Như chúng ta đã biết, sự phát triển của Ethereum đang gặp phải những khó khăn mới. Ethereum hỗ trợ một lượng lớn hoạt động kinh tế mỗi ngày, giải quyết hàng tỷ đô la trong các giao dịch và vận hành hàng nghìn DApp trong lĩnh vực DeFi và NFT đang bùng nổ. Tuy nhiên, tài nguyên không gian hạn chế của Ethereum không còn có thể duy trì quá nhiều ứng dụng cũng như không thể chấp nhận lượng lớn người dùng. Khi mạng bị tắc nghẽn, các giao dịch trở nên tốn kém hơn và bị trì hoãn, gây gánh nặng tài chính lớn hơn cho người dùng.
Theo quan điểm này, để giải quyết vấn đề mở rộng của Ethereum, các nhóm liên quan đã đề xuất nhiều giải pháp kỹ thuật, bao gồm cả shending. Sharding chia mạng thành nhiều tuyến, xử lý các giao dịch song song theo cách có thể mở rộng theo chiều ngang, phân phối dung lượng tính toán và lưu trữ trên nhiều máy chủ, dẫn đến thông lượng tổng thể cao hơn. Khái niệm kỹ thuật "không phải ai cũng phải chạy mọi phân đoạn" tập trung vào sharding đã trở thành chìa khóa cho sự ra đời của các client nhẹ.
Các máy khách nhẹ đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ Ethereum, cho phép người xác thực nhanh chóng xác minh và đồng bộ hóa các phân đoạn khác nhau, giải quyết thành công nhiều vấn đề xảy ra trong quá trình hoạt động của DApps. Các chuỗi công khai như Polkadot và NEO, cũng đang gặp khó khăn như khả năng mở rộng hạn chế và dung lượng người dùng lớn do sự phát triển nhanh chóng, cũng đã bắt đầu triển khai ứng dụng khách nhẹ, cung cấp môi trường mượt mà và thoải mái hơn để bố trí cảnh quan sinh thái ứng dụng tốt hơn .
Marty McFly từng nói: "Trong tương lai, các client nhẹ sẽ có ở khắp mọi nơi." Có rất nhiều ví dụ thành công về ứng dụng nhẹ, thân thiện với người dùng này. Vậy chính xác thì light client là gì? Những tối ưu và cải tiến kỹ thuật so với các cổng ứng dụng truyền thống là gì? Hướng tới tương lai, những thách thức nào cần phải vượt qua trong quá trình triển khai quy mô lớn các khách hàng hạng nhẹ? Bài viết này sẽ tập trung vào các vấn đề trên và cung cấp cho bạn cái nhìn sâu sắc về sự phát triển và tương lai của light client.
Khách hàng nhẹ là gì? Xác thực dễ dàng, phản hồi nhanh chóng
Trước khi hiểu light client, trước tiên chúng ta cần bắt đầu với khái niệm client. Máy khách trong khoa học máy tính là một phần cứng hoặc phần mềm kết nối với máy chủ, giống như trình duyệt Internet là máy khách kết nối với trang web để yêu cầu nội dung của nó. Trong thế giới blockchain, máy khách là phần mềm kết nối với các máy khách khác theo cách điểm-điểm. Tất cả các máy khách đều giao tiếp với nhau và tạo thành một mạng và mỗi máy khách là một nút.
Lấy Ethereum làm ví dụ, trước đây chỉ có một loại nút (còn được gọi là: nút đầy đủ) chịu trách nhiệm xác minh và chuyển tiếp các giao dịch và khối trên mạng. Do đặc điểm hoạt động của Internet và blockchain, mỗi nút đầy đủ cần tải xuống và xác minh từng khối, đồng thời mỗi giao dịch cũng cần phải trải qua quá trình xác minh và kiểm soát toàn bộ quy trình. Khi số lượng người dùng tăng lên và các ứng dụng hướng dịch vụ tăng lên, kiểu kiểm soát toàn nút này sẽ gây ra các vấn đề nêu trên như chi phí cao và xác minh chậm, điều này sẽ cản trở sự phát triển lâu dài của Ethereum.
Theo kịch bản này, khái niệm về khách hàng nhẹ dần dần xuất hiện. Máy khách nhẹ là thành phần chính trong hệ sinh thái blockchain, giúp người dùng truy cập và tương tác với blockchain một cách an toàn và phi tập trung mà không cần phải đọc và ghi lượng lớn thông tin trên blockchain. Các máy khách hạng nhẹ được phép tương tác với các nút đầy đủ theo cách tin cậy tối thiểu và có thể chứng minh tính xác thực của thông tin mà không cần biết trước. Chức năng cơ bản của ứng dụng khách nhẹ là tải xuống bất cứ khi nào một khối xuất hiện trên mạng và gửi yêu cầu bằng chứng Merkle về một trạng thái cụ thể cho khách hàng. Nó sử dụng bảng băm phân tán để theo dõi các nút tiền tố thay vì sử dụng bộ nhớ cục bộ và trực tiếp lấy tài liệu xác minh thông tin người dùng cá nhân theo phương pháp "lưu trữ đám mây, xác minh đám mây", thúc đẩy phát triển giao dịch, giải trí và các hoạt động khác nhanh hơn.
Nhìn chung, các máy khách hạng nhẹ giải quyết các rào cản lớn đối với khả năng sử dụng và áp dụng công nghệ. Là thành phần cơ sở hạ tầng Web3, các máy khách nhẹ cho phép tương tác với chuỗi khối theo cách yêu cầu ít tài nguyên hơn so với việc chạy một nút đầy đủ và có thể được nhúng trong các ứng dụng máy tính để bàn, web và thiết bị di động. Quan trọng nhất, chúng vẫn không đáng tin cậy và đồng bộ hóa các tiêu đề khối trực tiếp từ các đồng nghiệp. Máy khách nhẹ hoạt động bằng cách đưa ra yêu cầu tới một nút đầy đủ duy nhất, đồng bộ hóa các tiêu đề khối của chuỗi khối để xác minh phản hồi cụ thể do nút đầy đủ cung cấp, thực sự đạt được "nhiều nhất một lần".
Câu chuyện thành công khi sử dụng khách hàng nhẹ
Hiện tại, cho dù đó là Ethereum hay Polkadot, tất cả các chuỗi công khai lớn đã bắt đầu tích cực giới thiệu khái niệm kỹ thuật về máy khách nhẹ và tiếp tục nỗ lực thiết kế ứng dụng máy khách nhẹ trên chuỗi, cố gắng bao gồm nhiều DApp và cơ sở hạ tầng khác nhau, cung cấp cho các nhà phát triển và Cung cấp cho người dùng trải nghiệm vận hành mới.
mịn màng
Fluffy là một ứng dụng khách Ethereum nhẹ, một chế độ hoạt động được phát triển cho ứng dụng khách Ethereum 2.0 Nimbus. Mạng thân thiện với khách hàng nhẹ phải thiết kế các nút chỉ cần trả một lượng nhỏ dung lượng lưu trữ và khối lượng công việc nhỏ để tham gia vào mạng và đóng góp, thay vì yêu cầu mỗi nút phải chịu tải cao. Fluffy là một ứng dụng khách kỹ thuật tuân thủ khái niệm vận hành này. Nó sẽ cho phép ứng dụng khách nimbus-eth1 chạy như một nút ứng dụng khách nhẹ trong mạng bằng cách phát triển giao thức Portal Wire, nó thực hiện thành công việc bắt tay với các ứng dụng khách khác để trở thành một "cầu nối". nút". "Nhập dữ liệu trạng thái cho mạng cổng thông tin và dễ dàng nhận ra việc truyền dữ liệu đám mây nhanh chóng. Ngoài ra, Fluffy sẽ hỗ trợ một tập hợp con API Ethereum JSON-PRC, vì vậy các cơ sở như ví có thể tích hợp trực tiếp các ứng dụng khách đó.
NEO
Trong hệ sinh thái cộng đồng công nghệ NEO, có một client nhẹ tên là Neo-Swift có thể tương tác với chuỗi khối NEO. Nó chủ yếu được viết và vận hành bằng ngôn ngữ Swift-4. Dự án Neo-Swift được tạo ra chủ yếu vì những lý do sau: 1. Các nhà phát triển muốn phát triển các ứng dụng iOS phân tán với phạm vi phủ sóng rộng rãi 2. Một cách quan trọng để xây dựng một cộng đồng thân thiện với nhà phát triển là tạo ra một nền tảng dễ sử dụng; các nhà phát triển không thuộc blockchain; 3. Nhiều nhà phát triển như Swift và việc phát triển cũng như triển khai các thiết bị di động ngày càng quan trọng. Được biết, Neo-Swift có thể xác minh một cách hiệu quả lịch sử giao dịch và trạng thái tài khoản của người dùng trên chuỗi, đồng thời cung cấp khung động mô phỏng để tương tác ứng dụng, cung cấp ý tưởng mới cho việc nâng cấp và phát triển cộng đồng công nghệ sinh thái NEO.
Kết nối chất nền
Substrate Connect là ứng dụng khách nhẹ dựa trên trình duyệt cho chuỗi Substrate và đã trở thành phần bổ sung mới nhất cho nhóm công nghệ Substrate. Thành phần cơ sở hạ tầng rất được mong đợi này cung cấp cho các nhà phát triển và người dùng cuối một cách đơn giản và nhanh hơn để áp dụng các ứng dụng, kết nối với chuỗi Substrate theo cách hoàn toàn phi tập trung và không cần tin cậy, trao quyền cho nhiều dịch vụ DApp hơn và phát triển DApp. Mọi người có trải nghiệm ứng dụng tốt. Substrate Connect là thư viện Javascript cung cấp ứng dụng khách nhẹ đầy đủ chức năng với các tiện ích mở rộng, thay thế quy trình kết nối truyền thống với chuỗi Substrate thông qua các nút RPC mà các nhà phát triển DApp không còn cần phải thực hiện các bước tẻ nhạt khi chạy ứng dụng khách Ánh sáng đầy đủ cục bộ. có thể dễ dàng truy cập tích hợp trực tiếp trong DApp của họ.
Helios
Helios là một ứng dụng khách nhẹ của Ethereum được ra mắt bởi a16z Crypto, một tổ chức đầu tư mạo hiểm nổi tiếng. Helios bao gồm một lớp thực thi và một lớp đồng thuận. Không giống như hầu hết các máy khách, nó kết hợp chặt chẽ giữa hai lớp nên người dùng chỉ cần cài đặt và chạy một phần mềm để sử dụng Helios. Ngoài ra, Helios được viết dựa trên ngôn ngữ Rust và chính là It; đồng bộ hóa trong hai giây, không sử dụng bộ nhớ và cung cấp quyền truy cập không đáng tin cậy vào Ethereum và cách sử dụng nó về cơ bản giống như một nút đầy đủ. Điều đáng nói là Helios chuyển đổi dữ liệu từ nhà cung cấp RPC tập trung không đáng tin cậy sang RPC cục bộ an toàn có thể xác minh bằng cách kết nối và làm việc với các hàm băm khối chuỗi beacon đã biết trước đó và RPC không đáng tin cậy, xác minh tính xác thực của nó mà không cần chạy nút đầy đủ. Vì Helios rất nhẹ nên người dùng có thể truy cập dữ liệu chuỗi an toàn từ bất kỳ thiết bị nào (bao gồm cả điện thoại di động và tiện ích mở rộng trình duyệt), thực sự đáp ứng sự tiện lợi của các client đơn giản.
Hướng tới tương lai: Cách vượt qua khó khăn của khách hàng nhẹ
Việc áp dụng các máy khách hạng nhẹ ngày càng trở nên phổ biến nhưng không thể bỏ qua những nhược điểm trong vận hành. Ví dụ: máy khách hạng nhẹ không liên kết trực tiếp với các dịch vụ mạng, không thể xác minh thông tin cần thiết khác ngoài máy khách và không thể truyền dữ liệu trực tiếp đến các nút ngang hàng khác. Hiện tại, hệ sinh thái chuỗi công cộng không ngừng nhấn mạnh đến công nghệ "chuỗi chéo" để truyền dữ liệu và xử lý hiệu quả. Các nhà phát triển có thể học hỏi kinh nghiệm về công nghệ chuỗi chéo và cố gắng thực hiện kết nối dữ liệu cho các khách hàng nhẹ. Điều này rất quan trọng đối với các khách hàng nhẹ. nâng cấp kỹ thuật và tối ưu hóa chức năng của khách hàng ánh sáng.
Ngoài ra, các client nhẹ cũng thiếu cách tốt hơn để khuyến khích người dùng. Như chúng ta đã biết, ưu đãi là chìa khóa cho sự ổn định của hệ sinh thái. Làm cách nào để cho phép người dùng truy cập blockchain theo cách phi tập trung và an toàn, khuyến khích người dùng và tổ chức chạy các nút đầy đủ, phục vụ các nút nhẹ và trừng phạt các nút đầy đủ độc hại phục vụ dữ liệu xấu? Có lẽ một hệ thống khái niệm tương tự như quản trị "DAO" có thể được áp dụng để vận hành và quản lý hệ sinh thái khách hàng nhẹ, hình thành một hệ thống chu trình đạo đức giữa "nhà phát triển - khách hàng nhẹ - người dùng".
Trên thực tế, có thể có nhiều giải pháp kỹ thuật, như tối ưu hóa môi trường hoạt động của light client và đổi mới chức năng của light client. Trong tương lai, các nhà phát triển sẽ cần tiếp tục đổi mới và tạo ra các ứng dụng khách nhẹ tuyệt vời cho Web3.
Người giới thiệu:
Khách hàng nhẹ là gì? và tại sao bạn cần biết điều đó
Giới thiệu | Bắt đầu với ứng dụng khách nhẹ của chuỗi khối Ethereum
Lớp học cộng đồng TIẾP THEO Bài 26: Cách tạo ứng dụng khách ánh sáng NEO
Giới thiệu Fluffy Client: Một ứng dụng khách cực kỳ nhẹ cho Ethereum