Những người tái xây dựng Zcash có một giấc mơ: đạt đến mức độ của các ông lớn thanh toán toàn cầu như Visa và Mastercard, xử lý hàng chục nghìn giao dịch mỗi giây, trong khi vẫn duy trì tính khả thi hoàn toàn và các đảm bảo quyền riêng tư mạnh mẽ.
Mảnh ghép đầu tiên của kế hoạch này là Zakura, một phần mềm nút đầy đủ mới được phát hành phiên bản 1.0.0 vào thứ Tư. Nó được duy trì bởi Sean Bowe, thành viên sáng lập của mật mã học zero-knowledge Zcash, và Dev Ojha, đồng sáng lập Osmosis và hiện là người phụ trách Valar Group. Cả hai nhóm đều được tài trợ bởi các khoản quyên góp ZEC tư nhân, chứ không phải từ công ty hay quỹ.
Full node là chương trình lưu trữ bản sao đầy đủ của chuỗi khối, ở đây là sổ cái Zcash, và tự độc lập kiểm tra từng giao dịch để đảm bảo tuân thủ các quy tắc của mạng. Zakura là phiên bản phân nhánh của phần mềm node Zcash Foundation – Zebra – nghĩa là nó được xây dựng lại từ mã nguồn chính thức của Foundation.
Các quy tắc đồng thuận là bộ hướng dẫn chung mà mỗi nút thực thi, xác định những khối và giao dịch nào mà toàn bộ mạng lưới chấp nhận là hợp lệ. Nếu một nút áp dụng các quy tắc khác biệt, nó sẽ phân nhánh và ngừng theo dõi cùng một chuỗi với các nút khác.
Cắt tỉa, ảnh chụp nhanh và tương thích
Zakura còn có thể cắt tỉa, tức là xóa các dữ liệu blockchain cũ không còn cần thiết, giúp giảm đáng kể dung lượng đĩa. Điều này giúp chuỗi được nén nhỏ đến mức đội ngũ đã phát hành bản sao sẵn sàng, sau khi loại bỏ dữ liệu cũ chỉ còn khoảng 11 GB, cho phép các nút mới tải về trực tiếp thay vì phải lấy từng khối từ các nút khác để tải toàn bộ lịch sử.
Điều này giúp nút chạy từ đầu đến khi hoạt động chỉ trong chưa đầy hai phút, nhóm cho biết "nhanh hơn 680 lần".
Chế độ tương thích tái tạo lại giao diện của client gốc zcashd sẽ kết thúc vòng đời vào ngày 18 tháng 7, giúp các ví và tích hợp trao đổi được xây dựng trên đó tiếp tục hoạt động bình thường.
Throughput targets and the role of Tachyon
Lý do để xây dựng tất cả những điều này là do vấn đề số học.
Mastercard và Visa xử lý hơn 50.000 giao dịch mỗi giây, nhóm cho biết con số này là "mức tối thiểu, chứ không phải mục tiêu". Phương pháp mật mã hiện tại của Zcash yêu cầu các nút phải nhận và xác minh hơn 500 MB dữ liệu mỗi giây để theo kịp, vì mỗi giao dịch riêng tư đều mang theo một bằng chứng có kích thước lớn.
Điều này tương đương với việc liên tục nhận dữ liệu của một đĩa DVD đầy đủ mỗi 10 giây, và hiện tại không có phần mềm Zcash nào có thể tiếp cận mức độ này. Nhưng điều quan trọng là hiểu lý do tồn tại của từng điểm nghẽn.
Dự án Tachyon của Bowe đang giải quyết vấn đề này thông qua chứng minh đệ quy, trong đó một chứng minh có thể xác minh tính hợp lệ của hàng ngàn chứng minh khác, giảm đáng kể lượng dữ liệu cần kiểm tra ở tầng đồng thuận.
Trong giải pháp Tachyon, các nút xác minh từng bằng chứng thay vì hàng ngàn bằng chứng, nhóm cho biết điều này đã giảm nhu cầu dữ liệu đồng thuận từ 100 MB/giây xuống 500 MB/giây, và họ tin rằng điều này là khả thi về mặt kỹ thuật nhờ thiết kế tinh vi.
Nút thắt cổ chai ví và giải pháp PIR của Valar
Ví gặp phải các vấn đề khác nhau. Vì Zcash ẩn đi người nhận giao dịch, ví không thể hỏi máy chủ xem những giao dịch nào thuộc về nó mà không tiết lộ danh tính của mình. Nó phải tải về tất cả dữ liệu và kiểm tra từng cái một, đây là lý do tại sao phần mềm ví chỉ có thể đạt tối đa khoảng 1 giao dịch mỗi giây.
Để loại bỏ điểm nghẽn này, Valar Group đang nghiên cứu công nghệ truy vấn thông tin riêng tư, cho phép ví lấy dữ liệu của mình từ máy chủ mà không để máy chủ biết đã yêu cầu những mục nào.
Phát tán khối nhanh
Việc truyền tải khối nhanh có nghĩa là phát sóng khối mới được khai thác trên mạng blockchain càng nhanh càng tốt. Zakura là lớp phần mềm chịu trách nhiệm thực hiện nhiệm vụ này.
Nó phải truyền các khối mới giữa các nút đủ nhanh để đạt được lượng lớn bằng chứng và lưu lượng ví. Nó được trang bị một hệ thống thí nghiệm nhằm truyền mỗi khối đến mọi nút trong vòng nửa giây, hiện đang tắt 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 tại khối chủ mạng 3,428,143, khoảng 8:00 sáng giờ Đông vào ngày 28 tháng 7, và Zakura đã hỗ trợ nó kể từ khi ra mắt.
Bowe cho biết vào ngày 10 tháng 7, tất cả các tổ chức chính đều cam kết thực hiện trong giai đoạn kích hoạt cao, trễ hơn một tuần so với kế hoạch ban đầu do các sàn giao dịch và nhà cung cấp ví yêu cầu thời gian chuẩn bị.
Nguồn gốc của Ironwood
Ironwood tồn tại do một lỗ hổng gần như đã phá hủy Zcash vào tháng 6. Hồ sơ ẩn được gọi là phần bảo mật của mạng lưới, nơi số tiền và người tham gia đều được ẩn danh, với bằng chứng không kiến thức đóng vai trò như bằng chứng cho các phép toán toán học.
Ngày 29 tháng 5, nghiên cứu viên Taylor Hornby của Shielded Labs phát hiện ra rằng mạch chứng minh của Orchard (hồ sơ ẩn danh mới nhất) chứa một lỗ hổng tính toàn vẹn, cho phép kẻ tấn công đúc ZEC giả một cách vô hình trên chuỗi. 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 đổi qua hard fork NU6.2 tại khối 3,364,600 vào ngày 3 tháng 6.
Bản vá không thể khắc phục khoảng thời gian bốn năm mà lỗ hổng đã mở. Chứng minh không tiết lộ thông tin ngoài việc xác thực rằng giao dịch đã thành công, do đó không có bất kỳ hồ sơ nào trên chuỗi ghi lại nội dung của các giao dịch Orchard, và không ai có thể chứng minh rằng ZEC giả đã không bao giờ được tạo ra.
Ironwood được xây dựng để giải quyết vấn đề này. Cửa quay tại ranh giới của hồ chứa giới hạn nội dung có thể ra vào, khai thác thực tế rằng số lượng ZEC ra vào hồ chứa là công khai, ngay cả khi các giao dịch trong hồ chứa là riêng tư. Bằng cách đóng kín Orchard để ngăn các khoản gửi mới, cửa quay trở thành lối ra duy nhất, và bất kỳ tiền giả nào bên trong đều bị kẹt ở đó.
Nói một cách đơn giản, số dư trung thực có thể được chuyển ra ngoài theo thời gian, trong khi tiền giả có thể bị ngăn không cho hoàn toàn rút ra và đưa vào nguồn cung lưu thông. Thiết lập này giam giữ mọi hành vi cố gắng cung cấp vượt mức trong biên giới, khôi phục độ tin cậy của nguồn cung token.
Tác giả: Coindesk, Biên dịch: Deep潮 TechFlow