Thời điểm 'TCP/IP' thực sự của Web3 vẫn chưa xảy ra | Ý kiến

Internet đã mở rộng quy mô vì IP tạo ra một nền tảng dữ liệu toàn cầu. Web3 chưa từng có đặc quyền đó. Thay vào đó, nó kế thừa mạng lưới của thập niên 1980 và một mảng các giao thức tùy tiện, gây chậm và tắc nghẽn ngay khi bạn cố gắng thực hiện các giao dịch thực sự ở quy mô lớn, chưa kể đến hàng tỷ tác nhân AI, các lớp thanh toán toàn cầu hoặc một mạng cảm biến hạ tầng vật lý phân quyền quy mô hành tinh. Chúng ta đã vượt qua điểm mà các chuỗi nhanh hơn hoặc các khối lớn hơn có thể giúp được nữa.

Tóm tắt

• Web3 không thể mở rộng với mạng lưới phân mảnh, lỗi thời của nó. Nó cần một giao thức dữ liệu phi tập trung toàn cầu — chính là TCP/IP của riêng nó — để đạt được khả năng xử lý toàn cầu không tin cậy.
• Những đột phá toán học như RLNC cho thấy các mạng phân quyền có thể đạt hiệu suất ngang bằng trung tâm nếu dữ liệu di chuyển được thiết kế lại từ nguyên tắc cơ bản.
• Một lớp dữ liệu mã hóa toàn cầu sẽ mở khóa quy mô thực sự, sửa chữa phân mảnh chuỗi, cho phép DeFi trị giá nghìn tỷ đô la, hỗ trợ các mạng DePIN toàn cầu và cung cấp năng lượng cho AI phân quyền.

Web3 cần một khoảnh khắc TCP/IP riêng của nó: một Giao thức Internet phân quyền dựa trên các nguyên tắc đã làm cho internet ban đầu không thể bị ngăn chặn, nhưng được thiết kế để giữ gìn những gì làm cho blockchain quan trọng: không tin cậy, chống kiểm duyệt và tham gia không cần phép, cuối cùng hoạt động ở quy mô lớn.

Những gì ngành công nghiệp vẫn bỏ lỡ

Trước IP, máy tính không thể giao tiếp qua các mạng. IP tạo ra một tiêu chuẩn toàn cầu để định tuyến dữ liệu giữa hai điểm trên trái đất, biến các hệ thống cô lập thành internet. Nó trở thành một trong ba trụ cột của hạ tầng internet (cùng với tính toán và lưu trữ). Mọi ứng dụng web2 đều chạy trên TCP/IP. Đó là giao thức đã làm cho giao tiếp quy mô hành tinh trở nên khả thi.

Web3 đang lặp lại những sai lầm ban đầu đó. Mỗi blockchain đều tự sáng tạo lớp mạng riêng của mình, bao gồm các giao thức gossip, Turbine, Snow, Narwhal, mempools, và DA sampling. Không cái nào là toàn cầu, và tất cả đều hạn chế một cách không cần thiết. Mọi người đều đua tốc độ với các khối lớn hơn, nhiều rollup hơn, nhiều song song hơn. Nhưng tất cả đều sử dụng các mô hình mạng lưới cơ bản bị lỗi.

Nếu chúng ta nghiêm túc về việc mở rộng web3, chúng ta cần một giao thức internet nhanh, không tin cậy, chịu lỗi và quan trọng nhất, có thể mở rộng theo mô-đun.

Hai thập kỷ tại MIT, giải quyết vấn đề khó nhất của phân quyền

Trong hơn hai thập kỷ, nghiên cứu của tôi tại MIT tập trung vào một câu hỏi: Liệu các hệ thống phân quyền có thể di chuyển thông tin nhanh và đáng tin cậy như các hệ thống trung tâm — và chúng ta có thể chứng minh điều đó bằng toán học không?

Để trả lời, chúng tôi kết hợp hai lĩnh vực hiếm khi giao nhau: lý thuyết mã hóa mạng, tối ưu hóa dữ liệu di chuyển về mặt toán học, và các thuật toán phân tán, do Nancy Lynch dẫn dắt với các công trình đột phá về đồng thuận và chịu lỗi Byzantine.

Những gì chúng tôi phát hiện rõ ràng: các hệ thống phân quyền có thể đạt hiệu suất ngang bằng trung tâm — nhưng chỉ khi chúng ta thiết kế lại dữ liệu di chuyển từ nguyên tắc cơ bản. Sau nhiều năm chứng minh và thử nghiệm, Mã hóa mạng tuyến tính ngẫu nhiên (RLNC) xuất hiện như phương pháp tối ưu về mặt toán học để thực hiện điều này trên các mạng phân quyền.

Khi các blockchain xuất hiện, ứng dụng trở nên rõ ràng. Internet chúng ta có được xây dựng cho các trung gian đáng tin cậy. Web phân quyền cần một giao thức riêng: một giao thức được thiết kế để chịu đựng thất bại và tấn công trong khi mở rộng toàn cầu. Sự chuyển đổi kiến trúc như sau:

• hiệu suất đến từ toán học, không phải phần cứng;
• phối hợp đến từ mã, không phải máy chủ;
• và mạng lưới trở nên mạnh mẽ hơn khi phân quyền.

Giống như Giao thức Internet ban đầu, nó không nhằm thay thế những gì đã tồn tại, mà để tạo điều kiện cho những gì tiếp theo.

Các trường hợp sử dụng phá vỡ hạ tầng hiện tại

Các hệ thống phân quyền đang chạm giới hạn đúng vào thời điểm thế giới cần chúng mở rộng. Bốn xu hướng vĩ mô đang nổi lên — và mỗi xu hướng đều phơi bày cùng một nút thắt cổ chai: Web3 vẫn hoạt động dựa trên giả định mạng lưới kế thừa từ các hệ thống trung tâm.

1. Phân mảnh của L1 và L2 có nghĩa là các blockchain mở rộng cục bộ, nhưng thất bại toàn cầu

Hiện tại, chúng ta có hơn một trăm blockchain, và trong khi mỗi blockchain có thể tối ưu hóa thực thi cục bộ của riêng mình, ngay khi các mạng này cần phối hợp toàn cầu, tất cả đều gặp phải những thách thức giống nhau: di chuyển dữ liệu bị hạn chế, kém hiệu quả và về cơ bản là không tối ưu.

Những gì các blockchain thiếu là một lớp chia sẻ giống như lưới điện, một lớp chung định tuyến băng thông ở bất cứ đâu cần thiết. Một Giao thức Internet phân quyền sẽ cung cấp cho mỗi chuỗi khả năng truy cập vào nền dữ liệu mã hóa chung, thúc đẩy truyền phát khối, truy xuất DA và truy cập trạng thái mà không cần chạm vào đồng thuận. Và như bất kỳ lưới điện tốt nào, khi hoạt động, tắc nghẽn sẽ được giảm thiểu.

2. Token hóa & DeFi ở thị trường trị giá nghìn tỷ đô la

DeFi không thể thanh toán hàng nghìn tỷ trên các mạng có tốc độ truyền chậm, bị sụp đổ dưới tải trọng hoặc nơi RPC gây tắc nghẽn trung tâm quyền truy cập. Nếu nhiều chuỗi được kết nối bằng một mạng mã hóa chung, các đột biến truyền phát có khả năng không quá tải bất kỳ chuỗi nào — chúng sẽ được hấp thụ và phân phối lại trên toàn bộ mạng.

Trong các hệ thống truyền thống, bạn xây dựng các trung tâm dữ liệu lớn hơn để hấp thụ tải đỉnh. Những trung tâm này đắt đỏ và dẫn đến các điểm thất bại đơn lẻ. Trong các hệ thống phân quyền, chúng ta không thể dựa vào các trung tâm lớn; chúng ta phải dựa vào phân phối mã hóa.

3. DePIN ở quy mô toàn cầu

Một mạng lưới toàn cầu với hàng triệu thiết bị và máy móc tự hành không thể hoạt động nếu mỗi nút chờ đợi truyền thông chậm, theo tuyến đường đơn. Những thiết bị này phải hoạt động như một sinh vật thống nhất, mạch lạc.

Trong các hệ thống năng lượng, lưới điện linh hoạt hấp thụ cả hoạt động khai thác thương mại và một chiếc máy sấy tóc đơn lẻ. Trong mạng lưới, một giao thức phân quyền phải làm điều tương tự cho dữ liệu: hấp thụ mọi nguồn một cách tối ưu và cung cấp nó ở nơi cần nhất. Điều đó đòi hỏi lưu trữ mã hóa, truy xuất mã hóa và khả năng sử dụng mọi tuyến đường có sẵn thay vì dựa vào một số tuyến cố định.

4. AI phân quyền

AI phân tán, dù huấn luyện trên các mảnh mã hóa hoặc điều phối đội ngũ tác nhân AI, đều phụ thuộc vào di chuyển dữ liệu tốc độ cao, chịu lỗi. Hiện tại, lưu trữ và tính toán phân quyền tách rời; truy cập chậm; truy xuất phụ thuộc vào các cổng trung tâm. AI cần gì là logistics dữ liệu, không chỉ đơn thuần là lưu trữ: nghĩa là dữ liệu được mã hóa trong quá trình di chuyển, lưu trữ trong các mảnh mã hóa, truy xuất từ nơi nhanh nhất vào thời điểm đó, và kết hợp lại ngay lập tức mà không phụ thuộc vào bất kỳ vị trí nào.

Bước nhảy tiếp theo của Web3

Mỗi bước nhảy lớn trong sự tiến hóa của internet bắt đầu bằng một đột phá trong cách dữ liệu di chuyển. IP mang lại kết nối toàn cầu. Băng thông rộng cho phép Netflix và điện toán đám mây. 4G và 5G làm cho Uber, TikTok và xã hội thời gian thực trở nên khả thi. GPU thúc đẩy cuộc cách mạng học sâu. Hợp đồng thông minh mở khóa tài chính lập trình.

Một lớp dữ liệu mã hóa toàn cầu sẽ làm cho các blockchain giống như IP đã làm cho internet ban đầu: tạo điều kiện cho các ứng dụng mà chúng ta chưa thể tưởng tượng. Đó là nền tảng biến Web3 từ thử nghiệm thành tất yếu.

Muriel Médard

Muriel Médard là đồng sáng lập và CEO của Optimum và là Giáo sư tại MIT về Khoa học và Kỹ thuật Phần mềm, dẫn dắt Nhóm Mã hóa Mạng và Giao tiếp Đáng tin cậy. Một trong những đồng sáng chế của Mã hóa mạng tuyến tính ngẫu nhiên (RLNC), nghiên cứu của bà là nền tảng cho công việc mở rộng phân quyền của Optimum. Médard là thành viên của Viện Kỹ thuật Quốc gia Hoa Kỳ, Viện Kỹ thuật Hoàng gia và từng là chủ tịch của Hiệp hội Thông tin lý thuyết IEEE.