O cofundador do Ethereum, Vitalik Buterin, recentemente publicou uma série de artigos, explorando a direção futura do protocolo Ethereum. Esses artigos abrangem seis partes principais do roteiro do Ethereum, incluindo a fusão ( The Merge ), escalabilidade ( The Surge ), limpeza ( The Scourge ), verificação ( The Verge ), purificação ( The Purge ) e salto ( The Splurge ). Este artigo se concentrará na primeira parte do roteiro "fusão", explorando quais melhorias ainda podem ser feitas no mecanismo de atestação e como implementar essas melhorias.
Buterin acredita que a "fusão" é o evento mais importante da história do Ethereum, marcando a transição da prova de trabalho ( PoW ) para a prova de participação ( PoS ). Atualmente, o Ethereum como um sistema PoS tem funcionado de forma estável por quase dois anos, demonstrando excelência em estabilidade, desempenho e descentralização. No entanto, o mecanismo PoS ainda apresenta algumas áreas-chave que precisam de melhorias adicionais.
O roadmap de 2023 irá focar nos seguintes aspectos: melhorar as características técnicas ( como estabilidade, desempenho e acessibilidade para pequenos validadores ), bem como implementar reformas económicas para enfrentar riscos de centralização. Buterin enfatizou que esta não é uma lista exaustiva de melhorias, mas sim algumas ideias que estão atualmente em consideração ativa.
O principal objetivo da fusão
Determinismo de slot único (SSF): Atualmente, os blocos do Ethereum levam cerca de 15 minutos para serem finalmente confirmados. Ao melhorar a eficiência do mecanismo de consenso, é possível reduzir significativamente esse tempo, permitindo que os blocos sejam propostos e finalmente confirmados dentro do mesmo slot.
Alcançar a confirmação e conclusão mais rápidas das transações, mantendo a descentralização.
Aumentar a viabilidade da participação de validadores independentes.
Aumentar a robustez geral do sistema.
Aumentar a capacidade do Ethereum de resistir a ataques de 51%, incluindo prevenir reversões de finalização, impedir e censurar.
Determinismo de Slot Único e Democratização da Staking
Atualmente, o Ethereum precisa de 2-3 epochs ( cerca de 15 minutos ) para confirmar definitivamente um bloco, e são necessários pelo menos 32 ETH para se tornar um validador. Isso é o resultado de um compromisso entre três objetivos:
Maximizar o número de validadores que participam na atestação
Minimizar o tempo de confirmação final
Minimizar os custos de execução dos nós
Estes três objetivos estão em conflito. Para alcançar a finalização económica (, ou seja, um atacante precisa destruir uma grande quantidade de ETH para reverter um bloco que já foi confirmado ), e cada vez que é confirmada a finalização, cada validador precisa assinar duas mensagens. Portanto, se o número de validadores for grande, será necessário ou muito tempo para processar todas as assinaturas, ou nós muito poderosos para processar todas as assinaturas ao mesmo tempo.
Idealmente, a Ethereum espera alcançar dois objetivos ao manter a finalidade econômica:
Em um slot de tempo, idealmente manter ou reduzir a duração atual de 12 segundos ( para completar a confirmação de bloco, em vez de 15 minutos.
Reduzir o limite mínimo de staking de 32 ETH para 1 ETH.
O primeiro ponto assegura que todos os usuários possam beneficiar de uma proteção de segurança de nível superior. O segundo ponto ajuda a apoiar os stakers independentes, reduzindo a barreira de entrada.
No entanto, esses dois objetivos estão em conflito com o objetivo de minimizar despesas. Esta também é a razão pela qual o Ethereum não adotou a determinística de slot único inicialmente. No entanto, pesquisas recentes propuseram algumas soluções possíveis.
![Ethereum protocolo análise das perspectivas de atualização técnica (1): The Merge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-93f3ed93a0381371efdfb72d23e8c693.webp(
Proposta de Determinação de Slot Único
Para alcançar a determinística de um único slot em um cenário com um grande número de validadores, sem incorrer em custos operacionais excessivos para os nós, atualmente existem algumas soluções principais:
Ataque de força bruta: desenvolver um protocolo de agregação de assinaturas mais eficiente, que pode usar a tecnologia ZK-SNARKs, tornando possível processar milhões de assinaturas de validadores em um único slot.
Comissão Orbit: Esta é uma nova mecânica que permite a um comitê de tamanho médio, selecionado aleatoriamente, ser responsável pela finalização da cadeia, mantendo ao mesmo tempo as características de custo de ataque. Orbit utiliza a heterogeneidade do tamanho do depósito dos validadores para equilibrar a finalidade econômica e a participação de validadores pequenos.
Staking em Camadas: Este mecanismo estabelece duas categorias de stakers, uma com requisitos de depósito mais elevados e outra com requisitos mais baixos. Apenas o nível com requisitos de depósito elevados participa diretamente na provisão da finalidade econômica. Em relação aos direitos e deveres dos depositantes de baixo nível, já existem várias propostas, incluindo staking delegado, seleção aleatória para participação na confirmação de blocos, entre outras.
Cada solução tem suas vantagens e desvantagens, sendo necessário fazer um balanço entre segurança, descentralização e viabilidade técnica.
![Ethereum protocolo análise de perspectivas de atualização técnica (1): The Merge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-153ba8816e34fe273a854b70b061774c.webp(
Eleição de Líder Secreto Único
Atualmente, o proponente do próximo bloco pode ser conhecido antecipadamente, o que gera vulnerabilidades de segurança. Um atacante pode monitorar a rede, determinar o endereço IP do validador e iniciar um ataque DoS quando ele estiver prestes a propor um bloco.
A melhor maneira de resolver esse problema é ocultar as informações do próximo proponente de bloco, mantendo-as em sigilo, pelo menos até que o bloco seja realmente gerado. O protocolo de eleição de líderes secretos único resolve este problema criando um "ID de validador cego" para cada validador, utilizando tecnologia de criptografia, e depois permitindo que vários proponentes tenham a oportunidade de reestruturar e recriptografar o pool de IDs cegos.
No entanto, implementar um protocolo de eleição de líder secreto único que seja suficientemente simples não é uma tarefa fácil. A simplicidade do protocolo Ethereum é crucial, e não se deseja aumentar ainda mais sua complexidade. Atualmente, está sendo explorada uma solução simplificada de SSLE utilizando assinaturas em anel, mas ainda precisam ser resolvidos problemas como a implementação eficaz de SSLE resistente a quântica.
Confirmação de transações mais rápida
Reduzir ainda mais o tempo de confirmação das transações do Ethereum ) de 12 segundos para 4 segundos ( melhorará significativamente a experiência do usuário, aumentará a eficiência dos protocolos DeFi e tornará o L2 mais descentralizado. Existem duas principais rotas tecnológicas:
Reduzir o intervalo de tempo para 8 segundos ou 4 segundos.
Permitir que os proponentes publiquem pré-confirmações durante um único intervalo de tempo.
No entanto, a redução do tempo de slot pode aumentar o risco de centralização dos validadores, uma vez que em certas regiões os stakers podem ter dificuldades em obter provas a tempo. O método de pré-confirmação, embora possa melhorar o tempo médio de confirmação, não consegue melhorar o desempenho em cenários mais negativos, e a forma de incentivar a pré-confirmação ainda é uma questão a ser resolvida.
![Ethereum protocolo tecnologia atualização perspectiva análise (1): The Merge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-7bc9f3396191ee49aa1225eb188586df.webp(
Ataque Quântico Resistente
Diante da potencial ameaça da computação quântica, o Ethereum precisa desenvolver ativamente alternativas resistentes a ataques quânticos. Cada parte do protocolo que depende de curvas elípticas precisa ter uma alternativa baseada em hash ou outra que seja resistente a quântica. Isso comprova a razoabilidade de adotar suposições de desempenho conservadoras no design da atestação, e também é a razão para desenvolver mais ativamente alternativas resistentes a ataques quânticos.
Conclusão
A evolução técnica do sistema de atestação do Ethereum é cheia de desafios. Para enfrentar esses desafios, a determinação final em um único slot, a democratização do staking, a eleição de um único líder secreto, a confirmação de transações mais rápida e o desenvolvimento de alternativas resistentes a ataques quânticos são todos problemas importantes que o Ethereum precisa resolver.
Buterin refletiu amplamente sobre a atualização "Merge", propondo uma combinação de várias soluções técnicas e discutindo o potencial de design da tecnologia de atestação e os caminhos de atualização atualmente viáveis. Durante o processo de atualização técnica, o Ethereum está continuamente explorando e inovando, equilibrando diferentes opções para encontrar o caminho de desenvolvimento mais adequado, alcançando maior segurança, desempenho e grau de descentralização.
![Ethereum protocolo atualização técnica perspectiva análise (1): The Merge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-8a62f08e888c99c5c5d45ad550de5927.webp(
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BlockImposter
· 07-18 11:06
Todos os dias a negociar conceitos, mas não consegue subir.
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FundingMartyr
· 07-16 17:55
bull é bull, eu já troquei eth por u.
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BearMarketBro
· 07-16 17:49
O que há de errado em estar em baixa? Se não vender, não perde.
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ZenChainWalker
· 07-16 17:44
A fusão realmente foi cuidadosa, toda a cadeia principal ficou diferente.
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EntryPositionAnalyst
· 07-16 17:27
Espere até que os lucros sejam estabilizados antes de entrar!
Roteiro de atualização da atestação do Ethereum: seis direções de desenvolvimento desde a fusão até o salto.
O futuro do sistema de atestação do Ethereum
O cofundador do Ethereum, Vitalik Buterin, recentemente publicou uma série de artigos, explorando a direção futura do protocolo Ethereum. Esses artigos abrangem seis partes principais do roteiro do Ethereum, incluindo a fusão ( The Merge ), escalabilidade ( The Surge ), limpeza ( The Scourge ), verificação ( The Verge ), purificação ( The Purge ) e salto ( The Splurge ). Este artigo se concentrará na primeira parte do roteiro "fusão", explorando quais melhorias ainda podem ser feitas no mecanismo de atestação e como implementar essas melhorias.
Buterin acredita que a "fusão" é o evento mais importante da história do Ethereum, marcando a transição da prova de trabalho ( PoW ) para a prova de participação ( PoS ). Atualmente, o Ethereum como um sistema PoS tem funcionado de forma estável por quase dois anos, demonstrando excelência em estabilidade, desempenho e descentralização. No entanto, o mecanismo PoS ainda apresenta algumas áreas-chave que precisam de melhorias adicionais.
O roadmap de 2023 irá focar nos seguintes aspectos: melhorar as características técnicas ( como estabilidade, desempenho e acessibilidade para pequenos validadores ), bem como implementar reformas económicas para enfrentar riscos de centralização. Buterin enfatizou que esta não é uma lista exaustiva de melhorias, mas sim algumas ideias que estão atualmente em consideração ativa.
O principal objetivo da fusão
Determinismo de slot único (SSF): Atualmente, os blocos do Ethereum levam cerca de 15 minutos para serem finalmente confirmados. Ao melhorar a eficiência do mecanismo de consenso, é possível reduzir significativamente esse tempo, permitindo que os blocos sejam propostos e finalmente confirmados dentro do mesmo slot.
Alcançar a confirmação e conclusão mais rápidas das transações, mantendo a descentralização.
Aumentar a viabilidade da participação de validadores independentes.
Aumentar a robustez geral do sistema.
Aumentar a capacidade do Ethereum de resistir a ataques de 51%, incluindo prevenir reversões de finalização, impedir e censurar.
Determinismo de Slot Único e Democratização da Staking
Atualmente, o Ethereum precisa de 2-3 epochs ( cerca de 15 minutos ) para confirmar definitivamente um bloco, e são necessários pelo menos 32 ETH para se tornar um validador. Isso é o resultado de um compromisso entre três objetivos:
Estes três objetivos estão em conflito. Para alcançar a finalização económica (, ou seja, um atacante precisa destruir uma grande quantidade de ETH para reverter um bloco que já foi confirmado ), e cada vez que é confirmada a finalização, cada validador precisa assinar duas mensagens. Portanto, se o número de validadores for grande, será necessário ou muito tempo para processar todas as assinaturas, ou nós muito poderosos para processar todas as assinaturas ao mesmo tempo.
Idealmente, a Ethereum espera alcançar dois objetivos ao manter a finalidade econômica:
Em um slot de tempo, idealmente manter ou reduzir a duração atual de 12 segundos ( para completar a confirmação de bloco, em vez de 15 minutos.
Reduzir o limite mínimo de staking de 32 ETH para 1 ETH.
O primeiro ponto assegura que todos os usuários possam beneficiar de uma proteção de segurança de nível superior. O segundo ponto ajuda a apoiar os stakers independentes, reduzindo a barreira de entrada.
No entanto, esses dois objetivos estão em conflito com o objetivo de minimizar despesas. Esta também é a razão pela qual o Ethereum não adotou a determinística de slot único inicialmente. No entanto, pesquisas recentes propuseram algumas soluções possíveis.
![Ethereum protocolo análise das perspectivas de atualização técnica (1): The Merge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-93f3ed93a0381371efdfb72d23e8c693.webp(
Proposta de Determinação de Slot Único
Para alcançar a determinística de um único slot em um cenário com um grande número de validadores, sem incorrer em custos operacionais excessivos para os nós, atualmente existem algumas soluções principais:
Ataque de força bruta: desenvolver um protocolo de agregação de assinaturas mais eficiente, que pode usar a tecnologia ZK-SNARKs, tornando possível processar milhões de assinaturas de validadores em um único slot.
Comissão Orbit: Esta é uma nova mecânica que permite a um comitê de tamanho médio, selecionado aleatoriamente, ser responsável pela finalização da cadeia, mantendo ao mesmo tempo as características de custo de ataque. Orbit utiliza a heterogeneidade do tamanho do depósito dos validadores para equilibrar a finalidade econômica e a participação de validadores pequenos.
Staking em Camadas: Este mecanismo estabelece duas categorias de stakers, uma com requisitos de depósito mais elevados e outra com requisitos mais baixos. Apenas o nível com requisitos de depósito elevados participa diretamente na provisão da finalidade econômica. Em relação aos direitos e deveres dos depositantes de baixo nível, já existem várias propostas, incluindo staking delegado, seleção aleatória para participação na confirmação de blocos, entre outras.
Cada solução tem suas vantagens e desvantagens, sendo necessário fazer um balanço entre segurança, descentralização e viabilidade técnica.
![Ethereum protocolo análise de perspectivas de atualização técnica (1): The Merge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-153ba8816e34fe273a854b70b061774c.webp(
Eleição de Líder Secreto Único
Atualmente, o proponente do próximo bloco pode ser conhecido antecipadamente, o que gera vulnerabilidades de segurança. Um atacante pode monitorar a rede, determinar o endereço IP do validador e iniciar um ataque DoS quando ele estiver prestes a propor um bloco.
A melhor maneira de resolver esse problema é ocultar as informações do próximo proponente de bloco, mantendo-as em sigilo, pelo menos até que o bloco seja realmente gerado. O protocolo de eleição de líderes secretos único resolve este problema criando um "ID de validador cego" para cada validador, utilizando tecnologia de criptografia, e depois permitindo que vários proponentes tenham a oportunidade de reestruturar e recriptografar o pool de IDs cegos.
No entanto, implementar um protocolo de eleição de líder secreto único que seja suficientemente simples não é uma tarefa fácil. A simplicidade do protocolo Ethereum é crucial, e não se deseja aumentar ainda mais sua complexidade. Atualmente, está sendo explorada uma solução simplificada de SSLE utilizando assinaturas em anel, mas ainda precisam ser resolvidos problemas como a implementação eficaz de SSLE resistente a quântica.
Confirmação de transações mais rápida
Reduzir ainda mais o tempo de confirmação das transações do Ethereum ) de 12 segundos para 4 segundos ( melhorará significativamente a experiência do usuário, aumentará a eficiência dos protocolos DeFi e tornará o L2 mais descentralizado. Existem duas principais rotas tecnológicas:
No entanto, a redução do tempo de slot pode aumentar o risco de centralização dos validadores, uma vez que em certas regiões os stakers podem ter dificuldades em obter provas a tempo. O método de pré-confirmação, embora possa melhorar o tempo médio de confirmação, não consegue melhorar o desempenho em cenários mais negativos, e a forma de incentivar a pré-confirmação ainda é uma questão a ser resolvida.
![Ethereum protocolo tecnologia atualização perspectiva análise (1): The Merge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-7bc9f3396191ee49aa1225eb188586df.webp(
Ataque Quântico Resistente
Diante da potencial ameaça da computação quântica, o Ethereum precisa desenvolver ativamente alternativas resistentes a ataques quânticos. Cada parte do protocolo que depende de curvas elípticas precisa ter uma alternativa baseada em hash ou outra que seja resistente a quântica. Isso comprova a razoabilidade de adotar suposições de desempenho conservadoras no design da atestação, e também é a razão para desenvolver mais ativamente alternativas resistentes a ataques quânticos.
Conclusão
A evolução técnica do sistema de atestação do Ethereum é cheia de desafios. Para enfrentar esses desafios, a determinação final em um único slot, a democratização do staking, a eleição de um único líder secreto, a confirmação de transações mais rápida e o desenvolvimento de alternativas resistentes a ataques quânticos são todos problemas importantes que o Ethereum precisa resolver.
Buterin refletiu amplamente sobre a atualização "Merge", propondo uma combinação de várias soluções técnicas e discutindo o potencial de design da tecnologia de atestação e os caminhos de atualização atualmente viáveis. Durante o processo de atualização técnica, o Ethereum está continuamente explorando e inovando, equilibrando diferentes opções para encontrar o caminho de desenvolvimento mais adequado, alcançando maior segurança, desempenho e grau de descentralização.
![Ethereum protocolo atualização técnica perspectiva análise (1): The Merge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-8a62f08e888c99c5c5d45ad550de5927.webp(