Việc ra mắt Cairo Native (dự kiến vào tháng 2/2025),

 Để hiểu rõ mục đích, lý do và bản chất của việc ra mắt Cairo Native (dự kiến vào tháng 2/2025), chúng ta cần phân tích kỹ lưỡng từng khía cạnh quan trọng này. Cairo Native là một dự án đầy tham vọng và mang tính cách mạng trong hệ sinh thái Starknet, hứa hẹn sẽ mang lại những cải tiến đáng kể về hiệu suất và trải nghiệm cho cả nhà phát triển lẫn người dùng.

Tóm lại:

Việc ra mắt Cairo Native là một bước tiến mang tính chiến lược của Starknet nhằm vượt qua giới hạn hiệu suất của Cairo VM và nâng tầm Starknet lên một đẳng cấp mới về hiệu suất và khả năng ứng dụng. Mục đích chính là tăng tốc độ, giảm chi phí, và cải thiện trải nghiệm cho cả người dùng lẫn nhà phát triển. Bản chất của Cairo Native là sự chuyển đổi sang native execution, một kiến trúc thực thi hiệu quả hơn, đồng thời vẫn duy trì các đặc tính bảo mật và khả năng chứng minh STARK vốn có của Starknet. Đây là một dự án quan trọng, có tiềm năng định hình lại tương lai của Starknet và hệ sinh thái Layer-2 trên Ethereum.

1. Cairo Native là gì?

Trước hết, cần định nghĩa rõ Cairo Native. Hiện tại, các hợp đồng thông minh (smart contracts) trên Starknet được viết bằng ngôn ngữ Cairo và thực thi trên Cairo Virtual Machine (Cairo VM). Cairo VM là một máy ảo được thiết kế đặc biệt để thực thi mã Cairo và tạo ra các bằng chứng STARK. Tuy nhiên, Cairo VM, dù mạnh mẽ về mặt bảo mật và chứng minh, lại có một số hạn chế về hiệu suất thực thi, đặc biệt khi so sánh với việc thực thi mã trực tiếp trên phần cứng (native execution).

Cairo Native là một môi trường thực thi mới cho các hợp đồng Cairo, cho phép thực thi mã Cairo trực tiếp trên CPU của máy tính, bỏ qua Cairo VM. Điều này giống như việc chuyển từ việc chạy một chương trình thông qua một trình giả lập chậm chạp sang chạy chương trình đó trực tiếp trên hệ thống của bạn, mang lại tốc độ và hiệu quả vượt trội.

2. Mục đích của việc ra mắt Cairo Native:

Mục đích chính của việc ra mắt Cairo Native là cải thiện đáng kể hiệu suất thực thi hợp đồng thông minh trên Starknet, đồng thời nâng cao trải nghiệm phát triển cho các nhà phát triển. Cụ thể:

• Tăng tốc độ thực thi hợp đồng thông minh: Mục tiêu hàng đầu của Cairo Native là tăng tốc độ thực thi các giao dịch và logic trong hợp đồng thông minh. Việc bỏ qua lớp trung gian là Cairo VM và thực thi trực tiếp trên CPU sẽ giảm thiểu overhead (chi phí phát sinh thêm) và tăng tốc độ xử lý lệnh. Điều này sẽ dẫn đến thời gian giao dịch nhanh hơn, độ trễ thấp hơn và trải nghiệm người dùng mượt mà hơn.

• Giảm chi phí tính toán: Hiệu suất cao hơn đồng nghĩa với việc giảm chi phí tính toán cần thiết để thực thi các hợp đồng. Điều này có thể dẫn đến giảm chi phí gas (phí giao dịch) cho người dùng Starknet trong tương lai, mặc dù tác động trực tiếp đến chi phí gas cần được đánh giá thêm sau khi Cairo Native được triển khai.

• Mở rộng khả năng ứng dụng của Starknet: Với hiệu suất được cải thiện đáng kể, Starknet có thể hỗ trợ các ứng dụng phức tạp hơn, đòi hỏi nhiều tính toán hơn, ví dụ như các ứng dụng gaming on-chain (game chạy hoàn toàn trên blockchain), các ứng dụng DeFi (tài chính phi tập trung) phức tạp, hoặc các ứng dụng AI/ML (trí tuệ nhân tạo/học máy) trên blockchain.

• Nâng cao trải nghiệm nhà phát triển (Developer Experience - DX): Cairo Native có thể đơn giản hóa quy trình phát triển và gỡ lỗi (debug) hợp đồng thông minh. Việc thực thi mã Cairo trực tiếp trên CPU có thể cho phép sử dụng các công cụ phát triển và debug truyền thống hơn, quen thuộc với nhiều nhà phát triển hơn. Điều này có thể thu hút thêm nhiều nhà phát triển tham gia vào hệ sinh thái Starknet.

• Tối ưu hóa việc tích hợp với phần cứng: Cairo Native có thể mở đường cho việc tối ưu hóa Starknet để tận dụng tốt hơn các khả năng của phần cứng hiện đại, bao gồm cả các kiến trúc CPU đặc biệt hoặc các công nghệ tăng tốc phần cứng trong tương lai.

3. Lý do Starknet ra mắt Cairo Native:

Có nhiều lý do chính thúc đẩy Starknet phát triển và ra mắt Cairo Native:

• Giải quyết hạn chế về hiệu suất của Cairo VM: Mặc dù Cairo VM đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tính bảo mật và khả năng chứng minh của Starknet, nhưng nó cũng là một nút thắt cổ chai về hiệu suất. Trong môi trường blockchain ngày càng cạnh tranh, việc cải thiện hiệu suất thực thi là yếu tố sống còn để thu hút người dùng và ứng dụng. Cairo Native là một giải pháp trực tiếp để giải quyết vấn đề này.

• Đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về hiệu suất: Các ứng dụng blockchain ngày càng trở nên phức tạp và đòi hỏi hiệu suất cao hơn. Các ứng dụng DeFi phức tạp, game on-chain, và các ứng dụng AI/ML đòi hỏi tốc độ xử lý giao dịch nhanh và khả năng tính toán mạnh mẽ. Cairo Native được thiết kế để đáp ứng những nhu cầu ngày càng tăng này.

• Duy trì vị thế cạnh tranh của Starknet: Trong bối cảnh có nhiều giải pháp Layer-2 khác nhau cạnh tranh gay gắt, Starknet cần liên tục đổi mới và cải tiến để duy trì vị thế dẫn đầu về công nghệ và hiệu suất. Cairo Native là một bước tiến lớn giúp Starknet vượt lên trên các đối thủ về mặt hiệu suất thực thi hợp đồng thông minh.

• Thu hút thêm nhà phát triển và mở rộng hệ sinh thái: Một nền tảng có hiệu suất cao và trải nghiệm phát triển tốt sẽ thu hút nhiều nhà phát triển hơn. Cairo Native được kỳ vọng sẽ làm cho Starknet trở nên hấp dẫn hơn đối với các nhà phát triển, từ đó thúc đẩy sự phát triển và mở rộng của hệ sinh thái Starknet.

• Chuẩn bị cho tương lai: Công nghệ blockchain và Web3 đang phát triển với tốc độ chóng mặt. Cairo Native là một bước chuẩn bị cho tương lai, đảm bảo rằng Starknet có thể đáp ứng được các yêu cầu về hiệu suất và khả năng mở rộng trong tương lai, khi các ứng dụng blockchain ngày càng trở nên phổ biến và phức tạp hơn.

4. Bản chất của Cairo Native:

Bản chất của Cairo Native là một sự thay đổi kiến trúc quan trọng trong cách Starknet thực thi hợp đồng thông minh. Nó đánh dấu sự chuyển dịch từ việc thực thi dựa trên máy ảo (Cairo VM) sang thực thi trực tiếp trên phần cứng (native execution).

• Thay đổi môi trường thực thi: Cairo Native thay thế Cairo VM bằng một môi trường thực thi mới, nơi mã Cairo được biên dịch và thực thi trực tiếp trên CPU. Điều này đòi hỏi những thay đổi sâu rộng trong Starknet Stack, bao gồm trình biên dịch Cairo, các thư viện, và hạ tầng runtime (thời gian chạy).

• Tối ưu hóa hiệu suất ở tầng thấp: Native execution cho phép tối ưu hóa hiệu suất ở tầng thấp, tận dụng tối đa khả năng của phần cứng. Các kỹ thuật tối ưu hóa biên dịch, tối ưu hóa mã máy, và tối ưu hóa tương tác với phần cứng có thể được áp dụng để đạt được hiệu suất cao nhất.

• Không ảnh hưởng đến tính bảo mật và khả năng chứng minh STARK: Mặc dù Cairo Native thay đổi cách thực thi, nhưng nó vẫn không làm ảnh hưởng đến cơ chế bảo mật và khả năng chứng minh STARK của Starknet. Cairo Native vẫn sẽ tạo ra các trace (dấu vết thực thi) có thể được sử dụng để tạo ra các chứng minh STARK, đảm bảo tính toàn vẹn và xác thực của các giao dịch.

• Tiến trình phát triển dài hạn: Cairo Native là một dự án phức tạp và đòi hỏi nhiều nỗ lực phát triển. Dự kiến ra mắt vào tháng 2/2025 chỉ là bước đầu tiên. Việc tối ưu hóa và hoàn thiện Cairo Native sẽ là một tiến trình liên tục trong nhiều năm tới.

• Mở ra hướng phát triển mới cho Starknet: Cairo Native không chỉ là một cải tiến về hiệu suất, mà còn mở ra một hướng phát triển mới cho Starknet. Nó có thể mở đường cho việc tích hợp Starknet với các công nghệ phần cứng tiên tiến, hỗ trợ các ngôn ngữ lập trình khác ngoài Cairo (trong tương lai), và mở rộng khả năng ứng dụng của Starknet trong nhiều lĩnh vực khác nhau.