El futuro desarrollo del sistema de atestación de Ethereum
El cofundador de Ethereum, Vitalik Buterin, publicó recientemente una serie de artículos que exploran la dirección futura del desarrollo del protocolo de Ethereum. Estos artículos cubren seis partes principales de la hoja de ruta de Ethereum, que incluyen la fusión (The Merge), la expansión (The Surge), la limpieza (The Scourge), la verificación (The Verge), la purificación (The Purge) y el derroche (The Splurge). Este artículo se centrará en analizar la primera parte de la hoja de ruta "fusión", explorando qué áreas del mecanismo de atestación aún se pueden mejorar y cómo implementar esas mejoras.
Buterin cree que la "fusión" es el evento más importante en la historia de Ethereum, marcando la transición de la prueba de trabajo (PoW) a la atestación (PoS). Actualmente, Ethereum como un sistema PoS ha estado funcionando de manera estable durante casi dos años, mostrando un excelente rendimiento en estabilidad, rendimiento y descentralización. Sin embargo, el mecanismo PoS aún tiene algunas áreas clave que necesitan mejoras adicionales.
El mapa de ruta de 2023 se centrará en los siguientes aspectos: mejorar las características técnicas ( como la estabilidad, el rendimiento y la accesibilidad para pequeños validadores ), así como implementar cambios económicos para abordar los riesgos de centralización. Buterin enfatiza que no se trata de una lista exhaustiva de mejoras, sino de algunas ideas que se están considerando activamente en este momento.
Objetivo principal de la fusión
Determinismo de un solo slot (SSF): Actualmente, un bloque de Ethereum requiere aproximadamente 15 minutos para ser finalmente confirmado. Al aumentar la eficiencia del mecanismo de consenso, se puede reducir significativamente este tiempo, permitiendo que los bloques sean propuestos y confirmados finalmente en el mismo slot.
Lograr la confirmación y finalización de transacciones más rápidas, manteniendo al mismo tiempo la descentralización.
Aumentar la viabilidad de la participación de los validadores independientes.
Mejorar la robustez general del sistema.
Mejorar la capacidad de Ethereum para resistir ataques del 51%, incluyendo la prevención de reversión de finalización, bloqueo y censura.
Determinación de un solo intervalo y democratización de la participación
Actualmente, Ethereum necesita de 2 a 3 epochs ( aproximadamente 15 minutos ) para confirmar finalmente un bloque, y se requiere al menos 32 ETH para convertirse en un validador. Esto es el resultado de un equilibrio entre tres objetivos:
Maximizar la cantidad de validadores que participan en la atestación
Minimizar el tiempo de confirmación final
Minimizar los gastos de operación de los nodos
Estos tres objetivos son contradictorios. Para lograr la finalización económica (, el atacante necesita destruir una gran cantidad de Ether para revertir bloques confirmados ), y cada vez que se confirma, se requiere que cada validador firme dos mensajes. Por lo tanto, si hay muchos validadores, se necesita mucho tiempo para procesar todas las firmas, o se requieren nodos muy potentes para procesar todas las firmas al mismo tiempo.
En un escenario ideal, Ethereum espera lograr dos objetivos mientras mantiene la finalización económica:
En un intervalo de tiempo, idealmente mantener o reducir la duración actual de 12 segundos ( para completar la finalización del bloque, en lugar de 15 minutos.
Reducir el umbral mínimo de participación de 32 Ether a 1 Ether.
El primer punto puede garantizar que todos los usuarios se beneficien de un nivel más alto de seguridad. El segundo punto ayuda a apoyar a los validadores independientes y a reducir la barrera de entrada.
Sin embargo, estos dos objetivos son incompatibles con el objetivo de minimizar los gastos. Esta también es la razón por la que Ethereum no adoptó inicialmente la determinación de un solo intervalo de tiempo. Sin embargo, investigaciones recientes han propuesto algunas posibles soluciones.
![Análisis de las perspectivas de la actualización técnica del protocolo Ethereum (1): The Merge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-93f3ed93a0381371efdfb72d23e8c693.webp(
Propuesta de determinismo por ranura única
Para lograr la determinación de un solo slot en el caso de un gran número de validadores, sin que los costos operativos de los nodos sean demasiado altos, actualmente hay varias soluciones principales:
Ataque de fuerza bruta: desarrollar un protocolo de agregación de firmas más eficiente, que podría utilizar la tecnología ZK-SNARKs, lo que haría posible procesar millones de firmas de validadores en un solo intervalo de tiempo.
Comité Orbit: Este es un nuevo mecanismo que permite a un comité de tamaño medio, seleccionado aleatoriamente, ser responsable de la finalización de la cadena, mientras se mantienen las características de costo de ataque. Orbit utiliza la heterogeneidad en el tamaño de los depósitos de los validadores para lograr un equilibrio entre la finalización económica y la participación de validadores pequeños.
Doble estaca: Este mecanismo establece dos tipos de estacadores, uno con requisitos de depósito más altos y otro con requisitos más bajos. Solo el nivel con requisitos de depósito altos participa directamente en la provisión de la finalización económica. Para los derechos y responsabilidades de los depositantes de nivel bajo, ya hay varias propuestas, incluyendo estaca delegada, selección aleatoria para participar en la confirmación de bloques, etc.
Cada solución tiene sus ventajas y desventajas, y se debe realizar un equilibrio entre la seguridad, la descentralización y la viabilidad técnica.
![Ethereum protocolo actualización técnica perspectiva análisis (1): The Merge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-153ba8816e34fe273a854b70b061774c.webp(
Elección de un solo líder secreto
Actualmente, el proponente del siguiente bloque se puede conocer de antemano, lo que genera vulnerabilidades de seguridad. Un atacante podría monitorear la red, determinar la dirección IP del validador y lanzar un ataque DoS justo cuando esté a punto de proponer el bloque.
La mejor manera de resolver este problema es ocultar la información del próximo proponente de bloque, al menos manteniéndola en secreto antes de que el bloque sea realmente generado. El protocolo de elección de líder secreto único resuelve este problema creando un "ID de validador ciego" para cada validador utilizando tecnología criptográfica, y luego permite que múltiples proponentes tengan la oportunidad de reestructurar y reencriptar el pool de IDs ciegos.
Sin embargo, no es fácil implementar un protocolo de elección de un solo líder secreto que sea lo suficientemente simple. La simplicidad del protocolo de Ethereum es crucial, y no se desea aumentar su complejidad. Actualmente se está explorando un esquema de SSLE simplificado utilizando firmas en anillo, pero aún se deben resolver problemas como cómo implementar un SSLE resistente a la computación cuántica de manera efectiva.
Confirmación de transacción más rápida
Reducir aún más el tiempo de confirmación de las transacciones de Ethereum ) de 12 segundos a 4 segundos ( mejorará significativamente la experiencia del usuario, aumentará la eficiencia de los protocolos DeFi y hará que L2 sea más descentralizado. Hay dos rutas tecnológicas principales:
Reducir el tiempo de intervalo a 8 segundos o 4 segundos.
Permitir a los proponentes publicar preconfirmaciones durante un único intervalo de tiempo.
Sin embargo, acortar el tiempo de intervalo puede aumentar el riesgo de centralización de los validadores, ya que los apostadores en ciertas áreas pueden tener dificultades para obtener pruebas a tiempo. Aunque el método de preconfirmación puede mejorar el tiempo medio de confirmación, no puede mejorar el rendimiento en el peor de los casos, y cómo incentivar la preconfirmación sigue siendo un problema por resolver.
![Ethereum protocolo actualización técnica perspectivas análisis (1): The Merge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-7bc9f3396191ee49aa1225eb188586df.webp(
Resistencia a ataques cuánticos
Ante la amenaza potencial de la computación cuántica, Ethereum necesita desarrollar activamente soluciones alternativas contra ataques cuánticos. Cada parte del protocolo que depende de curvas elípticas necesita tener soluciones alternativas basadas en hash u otras que sean resistentes a la cuántica. Esto demuestra la razonabilidad de adoptar supuestos de rendimiento conservadores en el diseño de atestación y también es la razón para desarrollar de manera más activa soluciones alternativas contra ataques cuánticos.
Conclusión
La evolución técnica del sistema de atestación de Ethereum está llena de desafíos. Para hacer frente a estos desafíos, la determinación final en un solo intervalo de tiempo, la democratización del staking, la elección de un solo líder secreto, la confirmación de transacciones más rápidas y el desarrollo de alternativas resistentes a ataques cuánticos son problemas importantes que Ethereum necesita resolver.
Buterin ha reflexionado ampliamente sobre la actualización "Merge", proponiendo una combinación de múltiples soluciones técnicas, y ha discutido el potencial de diseño de la tecnología de atestación y las rutas de actualización viables en la actualidad. Durante el proceso de actualización técnica, Ethereum está explorando e innovando continuamente, sopesando diferentes soluciones para encontrar el camino de desarrollo más adecuado, logrando una mayor seguridad, rendimiento y grado de descentralización.
![Análisis de las perspectivas de la actualización técnica del protocolo Ethereum (1): The Merge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-8a62f08e888c99c5c5d45ad550de5927.webp(
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BlockImposter
· 07-18 11:06
Todos los días se comercia con conceptos, pero simplemente no sube.
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FundingMartyr
· 07-16 17:55
alcista归alcista Yo ya cambié eth por u.
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BearMarketBro
· 07-16 17:49
¿Qué pasa con estar en corto? Si no vendes, no pierdes.
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ZenChainWalker
· 07-16 17:44
La fusión realmente fue sincera, toda la cadena principal ha cambiado.
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EntryPositionAnalyst
· 07-16 17:27
¡Espera a que se limpien las ganancias y estén estables antes de entrar!
Ruta de actualización de la atestación de Ethereum: Seis direcciones de desarrollo desde la fusión hasta el salto.
El futuro desarrollo del sistema de atestación de Ethereum
El cofundador de Ethereum, Vitalik Buterin, publicó recientemente una serie de artículos que exploran la dirección futura del desarrollo del protocolo de Ethereum. Estos artículos cubren seis partes principales de la hoja de ruta de Ethereum, que incluyen la fusión (The Merge), la expansión (The Surge), la limpieza (The Scourge), la verificación (The Verge), la purificación (The Purge) y el derroche (The Splurge). Este artículo se centrará en analizar la primera parte de la hoja de ruta "fusión", explorando qué áreas del mecanismo de atestación aún se pueden mejorar y cómo implementar esas mejoras.
Buterin cree que la "fusión" es el evento más importante en la historia de Ethereum, marcando la transición de la prueba de trabajo (PoW) a la atestación (PoS). Actualmente, Ethereum como un sistema PoS ha estado funcionando de manera estable durante casi dos años, mostrando un excelente rendimiento en estabilidad, rendimiento y descentralización. Sin embargo, el mecanismo PoS aún tiene algunas áreas clave que necesitan mejoras adicionales.
El mapa de ruta de 2023 se centrará en los siguientes aspectos: mejorar las características técnicas ( como la estabilidad, el rendimiento y la accesibilidad para pequeños validadores ), así como implementar cambios económicos para abordar los riesgos de centralización. Buterin enfatiza que no se trata de una lista exhaustiva de mejoras, sino de algunas ideas que se están considerando activamente en este momento.
Objetivo principal de la fusión
Determinismo de un solo slot (SSF): Actualmente, un bloque de Ethereum requiere aproximadamente 15 minutos para ser finalmente confirmado. Al aumentar la eficiencia del mecanismo de consenso, se puede reducir significativamente este tiempo, permitiendo que los bloques sean propuestos y confirmados finalmente en el mismo slot.
Lograr la confirmación y finalización de transacciones más rápidas, manteniendo al mismo tiempo la descentralización.
Aumentar la viabilidad de la participación de los validadores independientes.
Mejorar la robustez general del sistema.
Mejorar la capacidad de Ethereum para resistir ataques del 51%, incluyendo la prevención de reversión de finalización, bloqueo y censura.
Determinación de un solo intervalo y democratización de la participación
Actualmente, Ethereum necesita de 2 a 3 epochs ( aproximadamente 15 minutos ) para confirmar finalmente un bloque, y se requiere al menos 32 ETH para convertirse en un validador. Esto es el resultado de un equilibrio entre tres objetivos:
Estos tres objetivos son contradictorios. Para lograr la finalización económica (, el atacante necesita destruir una gran cantidad de Ether para revertir bloques confirmados ), y cada vez que se confirma, se requiere que cada validador firme dos mensajes. Por lo tanto, si hay muchos validadores, se necesita mucho tiempo para procesar todas las firmas, o se requieren nodos muy potentes para procesar todas las firmas al mismo tiempo.
En un escenario ideal, Ethereum espera lograr dos objetivos mientras mantiene la finalización económica:
En un intervalo de tiempo, idealmente mantener o reducir la duración actual de 12 segundos ( para completar la finalización del bloque, en lugar de 15 minutos.
Reducir el umbral mínimo de participación de 32 Ether a 1 Ether.
El primer punto puede garantizar que todos los usuarios se beneficien de un nivel más alto de seguridad. El segundo punto ayuda a apoyar a los validadores independientes y a reducir la barrera de entrada.
Sin embargo, estos dos objetivos son incompatibles con el objetivo de minimizar los gastos. Esta también es la razón por la que Ethereum no adoptó inicialmente la determinación de un solo intervalo de tiempo. Sin embargo, investigaciones recientes han propuesto algunas posibles soluciones.
![Análisis de las perspectivas de la actualización técnica del protocolo Ethereum (1): The Merge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-93f3ed93a0381371efdfb72d23e8c693.webp(
Propuesta de determinismo por ranura única
Para lograr la determinación de un solo slot en el caso de un gran número de validadores, sin que los costos operativos de los nodos sean demasiado altos, actualmente hay varias soluciones principales:
Ataque de fuerza bruta: desarrollar un protocolo de agregación de firmas más eficiente, que podría utilizar la tecnología ZK-SNARKs, lo que haría posible procesar millones de firmas de validadores en un solo intervalo de tiempo.
Comité Orbit: Este es un nuevo mecanismo que permite a un comité de tamaño medio, seleccionado aleatoriamente, ser responsable de la finalización de la cadena, mientras se mantienen las características de costo de ataque. Orbit utiliza la heterogeneidad en el tamaño de los depósitos de los validadores para lograr un equilibrio entre la finalización económica y la participación de validadores pequeños.
Doble estaca: Este mecanismo establece dos tipos de estacadores, uno con requisitos de depósito más altos y otro con requisitos más bajos. Solo el nivel con requisitos de depósito altos participa directamente en la provisión de la finalización económica. Para los derechos y responsabilidades de los depositantes de nivel bajo, ya hay varias propuestas, incluyendo estaca delegada, selección aleatoria para participar en la confirmación de bloques, etc.
Cada solución tiene sus ventajas y desventajas, y se debe realizar un equilibrio entre la seguridad, la descentralización y la viabilidad técnica.
![Ethereum protocolo actualización técnica perspectiva análisis (1): The Merge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-153ba8816e34fe273a854b70b061774c.webp(
Elección de un solo líder secreto
Actualmente, el proponente del siguiente bloque se puede conocer de antemano, lo que genera vulnerabilidades de seguridad. Un atacante podría monitorear la red, determinar la dirección IP del validador y lanzar un ataque DoS justo cuando esté a punto de proponer el bloque.
La mejor manera de resolver este problema es ocultar la información del próximo proponente de bloque, al menos manteniéndola en secreto antes de que el bloque sea realmente generado. El protocolo de elección de líder secreto único resuelve este problema creando un "ID de validador ciego" para cada validador utilizando tecnología criptográfica, y luego permite que múltiples proponentes tengan la oportunidad de reestructurar y reencriptar el pool de IDs ciegos.
Sin embargo, no es fácil implementar un protocolo de elección de un solo líder secreto que sea lo suficientemente simple. La simplicidad del protocolo de Ethereum es crucial, y no se desea aumentar su complejidad. Actualmente se está explorando un esquema de SSLE simplificado utilizando firmas en anillo, pero aún se deben resolver problemas como cómo implementar un SSLE resistente a la computación cuántica de manera efectiva.
Confirmación de transacción más rápida
Reducir aún más el tiempo de confirmación de las transacciones de Ethereum ) de 12 segundos a 4 segundos ( mejorará significativamente la experiencia del usuario, aumentará la eficiencia de los protocolos DeFi y hará que L2 sea más descentralizado. Hay dos rutas tecnológicas principales:
Sin embargo, acortar el tiempo de intervalo puede aumentar el riesgo de centralización de los validadores, ya que los apostadores en ciertas áreas pueden tener dificultades para obtener pruebas a tiempo. Aunque el método de preconfirmación puede mejorar el tiempo medio de confirmación, no puede mejorar el rendimiento en el peor de los casos, y cómo incentivar la preconfirmación sigue siendo un problema por resolver.
![Ethereum protocolo actualización técnica perspectivas análisis (1): The Merge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-7bc9f3396191ee49aa1225eb188586df.webp(
Resistencia a ataques cuánticos
Ante la amenaza potencial de la computación cuántica, Ethereum necesita desarrollar activamente soluciones alternativas contra ataques cuánticos. Cada parte del protocolo que depende de curvas elípticas necesita tener soluciones alternativas basadas en hash u otras que sean resistentes a la cuántica. Esto demuestra la razonabilidad de adoptar supuestos de rendimiento conservadores en el diseño de atestación y también es la razón para desarrollar de manera más activa soluciones alternativas contra ataques cuánticos.
Conclusión
La evolución técnica del sistema de atestación de Ethereum está llena de desafíos. Para hacer frente a estos desafíos, la determinación final en un solo intervalo de tiempo, la democratización del staking, la elección de un solo líder secreto, la confirmación de transacciones más rápidas y el desarrollo de alternativas resistentes a ataques cuánticos son problemas importantes que Ethereum necesita resolver.
Buterin ha reflexionado ampliamente sobre la actualización "Merge", proponiendo una combinación de múltiples soluciones técnicas, y ha discutido el potencial de diseño de la tecnología de atestación y las rutas de actualización viables en la actualidad. Durante el proceso de actualización técnica, Ethereum está explorando e innovando continuamente, sopesando diferentes soluciones para encontrar el camino de desarrollo más adecuado, logrando una mayor seguridad, rendimiento y grado de descentralización.
![Análisis de las perspectivas de la actualización técnica del protocolo Ethereum (1): The Merge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-8a62f08e888c99c5c5d45ad550de5927.webp(