Reestructuración de Ethereum: Hacia un camino más simple

Ethereum, como libro mayor descentralizado global, tiene la importante responsabilidad de llevar activos de civilización y registros, proporcionando soporte fundamental para infraestructuras clave como finanzas, gobernanza y certificación de datos de alto valor. Para lograr esta gran visión, el sistema debe seguir perfeccionándose en dos capacidades centrales: escalabilidad y resiliencia.

La reciente bifurcación dura de Fusaka ha traído una mejora significativa al espacio de datos L2, y el mapa de ruta futuro también planea una expansión similar para L1. Al mismo tiempo, Ethereum ha cambiado a un consenso PoS a través de Merge, mejorando la diversidad de clientes, y la investigación sobre la verificabilidad ZK y la resistencia a ataques cuánticos también está en curso. Sin embargo, además de la mejora del rendimiento, hay una base de resiliencia que a menudo se pasa por alto pero que es igual de importante: la simplicidad del protocolo.

Sencillo: la máxima garantía descentralizada

El asombro que genera el Bitcoin se debe en gran medida a la extrema simplicidad de su protocolo. Su lógica central es clara y sencilla: la blockchain está compuesta por una serie de bloques, cada bloque se conecta al anterior mediante hashes, se valida la efectividad de los bloques a través de PoW, y las transacciones contenidas en cada bloque son consumidas por las monedas generadas por la minería o transacciones anteriores.

Esta simplicidad trae muchos beneficios: reduce la barrera de comprensión y desarrollo, disminuye la complejidad del mantenimiento a largo plazo, reduce el riesgo de vulnerabilidades de seguridad graves y disminuye la posibilidad de manipulación por intereses especiales. Sin embargo, Ethereum no ha tenido un desempeño ideal en este aspecto, lo que ha llevado a costos de desarrollo innecesarios, riesgos de seguridad y un cierre en la cultura de investigación.

En los próximos cinco años, Ethereum tiene el potencial de acercarse a Bitcoin en términos de simplicidad. Este objetivo se puede abordar desde dos aspectos: la capa de consenso y la capa de ejecución.

Capa de consenso simplificada

El nuevo mecanismo de consenso del futuro integrará los logros de investigación de la última década en teoría del consenso, ZK-SNARK y economía de staking, con el objetivo de construir una capa de consenso que sea a largo plazo óptima y significativamente simplificada. Las principales medidas incluyen:

1. Mecanismo de finalización de tres ranuras: simplifica la lógica relacionada con slot y epoch, eliminando mecanismos complejos como el barajado de comités y los comités de sincronización.

2. Optimización de la elección de bifurcación y la estructura de red: adoptar reglas de elección de bifurcación más simples y utilizar la tecnología de agregación STARK para reducir los costos de confianza.

3. Rediseñar la lógica de transición de estado: simplificar los mecanismos de entrada, salida, extracción y cambio de clave de los validadores.

Innovación en la capa de ejecución

La capa de ejecución es la parte más compleja de Ethereum, e incluye el conjunto de instrucciones EVM, contratos precompilados, SELFDESTRUCT y otras funciones difíciles de escalar. Una solución viable es reemplazar EVM con una VM (como RISC-V) que sea simple, de alto rendimiento y amigable con ZK. Los beneficios de hacer esto incluyen:

• Mejora significativa del rendimiento
• Se integra sin problemas con lenguajes de programación populares
• Soporte nativo para sistemas de prueba de conocimiento cero
• Estructura clara, fácil de auditar y verificar la seguridad
• Reducir la dependencia de los contratos precompilados

Para una transición suave, se puede permitir que los contratos existentes continúen ejecutándose en un intérprete EVM escrito en RISC-V, similar a cómo Apple utiliza Rosetta para la migración a chips ARM.

Construir una base de sistema elegante

El futuro protocolo de Ethereum debería integrar más componentes compartidos para reducir la complejidad general del sistema:

• Código de borrado unificado: utilizado para muestreo de disponibilidad de datos, almacenamiento histórico y aceleración de difusión P2P
• Formato de serialización unificado (SSZ): mejora la eficiencia y facilita el desacoplamiento de L2
• Estructura de árbol de estado unificada: se utiliza un árbol binario más adecuado para las pruebas ZK

Estas mejoras harán que la base de Ethereum ya no sea un producto de varios compromisos, sino un conjunto elegante de "bloques de protocolo".

Abrazar la simplicidad, volver a la esencia

La simplicidad, al igual que la descentralización, es la piedra angular de la resiliencia del sistema. Valorar verdaderamente la simplicidad requiere un cambio cultural, cuyos beneficios pueden no ser fáciles de cuantificar de inmediato, pero a largo plazo, el valor de la simplicidad se manifestará gradualmente.

Siguiendo el enfoque de tinygrad, se puede establecer un objetivo de número máximo de líneas de código de consenso para las normas a largo plazo de Ethereum, haciendo que su complejidad se acerque al nivel de Bitcoin. Al mismo tiempo, el diseño general debe adherirse al principio de "prioridad a lo simple", inclinándose hacia el encapsulamiento local en lugar de la complejidad sistémica, priorizando elecciones arquitectónicas con atributos claros y verificables.

A través de estos esfuerzos, Ethereum tiene la esperanza de regresar a un camino de simplicidad mientras mantiene potentes funciones, sentando así una base sólida para el desarrollo sostenible del futuro.