Tác giả: Coindesk
Biên dịch: Deep Tide TechFlow
Lời mở đầu Deep Tide: Hiện tại, Zcash chỉ có thể xử lý khoảng 1 giao dịch riêng tư mỗi giây. Mục tiêu của node mới Zakura là đạt 50.000 TPS với việc duy trì hoàn toàn tính riêng tư — quy mô xử lý của Visa và Mastercard. Đây là tín hiệu quan trọng cho tất cả những ai quan tâm đến quyền riêng tư trong thanh toán và mở rộng blockchain: riêng tư và hiệu suất không còn là lựa chọn một trong hai.
Những người đang xây dựng lại Zcash có một giấc mơ: đạt đến cấp độ của các gã khổng lồ thanh toán toàn cầu như Visa và Mastercard, xử lý hàng chục nghìn khoản thanh toán mỗi giây, trong khi vẫn duy trì khả năng xác minh hoàn toàn và đảm bảo quyền riêng tư mạnh mẽ.
Mảnh ghép đầu tiên của kế hoạch này là Zakura, một phần mềm node hoàn toàn mới vừa được phát hành phiên bản 1.0.0 vào thứ Tư. Nó được bảo trì bởi Sean Bowe, thành viên sáng lập mật mã học không kiến thức (zero-knowledge) của Zcash, và Dev Ojha, đồng sáng lập Osmosis, hiện đang phụ trách Valar Group. Cả hai nhóm đều được tài trợ bởi các khoản đóng góp ZEC cá nhân, không phải từ công ty hay quỹ.
"Giấc mơ của chúng tôi là hỗ trợ thanh toán toàn cầu. Mastercard và Visa xử lý hơn 50.000 giao dịch mỗi giây; đây là mốc cơ bản của chúng tôi. Với lược đồ mật mã hiện tại của Zcash, khối lượng giao dịch này yêu cầu các node phải xử lý hơn 500 MB dữ liệu thông lượng mỗi giây," một bài đăng trên blog viết. "Ngăn xếp công nghệ hiện tại không đạt được mục tiêu này. Công nghệ mật mã mà nhóm chúng tôi đang phát triển có thể thu hẹp phần lớn khoảng cách."
Node hoàn toàn (Full node) là chương trình lưu giữ một bản sao đầy đủ của blockchain, ở đây là sổ cái Zcash, và độc lập kiểm tra xem mỗi giao dịch có tuân theo các quy tắc của mạng hay không. Zakura là một bản fork của phần mềm node Zebra chính thức của Zcash Foundation — nghĩa là nó được xây dựng lại từ mã nguồn chính thức của Foundation.
Quy tắc đồng thuận là bộ quy tắc chung mà mỗi node thực thi, quyết định khối và giao dịch nào được toàn mạng chấp nhận là hợp lệ. Nếu một node áp dụng các quy tắc khác, nó sẽ tách nhánh và ngừng theo dõi cùng một chuỗi với các node khác.
Cắt tỉa, Ảnh chụp nhanh và Tính tương thích
Zakura còn có thể cắt tỉa, tức là xóa dữ liệu blockchain cũ mà node không còn cần, giảm đáng kể lượng sử dụng đĩa. Điều này nén chuỗi đủ nhỏ, nhóm đã phát hành bản sao sẵn sàng sử dụng, sau khi tước bỏ dữ liệu cũ chỉ còn khoảng 11 GB, cho phép node mới có thể tải xuống trực tiếp mà không cần kéo lịch sử đầy đủ từng khối từ các node khác.
Điều này giúp node chạy từ số không chỉ trong chưa đầy hai phút, nhóm cho biết "nhanh hơn 680 lần".
Chế độ tương thích mô phỏng thêm giao diện của client gốc zcashd sẽ kết thúc vòng đời vào ngày 18 tháng 7, do đó các ví và tích hợp sàn giao dịch xây dựng cho nó có thể tiếp tục hoạt động như bình thường.
Mục Tiêu Thông Lượng và Vai Trò của Tachyon
Lý do để xây dựng tất cả những điều này là một vấn đề số học.
Mastercard và Visa xử lý hơn 50.000 giao dịch mỗi giây, nhóm gọi con số này là "mốc cơ bản, không phải mục tiêu". Lược đồ mật mã hiện tại của Zcash yêu cầu các node phải nhận và xác minh hơn 500 MB dữ liệu mỗi giây để theo kịp, bởi vì mỗi giao dịch riêng tư đều mang theo một chứng minh, và chứng minh đó có kích thước lớn.
Điều này tương đương với việc liên tục nhận dữ liệu của một đĩa DVD đầy đủ cứ sau 10 giây, và hiện không có phần mềm Zcash nào có thể tiếp cận mức độ này. Nhưng điểm mấu chốt là hiểu lý do tồn tại của mỗi nút thắt cổ chai.
Dự án Tachyon của Bowe đang giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng chứng minh đệ quy, một chứng minh có thể chứng minh tính hợp lệ của hàng nghìn chứng minh khác, giảm đáng kể lượng dữ liệu phải kiểm tra ở tầng đồng thuận.
Trong lược đồ Tachyon, node xác minh một chứng minh đơn lẻ thay vì hàng nghìn chứng minh, nhóm cho biết điều này sẽ giảm nhu cầu dữ liệu đồng thuận từ 100 MB xuống 500 MB mỗi giây, và họ tin rằng điều này có thể đạt được về mặt kỹ thuật thông qua kỹ thuật chuyên sâu.
Nút Cổ Chai Của Ví và Giải Pháp PIR của Valar
Ví phải đối mặt với một vấn đề khác. Bởi vì Zcash ẩn đi người nhận của giao dịch, một ví không thể hỏi máy chủ những giao dịch nào thuộc về nó mà không tiết lộ chính mình. Nó phải kéo tất cả mọi thứ và kiểm tra từng cái một, đó là lý do tại sao phần mềm ví chỉ đạt tối đa khoảng 1 giao dịch mỗi giây.
Để loại bỏ nút thắt cổ chai này, Valar Group đang nghiên cứu công nghệ Truy xuất Thông tin Riêng tư (PIR), cho phép ví lấy dữ liệu của chính nó từ máy chủ mà không để máy chủ biết được những mục nào đã được yêu cầu.
Phân Tán Khối Nhanh
Phân tán khối nhanh có nghĩa là phát sóng các khối mới được đào càng nhanh càng tốt trong mạng blockchain. Zakura là lớp phần mềm phụ trách nhiệm vụ này.
Nó phải đủ nhanh để truyền các khối mới giữa các node, để một lượng lớn chứng minh và lưu lượng ví có thể được thực hiện. Nó được trang bị một hệ thống thử nghiệm nhằm mục đích chuyển mỗi khối cho mỗi node trong vòng nửa giây, hiện đang tắt theo mặc định.
Các thử nghiệm gần đây cho những ý tưởng này sẽ diễn ra vào cuối tháng 7. Ironwood, tên chính thức là NU6.3, sẽ được kích hoạt ở khối chính 3,428,143, khoảng 8 giờ sáng giờ ET ngày 28 tháng 7. Zakura hỗ trợ nó ngay từ khi phát hành.
Bowe cho biết vào ngày 10 tháng 7 rằng tất cả các tổ chức chính đều cam kết kích hoạt tại độ cao này, muộn hơn một tuần so với kế hoạch ban đầu, vì các sàn giao dịch và nhà cung cấp ví yêu cầu thời gian chuẩn bị.
Nguồn Gốc Của Ironwood
Ironwood tồn tại là do một lỗ hổng suýt phá hủy Zcash vào tháng 6. Cái gọi là bể riêng tư (shielded pool) là phía riêng tư của mạng, nơi số tiền và người tham gia bị ẩn đi, với các chứng minh không kiến thức làm bằng chứng toán học.
Vào ngày 29 tháng 5, nhà nghiên cứu Taylor Hornby của Shielded Labs phát hiện ra rằng mạch chứng minh của Orchard (bể riêng tư mới nhất) chứa một lỗ hổng tính hợp lệ (soundness), cho phép kẻ tấn công đúc ZEC giả trên chuỗi mà không để lại dấu vết. Lỗ hổng này đã tồn tại kể từ khi Orchard được kích hoạt vào tháng 5 năm 2022.
Các nhà phát triển đã vô hiệu hóa Orchard thông qua phản ứng khẩn cấp hoàn thành vào ngày 2 tháng 6, sau đó khôi phục nó bằng mạch đã sửa thông qua hard fork NU6.2 tại khối 3,364,600 vào ngày 3 tháng 6.
Bản vá không thể giải quyết thời gian bốn năm mà lỗ hổng đã mở. Chứng minh không kiến thức không tiết lộ bất cứ điều gì ngoài thực tế là việc xác minh đã vượt qua, do đó không có hồ sơ trên chuỗi nào về nội dung chuyển giao của bất kỳ giao dịch Orchard nào, không ai có thể chứng minh rằng ZEC giả chưa bao giờ được tạo ra.
Ironwood được xây dựng để giải quyết vấn đề này. Cái gọi là "cổng xoay" tại ranh giới của bể hạn chế những gì có thể rời đi và vào, tận dụng thực tế là số lượng ZEC vào và ra khỏi bể riêng tư là công khai, ngay cả khi các giao dịch trong bể là riêng tư. Bằng cách đóng Orchard để ngăn chặn tiền gửi mới, cổng xoay trở thành lối ra duy nhất, bất kỳ đồng tiền giả nào bên trong đều bị mắc kẹt ở đó.
Nói một cách đơn giản, số dư trung thực có thể di chuyển ra ngoài theo thời gian, trong khi tiền giả có thể bị ngăn không cho thoát hoàn toàn và đi vào lưu thông cung cấp. Thiết lập này sẽ nhốt bất kỳ nỗ lực cung cấp quá mức nào ở ranh giới, khôi phục độ tin cậy của nguồn cung token.
