Переформатування Ethereum: шлях до спрощення

Ethereum як глобальний децентралізований реєстр несе відповідальність за зберігання цивілізаційних активів та записів, забезпечуючи базову підтримку для критично важливих інфраструктур у фінансовій сфері, управлінні та сертифікації високовартісних даних. Щоб досягти цього грандіозного бачення, система повинна постійно вдосконалюватися в двох основних можливостях: масштабованості та стійкості.

Нещодавнє хард-форк Fusaka суттєво покращив простір даних L2, а майбутня дорожня карта також планує подібне розширення для L1. Тим часом, Ethereum перейшов на консенсус PoS через Merge, різноманітність клієнтів покращилась, дослідження ZK-доказовості та стійкості до квантових атак також триває. Однак, окрім покращення продуктивності, є ще одна часто ігнорована, але не менш важлива основа стійкості: простота протоколу.

Простота: остаточний захист децентралізації

Причина, чому біткоїн вражає, в значній мірі полягає в його надзвичайній простоті протоколу. Його основна логіка проста і зрозуміла: блокчейн складається з ряду блоків, кожен з яких з'єднаний з попереднім блоком через хеш, а через PoW перевіряється дійсність блоку. Кожен блок містить транзакції, які споживаються з видобутку або монет, отриманих з попередніх транзакцій.

Ця простота принесла багато переваг: знизила бар'єри для розуміння та розробки, зменшила складність тривалої підтримки, знизила ризик серйозних вразливостей безпеки та зменшила ймовірність маніпуляцій з боку спеціальних інтересів. Проте, ефективність Ethereum у цьому відношенні була неідеальною, що призвело до непотрібних витрат на розробку, ризиків безпеки та закритої культури досліджень.

Протягом наступних п'яти років Ethereum має потенціал наблизитися до біткойна в плані простоти. Цієї мети можна досягти з двох аспектів: рівня консенсусу та рівня виконання.

Спрощений рівень консенсусу

Майбутній новий механізм консенсусу інтегрує досягнення досліджень останніх десяти років у теорії консенсусу, ZK-SNARK та економіці стейкінгу, з метою створення довгострокового оптимального та суттєво спрощеного рівня консенсусу. Основні заходи включають:

1. Тривалий механізм з трьох слотів: спростити логіку, пов’язану зі слотами та епохами, усунути складні механізми перемішування комітетів та синхронізації комітетів.

2. Оптимізація вибору розгалуження та мережевої структури: застосування простіших правил вибору розгалуження, використання технології STARK-агрегації для зниження витрат на довіру.

3. Переробка логіки переходу стану: спростити механізми приєднання, виходу, вилучення та зміни ключів валідаторів.

Інновації виконавчого рівня

Виконавчий шар є найскладнішою частиною Ethereum, що включає набір інструкцій EVM, попередньо скомпільовані контракти, SELFDESTRUCT та інші складні функції для розширення. Практичним рішенням може бути заміна EVM на просту, високо продуктивну, дружню до ZK віртуальну машину (таку як RISC-V). Переваги цього підходу включають:

• Значне підвищення продуктивності
• Безшовна інтеграція з основними мовами програмування
• Нативна підтримка системи нульових знань
• Чітка структура, що полегшує аудит та безпекову перевірку
• Зменшити залежність від попередньо скомпільованих контрактів

Щоб забезпечити плавний перехід, можна дозволити існуючим контрактам продовжувати працювати в EVM-інтерпретаторі, написаному на RISC-V, подібно до того, як Apple використовує Rosetta для переходу на ARM-чипи.

Побудова елегантної системної бази

Майбутній протокол Ethereum повинен інтегрувати більше спільних компонентів, щоб знизити загальну складність системи:

• Уніфікований код для виправлення помилок: використовується для вибірки доступності даних, історичного зберігання та прискорення P2P трансляції
• Уніфікований формат серіалізації (SSZ): підвищує ефективність, полегшує декомпозицію L2
• Уніфікована структура дерева станів: використання двійкового дерева, більш придатного для ZK-доказів

Ці покращення зроблять так, що Ethereum більше не буде продуктом різних компромісів, а стане елегантним "протокольним блоком".

Обійміть простоту, поверніться до джерела

Простота, як і децентралізація, є основою стійкості системи. Справжнє цінування простоти вимагає культурної зміни; її вигоди можуть бути не відразу кількісно оціненими, але в довгостроковій перспективі цінність простоти поступово виявиться.

Запозичуючи ідеї tinygrad, можна встановити цільову максимальну кількість рядків коду консенсусу для довгострокових стандартів Ethereum, щоб його складність наближалася до рівня Bitcoin. Одночасно загальний дизайн повинен дотримуватись принципу "простіше перш за все", надаючи перевагу локальній інкапсуляції, а не системній складності, та віддавати перевагу архітектурним виборам з чіткими властивостями та можливістю верифікації.

Завдяки цим зусиллям Ethereum має можливість повернутися до простоти, зберігаючи потужні функції, що закладе міцний фундамент для сталого розвитку в майбутньому.