Майбутній напрямок розвитку системи атестації Ethereum
Співзасновник Ethereum Віталік Бутерін нещодавно опублікував серію статей, в яких досліджуються майбутні напрямки розвитку протоколу Ethereum. Ці статті охоплюють шість основних частин дорожньої карти Ethereum, включаючи злиття (The Merge), розширення (The Surge), очищення (The Scourge), верифікацію (The Verge), очищення (The Purge) та стрибок (The Splurge). У цій статті буде особливо проаналізовано першу частину дорожньої карти "злиття", досліджуючи, які ще аспекти механізму атестації можна вдосконалити, а також як реалізувати ці вдосконалення.
Бутерін вважає, що "злиття" є найважливішою віхою в історії Ethereum, що позначає перехід від доказу роботи (PoW) до атестації (PoS). Наразі Ethereum як PoS система стабільно працює вже майже два роки, демонструючи відмінні результати в стабільності, продуктивності та децентралізації. Однак, механізм PoS все ще має деякі ключові сфери, які потребують подальшого вдосконалення.
Дорожня карта 2023 року зосередиться на кількох аспектах: покращення технічних характеристик (, таких як стабільність, продуктивність і доступність для малих валідаторів ), а також реалізація економічних змін для протидії централізованим ризикам. Бутерін підкреслив, що це не вичерпний список покращень, а лише деякі ідеї, які зараз активно розглядаються.
Основна мета злиття
Одночасна детермінованість (SSF): наразі блоки Ethereum потребують близько 15 хвилин для остаточного підтвердження. Підвищивши ефективність механізму консенсусу, можна значно скоротити цей час, дозволивши блокам бути запропонованими та остаточно підтвердженими в одному часовому проміжку.
Забезпечити найшвидше підтвердження та завершення транзакцій, зберігаючи децентралізацію.
Підвищення доцільності участі незалежних стейкерів.
Підвищення загальної надійності системи.
Підвищення здатності Ethereum протистояти атакам на 51%, включаючи запобігання остаточним реверсуванням, блокування та цензуру.
Одночасна детермінація та демократизація стейкінгу
Наразі Ethereum потребує 2-3 епохи( приблизно 15 хвилин) для остаточного підтвердження блоку, і необхідно принаймні 32 ETH, щоб стати валідатором. Це є результатом компромісу між трьома цілями:
Максимізація кількості валідаторів, які беруть участь в атестації
Мінімізувати час остаточного визначення
Мінімізація витрат на роботу вузлів
Ці три цілі суперечать одна одній. Щоб досягти економічної остаточності (, атакуючий повинен знищити велику кількість ETH, щоб скасувати вже підтверджений блок ), кожного разу, коли відбувається остаточне підтвердження, кожен валідатор повинен підписати два повідомлення. Отже, якщо кількість валідаторів велика, або потрібно дуже багато часу, щоб обробити всі підписи, або потрібні дуже потужні вузли, щоб одночасно обробити всі підписи.
В ідеальних умовах Ethereum сподівається досягти двох цілей, зберігаючи економічну остаточність:
У ідеальному випадку в одному часовому слоті ( зберігати або скорочувати поточну тривалість у 12 секунд ) для завершення остаточного підтвердження блоку, а не 15 хвилин.
Знизити мінімальний поріг стейкування з 32 Етер до 1 Етер.
Перша точка може забезпечити, що всі користувачі отримують вигоду від більш високого рівня безпеки. Друга точка допомагає підтримувати незалежних стейкерів, знижуючи бар'єри для участі.
Однак ці дві мети суперечать меті мінімізації витрат. Це також є причиною, чому Ethereum спочатку не впровадив одноразову детермінованість. Проте останні дослідження запропонували кілька можливих рішень.
Пропозиція про односекундну визначеність
Щоб досягти одноразової детермінації в умовах великої кількості валідаторів, не призводячи до надмірних витрат на експлуатацію вузлів, наразі існує кілька основних рішень:
Брутфорс: розробка більш ефективного протоколу агрегації підписів, можливо, з використанням технології ZK-SNARKs, що дозволить обробляти підписи мільйонів валідаторів в одному часовому проміжку.
Комітет Orbit: це новий механізм, що дозволяє випадково обраній середній комісії відповідати за остаточне підтвердження ланцюга, одночасно зберігаючи характеристики вартості атаки. Orbit використовує гетерогенність розміру депозитів валідаторів, досягаючи балансу між економічною остаточністю та участю малих валідаторів.
Подвійне стейкування: цей механізм має два типи стейкерів, один з яких має високі вимоги до депозиту, а інший - низькі. Тільки рівень з високими вимогами до депозиту безпосередньо бере участь у забезпеченні економічної остаточності. Щодо прав і обов'язків стейкерів з нижчого рівня, існує кілька пропозицій, включаючи делеговане стейкування, випадковий вибір для участі у підтвердженні блоків тощо.
Кожне рішення має свої переваги та недоліки, і потрібно зважити між безпекою, децентралізацією та технічною здійсненністю.
Вибори єдиного таємного лідера
Наразі наступного пропозиціонера блоку можна знати заздалегідь, що призводить до вразливостей безпеки. Зловмисники можуть спостерігати за мережею, визначати IP-адреси валідаторів і розпочинати DoS-атаки, коли вони збираються запропонувати блок.
Найкращим способом вирішення цієї проблеми є приховування інформації про наступного пропонента блоку, принаймні до фактичного створення блоку. Протокол виборів єдиного секретного лідера вирішує цю проблему, використовуючи криптографічні технології для створення "сліпих" ідентифікаторів для кожного валідатора, а потім дозволяючи кільком пропонентам мати можливість реорганізувати та повторно зашифрувати пул сліпих ідентифікаторів.
Проте, реалізувати достатньо простий протокол виборів єдиного таємного лідера не є легким завданням. Простота протоколу Ethereum є критично важливою, і не хочеться додатково збільшувати його складність. В даний час вивчається спрощена схема SSLE з використанням кільцевих підписів, але все ще потрібно вирішити такі питання, як реалізація ефективного квантового SSLE.
Швидше підтвердження транзакцій
Подальше скорочення часу підтвердження транзакцій Ethereum ( з 12 секунд до 4 секунд ) значно покращить досвід користувачів, підвищить ефективність DeFi-протоколів і зробить L2 більш децентралізованим. Є два основних технічних напрямки:
Скоротити час затримки до 8 секунд або 4 секунд.
Дозволити пропонентам публікувати попереднє підтвердження протягом одного тимчасового інтервалу.
Проте, скорочення часу вікна може збільшити ризик концентрації валідаторів, оскільки деяким стейкерам в певних регіонах може бути важко своєчасно отримати підтвердження. Хоча метод попереднього підтвердження може покращити середній час підтвердження, він не може поліпшити показники в найгірших випадках, і питання про те, як стимулювати попереднє підтвердження, залишається невирішеним.
Антиквантовий напад
Стикаючись з потенційною загрозою квантових обчислень, Ethereum повинен активно розробляти альтернативні рішення, стійкі до квантових атак. Кожна частина протоколу, яка наразі залежить від еліптичних кривих, повинна мати альтернативи, основані на хешах або інших рішеннях, стійких до квантових атак. Це підтверджує доцільність прийняття консервативних припущень про продуктивність в дизайні атестації, а також є причиною для більш активної розробки альтернатив, стійких до квантових атак.
Висновок
Технічна еволюція системи атестації Ethereum сповнена викликів. Щоб впоратися з цими викликами, остаточна детермінованість за один часовий інтервал, демократизація стейкінгу, вибори єдиного секретного лідера, швидше підтвердження транзакцій та розробка альтернатив проти квантових атак є важливими питаннями, які потрібно вирішити Ethereum.
Бутерин всебічно розглянув оновлення "Злиття", запропонував різноманітні комбінації технічних рішень, обговорив потенціал дизайну технології атестації та поточні життєздатні шляхи оновлення. У процесі технічного оновлення Ethereum постійно досліджує та інновує, зважуючи різні варіанти, щоб знайти найкращий шлях розвитку, досягти вищої безпеки, продуктивності та рівня децентралізації.
Ця сторінка може містити контент третіх осіб, який надається виключно в інформаційних цілях (не в якості запевнень/гарантій) і не повинен розглядатися як схвалення його поглядів компанією Gate, а також як фінансова або професійна консультація. Див. Застереження для отримання детальної інформації.
10 лайків
Нагородити
10
5
Репост
Поділіться
Прокоментувати
0/400
BlockImposter
· 07-18 11:06
Щодня торгують концепціями, але зростання не відбувається.
Переглянути оригіналвідповісти на0
FundingMartyr
· 07-16 17:55
бик повернувся до бику, я вже давно обміняв eth на u
Переглянути оригіналвідповісти на0
BearMarketBro
· 07-16 17:49
Що сталося з ведмежими настроями? Якщо не продавати, то й не втрачати.
Переглянути оригіналвідповісти на0
ZenChainWalker
· 07-16 17:44
Об'єднання дійсно було з душею, цілий основний блокчейн став іншим.
Переглянути оригіналвідповісти на0
EntryPositionAnalyst
· 07-16 17:27
Зачекайте, поки прибутки стабілізуються, перш ніж заходити!
Дорога до оновлення Ethereum: шість основних напрямків розвитку від злиття до стрибка
Майбутній напрямок розвитку системи атестації Ethereum
Співзасновник Ethereum Віталік Бутерін нещодавно опублікував серію статей, в яких досліджуються майбутні напрямки розвитку протоколу Ethereum. Ці статті охоплюють шість основних частин дорожньої карти Ethereum, включаючи злиття (The Merge), розширення (The Surge), очищення (The Scourge), верифікацію (The Verge), очищення (The Purge) та стрибок (The Splurge). У цій статті буде особливо проаналізовано першу частину дорожньої карти "злиття", досліджуючи, які ще аспекти механізму атестації можна вдосконалити, а також як реалізувати ці вдосконалення.
Бутерін вважає, що "злиття" є найважливішою віхою в історії Ethereum, що позначає перехід від доказу роботи (PoW) до атестації (PoS). Наразі Ethereum як PoS система стабільно працює вже майже два роки, демонструючи відмінні результати в стабільності, продуктивності та децентралізації. Однак, механізм PoS все ще має деякі ключові сфери, які потребують подальшого вдосконалення.
Дорожня карта 2023 року зосередиться на кількох аспектах: покращення технічних характеристик (, таких як стабільність, продуктивність і доступність для малих валідаторів ), а також реалізація економічних змін для протидії централізованим ризикам. Бутерін підкреслив, що це не вичерпний список покращень, а лише деякі ідеї, які зараз активно розглядаються.
Основна мета злиття
Одночасна детермінованість (SSF): наразі блоки Ethereum потребують близько 15 хвилин для остаточного підтвердження. Підвищивши ефективність механізму консенсусу, можна значно скоротити цей час, дозволивши блокам бути запропонованими та остаточно підтвердженими в одному часовому проміжку.
Забезпечити найшвидше підтвердження та завершення транзакцій, зберігаючи децентралізацію.
Підвищення доцільності участі незалежних стейкерів.
Підвищення загальної надійності системи.
Підвищення здатності Ethereum протистояти атакам на 51%, включаючи запобігання остаточним реверсуванням, блокування та цензуру.
Одночасна детермінація та демократизація стейкінгу
Наразі Ethereum потребує 2-3 епохи( приблизно 15 хвилин) для остаточного підтвердження блоку, і необхідно принаймні 32 ETH, щоб стати валідатором. Це є результатом компромісу між трьома цілями:
Ці три цілі суперечать одна одній. Щоб досягти економічної остаточності (, атакуючий повинен знищити велику кількість ETH, щоб скасувати вже підтверджений блок ), кожного разу, коли відбувається остаточне підтвердження, кожен валідатор повинен підписати два повідомлення. Отже, якщо кількість валідаторів велика, або потрібно дуже багато часу, щоб обробити всі підписи, або потрібні дуже потужні вузли, щоб одночасно обробити всі підписи.
В ідеальних умовах Ethereum сподівається досягти двох цілей, зберігаючи економічну остаточність:
У ідеальному випадку в одному часовому слоті ( зберігати або скорочувати поточну тривалість у 12 секунд ) для завершення остаточного підтвердження блоку, а не 15 хвилин.
Знизити мінімальний поріг стейкування з 32 Етер до 1 Етер.
Перша точка може забезпечити, що всі користувачі отримують вигоду від більш високого рівня безпеки. Друга точка допомагає підтримувати незалежних стейкерів, знижуючи бар'єри для участі.
Однак ці дві мети суперечать меті мінімізації витрат. Це також є причиною, чому Ethereum спочатку не впровадив одноразову детермінованість. Проте останні дослідження запропонували кілька можливих рішень.
Пропозиція про односекундну визначеність
Щоб досягти одноразової детермінації в умовах великої кількості валідаторів, не призводячи до надмірних витрат на експлуатацію вузлів, наразі існує кілька основних рішень:
Брутфорс: розробка більш ефективного протоколу агрегації підписів, можливо, з використанням технології ZK-SNARKs, що дозволить обробляти підписи мільйонів валідаторів в одному часовому проміжку.
Комітет Orbit: це новий механізм, що дозволяє випадково обраній середній комісії відповідати за остаточне підтвердження ланцюга, одночасно зберігаючи характеристики вартості атаки. Orbit використовує гетерогенність розміру депозитів валідаторів, досягаючи балансу між економічною остаточністю та участю малих валідаторів.
Подвійне стейкування: цей механізм має два типи стейкерів, один з яких має високі вимоги до депозиту, а інший - низькі. Тільки рівень з високими вимогами до депозиту безпосередньо бере участь у забезпеченні економічної остаточності. Щодо прав і обов'язків стейкерів з нижчого рівня, існує кілька пропозицій, включаючи делеговане стейкування, випадковий вибір для участі у підтвердженні блоків тощо.
Кожне рішення має свої переваги та недоліки, і потрібно зважити між безпекою, децентралізацією та технічною здійсненністю.
Вибори єдиного таємного лідера
Наразі наступного пропозиціонера блоку можна знати заздалегідь, що призводить до вразливостей безпеки. Зловмисники можуть спостерігати за мережею, визначати IP-адреси валідаторів і розпочинати DoS-атаки, коли вони збираються запропонувати блок.
Найкращим способом вирішення цієї проблеми є приховування інформації про наступного пропонента блоку, принаймні до фактичного створення блоку. Протокол виборів єдиного секретного лідера вирішує цю проблему, використовуючи криптографічні технології для створення "сліпих" ідентифікаторів для кожного валідатора, а потім дозволяючи кільком пропонентам мати можливість реорганізувати та повторно зашифрувати пул сліпих ідентифікаторів.
Проте, реалізувати достатньо простий протокол виборів єдиного таємного лідера не є легким завданням. Простота протоколу Ethereum є критично важливою, і не хочеться додатково збільшувати його складність. В даний час вивчається спрощена схема SSLE з використанням кільцевих підписів, але все ще потрібно вирішити такі питання, як реалізація ефективного квантового SSLE.
Швидше підтвердження транзакцій
Подальше скорочення часу підтвердження транзакцій Ethereum ( з 12 секунд до 4 секунд ) значно покращить досвід користувачів, підвищить ефективність DeFi-протоколів і зробить L2 більш децентралізованим. Є два основних технічних напрямки:
Проте, скорочення часу вікна може збільшити ризик концентрації валідаторів, оскільки деяким стейкерам в певних регіонах може бути важко своєчасно отримати підтвердження. Хоча метод попереднього підтвердження може покращити середній час підтвердження, він не може поліпшити показники в найгірших випадках, і питання про те, як стимулювати попереднє підтвердження, залишається невирішеним.
Антиквантовий напад
Стикаючись з потенційною загрозою квантових обчислень, Ethereum повинен активно розробляти альтернативні рішення, стійкі до квантових атак. Кожна частина протоколу, яка наразі залежить від еліптичних кривих, повинна мати альтернативи, основані на хешах або інших рішеннях, стійких до квантових атак. Це підтверджує доцільність прийняття консервативних припущень про продуктивність в дизайні атестації, а також є причиною для більш активної розробки альтернатив, стійких до квантових атак.
Висновок
Технічна еволюція системи атестації Ethereum сповнена викликів. Щоб впоратися з цими викликами, остаточна детермінованість за один часовий інтервал, демократизація стейкінгу, вибори єдиного секретного лідера, швидше підтвердження транзакцій та розробка альтернатив проти квантових атак є важливими питаннями, які потрібно вирішити Ethereum.
Бутерин всебічно розглянув оновлення "Злиття", запропонував різноманітні комбінації технічних рішень, обговорив потенціал дизайну технології атестації та поточні життєздатні шляхи оновлення. У процесі технічного оновлення Ethereum постійно досліджує та інновує, зважуючи різні варіанти, щоб знайти найкращий шлях розвитку, досягти вищої безпеки, продуктивності та рівня децентралізації.