bài viết này chỉ đại diện cho quan điểm cá nhân của tác giả và không cấu thành bất kỳ lời khuyên đầu tư nào.

3. Các phiên bản ngôn ngữ khác của bài viết được dịch bởi nhóm Gate Learn và không được đề cập trong Gate.io) bài viết dịch có thể không được sao chép, phân phối hoặc đạo văn.