Avantaj debaz Web3 a se verifyabilite - itilizatè yo ka verifye ki jan sistèm yo aktyèlman opere. Karakteristik sa a eksplike poukisa anpil moun andedan ak deyò endistri kript la dekri web3 kòm yon etap nan direksyon pou yon entènèt ki pi transparan ak verifye.
Kontrèman ak platfòm Web2 tankou Facebook oswa Instagram, kote algoritm ak règ rete opak menm lè yo dokimante, pwotokòl kriptografik yo fèt pou yon kontwòl konplè. Menm si yo pataje, ou manke kapasite pou verifye si platfòm la opere jan sa espesifye. Sa a se opoze a nan crypto, kote chak pwotokòl fèt yo dwe kòm odit ke posib-oswa omwen, li espere yo dwe.
Jodi a, nou pral eksplore "The Verge", yon seksyon nan seri sis pati ki fèk pibliye Vitalik sou lavni Ethereum , pou analize etap sa yo Ethereum ap pran nan direksyon pou reyalize verifyabilite, dirab, ak évolutivité nan tan kap vini an. Anba tit "The Verge," nou pral diskite sou fason achitekti blòk yo ka vin pi verifyab, inovasyon chanjman sa yo pote nan nivo pwotokòl la, ak fason yo bay itilizatè yo yon ekosistèm ki pi an sekirite. Ann kòmanse!
Aplikasyon Web2 fonksyone kòm "bwat nwa" - itilizatè yo ka sèlman wè opinyon yo ak rezilta yo, san okenn vizibilite sou fason aplikasyon an aktyèlman ap travay. Kontrèman, pwotokòl cryptocurrency tipikman fè kòd sous yo disponib piblikman, oswa omwen gen plan yo fè sa. Transparans sa a sèvi de rezon: li pèmèt itilizatè yo kominike dirèkteman ak kòd pwotokòl la si yo chwazi, epi li ede yo konprann egzakteman ki jan sistèm nan opere ak ki règ ki gouvène li.
"Desantralize sa ou kapab, verifye rès la."
Verifikabilite asire ke sistèm yo responsab epi, nan anpil ka, garanti ke pwotokòl fonksyone jan sa vle di. Prensip sa a mete aksan sou enpòtans pou minimize santralizasyon, paske li souvan mennen nan estrikti opak, ki pa responsab kote itilizatè yo pa ka verifye operasyon yo. Olye de sa, nou ta dwe fè efò pou desantralize otank posib epi fè rès eleman yo verifye ak responsab kote desantralizasyon pa posib.
Kominote Ethereum sanble aliman ak pèspektiv sa a, kòm plan wout la gen ladan yon etap enpòtan (yo rele "The Verge") ki vize pou fè Ethereum plis verifyab. Sepandan, anvan ou plonje nan The Verge, nou bezwen konprann ki aspè blockchains yo ta dwe verifye ak ki pati ki enpòtan nan pèspektiv itilizatè yo.
Blockchains esansyèlman fonksyone kòm revèy mondyal. Nan yon rezo distribiye ki gen anviwon 10,000 òdinatè, li ka pran yon kantite tan siyifikatif pou yon tranzaksyon pwopaje soti nan ne orijin nan tout lòt nœuds. Pou rezon sa a, nœuds atravè rezo a pa ka detèmine lòd egzak tranzaksyon yo—si youn te rive anvan oswa apre lòt—piske yo sèlman gen pwòp pèspektiv subjectif yo.
Paske lòd tranzaksyon yo enpòtan, rezo blockchain yo itilize metòd espesyalize yo rele " algoritm konsansis " pou asire nœuds yo rete senkronize epi trete sekans tranzaksyon yo nan menm lòd la. Malgre ke nœuds pa ka detèmine lòd tranzaksyon an globalman, mekanis konsansis pèmèt tout nœuds dakò sou menm sekans, sa ki pèmèt rezo a fonksyone kòm yon òdinatè sèl, limenm.
Pi lwen pase kouch konsansis la, gen tou kouch egzekisyon ki egziste nan chak blockchain. Kouch ekzekisyon an fòme pa tranzaksyon itilizatè yo vle egzekite. Yon fwa ke tranzaksyon yo te bay lòd avèk siksè pa konsansis, chak tranzaksyon dwe aplike nan eta aktyèl la nan kouch nan ekzekisyon. Si w ap mande, "Ki sa ki eta a?", ou te gen anpil chans wè blockchains konpare ak baz done-oswa plis espesyalman, nan baz done yon bank paske blockchains, tankou bank, kenbe yon dosye sou balans tout moun.
Si ou gen $100 nan eta nou rele "S" epi ou vle voye $10 bay yon lòt moun, balans ou nan pwochen eta a, "S+1", pral $90. Pwosesis sa a nan aplike tranzaksyon yo deplase soti nan yon eta nan yon lòt se sa nou rele yon STF (State Transition Function) .
Nan Bitcoin, STF a se sitou limite a chanjman balans, fè li relativman senp. Sepandan, kontrèman ak Bitcoin, STF Ethereum a se pi plis konplèks paske Ethereum se yon blokchain konplètman pwogramasyon ak yon kouch ekzekisyon ki kapab kouri kòd.
Nan yon blockchain, gen twa eleman fondamantal ke ou bezwen oswa ou kapab verifye:
mwen
Si sa parèt konfizyon oswa ki pa klè, pa enkyete w. Nou pral ale nan chak nan aspè sa yo an detay. Ann kòmanse ak ki jan yo verifye eta blockchain!
"Eta" Ethereum a refere a seri done ki estoke nan blockchain a nenpòt ki pwen nan tan. Sa a gen ladan balans kont (kont kontra ak kont ekstèn posede oswa EOAs), kòd kontra entelijan, depo kontra, ak plis ankò. Ethereum se yon machin ki baze sou eta paske tranzaksyon yo trete nan Ethereum Virtual Machine (EVM) chanje eta anvan an epi pwodui yon nouvo eta.
Chak blòk Ethereum gen yon valè ki rezime eta aktyèl rezo a apre blòk sa a: stateRoot la. Valè sa a se yon reprezantasyon kontra enfòmèl ant tout eta Ethereum, ki gen ladann yon hash 64 karaktè.
Kòm chak nouvo tranzaksyon modifye eta a, stateRoot anrejistre nan blòk ki vin apre a mete ajou kòmsadwa. Pou kalkile valè sa a, validatè Ethereum yo itilize yon konbinezon de fonksyon hash Keccak ak yon estrikti done ki rele Merkle Tree pou òganize ak rezime diferan pati nan eta a.
Fonksyon Hash yo se fonksyon yon sèl-fason ki transfòme yon opinyon nan yon pwodiksyon longè fiks. Nan Ethereum, fonksyon hash tankou Keccak yo itilize pou jenere rezime done, k ap sèvi kòm yon kalite anprent pou opinyon an. Fonksyon Hash gen kat pwopriyete fondamantal:
Gras a pwopriyete sa yo, validatè Ethereum ka fè STF (Fonksyon Tranzisyon Eta a) pou chak blòk—ekzekisyon tout tranzaksyon nan blòk la epi aplike yo nan eta a—ak Lè sa a, verifye si eta ki endike nan blòk la matche ak eta a jwenn apre STF la. . Pwosesis sa a asire moun ki pwopoze blòk la te aji onètman, sa ki fè li youn nan responsablite kle validatè yo.
Sepandan, validatè Ethereum pa hash tout eta a dirèkteman pou jwenn rezime li yo. Akòz nati yon sèl-fason nan fonksyon hash, hashing dirèkteman eta a ta elimine verifyabilite, kòm sèl fason pou repwodui hash la ta posede tout eta a.
Depi eta Ethereum a se teraocte nan gwosè, li pa pratik pou estoke tout eta a sou aparèy chak jou tankou telefòn oswa òdinatè pèsonèl. Pou rezon sa a, Ethereum sèvi ak yon estrikti pyebwa Merkle pou kalkile stateRoot la, prezève verifyabilite eta a otank posib.
Yon pye bwa Merkle se yon estrikti done kriptografik yo itilize pou verifye entegrite ak kòrèktete done yo an sekirite ak efikasite. Pye bwa Merkle yo bati sou fonksyon hash epi òganize hash yo nan yon seri done yerarchikman, sa ki pèmèt verifikasyon entegrite a ak kòrèk done sa yo. Estrikti pyebwa sa a konsiste de twa kalite nœuds:
Si w ap mande ki jan yo konstwi yon pye bwa konsa, li enplike jis de etap senp:
Hash final la jwenn nan tèt pye bwa a rele rasin Merkle. Rasin Merkle a reprezante rezime kriptografik tout pyebwa a epi li pèmèt verifikasyon an sekirite nan entegrite done yo.
Prèv Merkle pèmèt Verifikatè a byen valide moso espesifik nan done lè yo bay yon seri valè hash ki kreye yon chemen soti nan done yo vize (yon ne fèy) nan Rasin Merkle ki estoke nan tèt blòk la. Chèn sa a nan hashes entèmedyè pèmèt Verifikatè a konfime otantisite done yo san yo pa bezwen hache tout eta a.
Apati pwen done espesifik yo, Verifikatè a konbine li ak chak hash "frè ak sè" yo bay nan Merkle Proof la epi li fè yo etap pa etap moute pye bwa a. Pwosesis sa a ap kontinye jiskaske yo pwodui yon sèl hash. Si hash kalkile sa a matche ak Rasin Merkle ki estoke, done yo konsidere kòm valab; otreman, Verifikatè a ka detèmine ke done yo pa koresponn ak eta reklame a.
Ann di nou te resevwa Done #4 nan yon RPC epi nou vle verifye otantisite li lè l sèvi avèk yon Prèv Merkle. Pou fè sa, RPC a ta bay yon seri valè hash sou chemen ki nesesè pou rive nan Rasin Merkle. Pou Done 4, hashes frè ak sè sa yo ta gen ladan Hash #3, Hash #12, ak Hash #5678.
Si Rasin Merkle kalkile a matche ak rasin eta a nan blòk la, nou konfime ke Done #4 valab nan eta sa a. Si ou pa, nou konnen ke done yo pa fè pati eta a reklame, ki endike falsifikasyon potansyèl. Kòm ou ka wè, san yo pa bay hash yo nan tout done yo oswa ki mande pou Verifikatè a rekonstwi tout Merkle Tree a nan grafouyen, Prover la ka pwouve ke Done #4 egziste nan eta a epi yo pa te chanje pandan vwayaj li a—itilize jis twa. hashes. Sa a se rezon prensipal poukisa Merkle Proofs yo konsidere kòm efikas.
Pandan ke Merkle Trees yo san dout efikas nan bay verifikasyon done sekirite ak efikas nan gwo sistèm blòk tankou Ethereum, èske yo vrèman efikas ase? Pou reponn sa a, nou dwe analize ki jan pèfòmans Merkle Tree ak gwosè enpak sou relasyon Pwouve-Verifikatè a.
Ann sèvi ak yon egzanp pou pi byen konprann enpak li. Faktè branch la detèmine konbyen branch ki sòti nan chak ne nan pye bwa a.
Kòm blockchain Ethereum ap grandi, ak chak nouvo tranzaksyon, kontra, oswa entèraksyon itilizatè ajoute nan dataset la, Merkle Tree a dwe elaji tou. Kwasans sa a non sèlman ogmante gwosè pye bwa a, men tou gen enpak sou gwosè prèv ak tan verifikasyon.
Gwosè done sa a k ap grandi ogmante demann lan sou tou de Nœuds konplè ak Verifikatè, sa ki fè li pi difisil pou echèl rezo a avèk efikasite. An rezime, pandan ke Merkle Trees ofri yon degre nan efikasite, yo tonbe kout nan yo te yon solisyon optimal pou done Ethereum kontinyèlman k ap grandi. Pou rezon sa a, pandan faz The Verge , Ethereum gen pou objaktif pou ranplase Merkle Trees ak yon estrikti ki pi efikas ke yo rekonèt kòm Verkle Trees . Verkle Trees gen potansyèl pou yo bay pi piti gwosè prèv pandan y ap kenbe menm nivo sekirite, sa ki fè pwosesis verifikasyon an pi dirab ak évolutive pou tou de Prover ak Verifiers.
Verge a te devlope kòm yon etap enpòtan nan plan wout Ethereum a ki vize pou amelyore verifyabilite, ranfòse estrikti desantralize blockchain la, ak amelyore sekirite rezo a. Youn nan objektif prensipal rezo Ethereum se pou pèmèt nenpòt moun fasil kouri yon validateur pou verifye chèn lan, kreye yon estrikti kote patisipasyon ouvè a tout moun san santralizasyon.
Aksè nan pwosesis verifikasyon sa a se youn nan karakteristik kle ki fè distenksyon ant blockchains ak sistèm santralize yo. Pandan ke sistèm santralize pa ofri kapasite verifikasyon, kòrèkteman nan yon blòk se antyèman nan men itilizatè li yo. Sepandan, pou kenbe asirans sa a, kouri yon validateur dwe aksesib a tout moun—yon defi ki, anba sistèm aktyèl la, limite akòz depo ak kondisyon kalkil.
Depi tranzisyon nan yon modèl konsansis Prèv-of-Stake ak Fizyon an , validatè Ethereum te gen de responsablite prensipal:
Pou ranpli dezyèm responsablite a, validatè yo dwe gen aksè nan eta a anvan blòk la. Sa a pèmèt yo egzekite tranzaksyon blòk la ak derive eta ki vin apre a. Sepandan, egzijans sa a enpoze yon gwo fado sou validateur, paske yo bezwen okipe kondisyon depo enpòtan.
Pandan ke Ethereum fèt yo dwe posib ak depans depo yo te diminye globalman, pwoblèm nan se mwens sou pri ak plis sou depandans sou pyès ki nan konpitè espesyalize pou validateur. The Verge gen pou objaktif pou simonte defi sa a lè li kreye yon enfrastrikti kote verifikasyon konplè ka fèt menm sou aparèy ki gen depo limite, tankou telefòn mobil, bous navigatè, e menm smartwatch, ki pèmèt validateur yo kouri sou aparèy sa yo.
Tranzisyon pou Verkle Tree s se yon pati kle nan pwosesis sa a. Okòmansman, The Verge te konsantre sou ranplase estrikti Merkle Tree Ethereum a ak Verkle Trees. Rezon prensipal pou adopte Verkle Trees se ke Merkle Trees poze yon obstak enpòtan pou verifye Ethereum a. Pandan ke Merkle Trees ak prèv yo ka travay avèk efikasite nan senaryo nòmal, pèfòmans yo degrade drastikman nan senaryo ki pi move .
Dapre kalkil Vitalik yo, gwosè prèv mwayèn lan se anviwon 4 KB , ki son jere. Sepandan, nan pi move senaryo, gwosè prèv la ka monte a 330 MB . Wi, ou li sa kòrèkteman—330 MB.
Enefikas ekstrèm nan Merkle Trees Ethereum a nan pi move senaryo ka soti nan de rezon prensipal:
Gwosè prèv se dirèkteman pwopòsyonèl ak faktè a branch. Diminye faktè a branch diminye gwosè prèv la. Pou adrese pwoblèm sa yo ak amelyore senaryo ki pi move, Ethereum ta ka chanje soti nan Hexary Trees nan Binary Merkle Trees epi kòmanse merklizing kòd kontra yo. Si faktè a branch nan Ethereum redwi soti nan 16 a 2 ak kòd kontra yo tou merklize, gwosè a prèv maksimòm ta ka retresi a 10 MB .
Pandan ke sa a se yon amelyorasyon siyifikatif, li enpòtan sonje ke pri sa a aplike a verifye jis yon moso nan done . Menm yon senp tranzaksyon ki gen aksè a plizyè moso done ta mande pi gwo prèv. Etandone kantite tranzaksyon pou chak blòk ak eta Ethereum kontinyèlman ap grandi, solisyon sa a, byenke pi bon, toujou pa totalman posib.
Pou rezon sa yo, kominote Ethereum te pwopoze de solisyon diferan pou adrese pwoblèm nan:
Verkle Tree yo, jan non an sijere, se estrikti pyebwa ki sanble ak Merkle Trees . Sepandan, diferans ki pi enpòtan an se nan efikasite yo ofri pandan pwosesis verifikasyon yo. Nan Merkle Trees , si yon branch gen 16 moso done epi nou vle verifye youn nan yo, yo dwe bay yon chèn hash ki kouvri lòt 15 moso yo tou. Sa a siyifikativman ogmante chay enfòmatik verifikasyon ak rezilta nan gwo gwosè prèv.
Kontrèman, Verkle Trees itilize yon estrikti espesyalize ke yo rekonèt kòm " Angajman vektè ki baze sou koub elliptik ", pi espesifikman, yon Angajman vektè ki baze sou Agiman pwodwi Entèn (IPA) . Yon vektè se esansyèlman yon lis eleman done ki òganize nan yon sekans espesifik. Eta Ethereum a ka konsidere kòm yon vektè: yon estrikti kote anpil moso done yo estoke nan yon lòd patikilye, ak chak eleman ki enpòtan anpil. Eta sa a genyen plizyè konpozan done tankou adrès, kòd kontra, ak enfòmasyon depo, kote lòd eleman sa yo jwe yon wòl enpòtan nan aksè ak verifikasyon.
Angajman vektè yo se metòd kriptografik yo itilize pou pwouve ak verifye eleman done nan yon seri done. Metòd sa yo pèmèt verifikasyon tou de egzistans ak lòd chak eleman nan yon seri done ansanm. Pou egzanp, Merkle Proofs , yo itilize nan Merkle Trees, kapab konsidere tou kòm yon fòm Vector Commitment . Pandan ke Merkle Trees mande pou tout chenn hash ki enpòtan pou verifye yon eleman, estrikti nan natirèlman pwouve ke tout eleman nan yon vektè yo konekte nan yon sekans espesifik.
Kontrèman ak Merkle Trees, Verkle Trees anplwaye angajman vektè ki baze sou koub eliptik ki ofri de avantaj kle:
Karakteristik sa yo nan angajman vektè ki baze sou koub eliptik redwi siyifikativman kantite done ki nesesè pou verifikasyon, sa ki pèmèt Verkle Trees pwodui ti prèv gwosè konstan menm nan pi move senaryo. Sa a minimize done anlè ak tan verifikasyon, amelyore efikasite nan rezo gwo echèl tankou Ethereum. Kòm yon rezilta, itilizasyon angajman vektè ki baze sou koub eliptik nan Verkle Trees pèmèt manyen pi jere ak efikas nan eta agrandi Ethereum a.
Tankou tout inovasyon, Verkle Trees gen limit yo. Youn nan dezavantaj prensipal yo se ke yo konte sou kriptografi koub eliptik, ki vilnerab a òdinatè pwopòsyon . Òdinatè kwantik yo genyen pi gwo pouvwa enfòmatik pase metòd klasik yo, sa ki reprezante yon menas enpòtan pou pwotokòl kriptografik ki baze sou koub eliptik. Algoritm kwantik ta ka kraze oswa febli sistèm kriptografik sa yo, sa ki lakòz enkyetid sou sekirite alontèm Verkle Trees.
Pou rezon sa a, pandan ke Verkle Trees ofri yon solisyon pwomèt nan direksyon apatrid, yo pa ranje final la. Sepandan, figi tankou Dankrad Feist te mete aksan sou ke, pandan y ap bezwen atansyon atansyon lè entegre kriptografi ki reziste pwopòsyon nan Ethereum, li vo anyen ke angajman yo KZG kounye a itilize pou blob nan Ethereum yo tou pa pwopòsyon rezistan. Kidonk, Verkle Trees ka sèvi kòm yon solisyon pwovizwa, bay rezo a plis tan pou devlope altènativ ki pi solid.
Verkle Trees ofri pi piti gwosè prèv ak pwosesis verifikasyon efikas konpare ak Merkle Trees, sa ki fè li pi fasil pou jere eta Ethereum a ki toujou ap grandi. Mèsi a Angajman vektè ki baze sou koub elliptik , prèv gwo echèl yo ka pwodwi ak siyifikativman mwens done. Sepandan, malgre avantaj enpresyonan yo, vilnerabilite Verkle Trees nan òdinatè pwopòsyon fè yo sèlman yon solisyon tanporè.
Pandan ke kominote a Ethereum wè Verkle Trees kòm yon zouti kout tèm pou achte tan, konsantre nan alontèm se sou tranzisyon nan solisyon pwopòsyon ki reziste . Sa a se kote STARK Proof s ak Binary Merkle Trees prezante yon altènatif solid pou bati yon enfrastrikti verifyabilite ki pi solid pou lavni an.
Nan pwosesis verifikasyon eta Ethereum a, faktè branch Merkle Trees yo ka redwi (soti nan 16 a 2) lè l sèvi avèk Binary Merkle Trees . Chanjman sa a se yon etap enpòtan pou diminye gwosè prèv yo epi fè pwosesis verifikasyon yo pi efikas. Sepandan, menm nan pi move senaryo a, gwosè prèv ka toujou rive nan 10 MB , ki se sibstansyèl. Sa a se kote STARK Proof yo antre nan jwèt, konpresyon sa yo gwo Binary Merkle Proofs nan jis 100-300 kB .
Optimizasyon sa a se patikilyèman enpòtan lè nou konsidere kontrent yo nan validateur opere sou kliyan limyè oswa aparèy ki gen pyès ki nan konpitè limite, sitou si ou pran an kont ke mwayèn mondyal telechaje ak telechaje vitès mobil yo se apeprè 7.625 MB / s ak 1.5 MB / s, respektivman. Itilizatè yo ka verifye tranzaksyon yo ak ti prèv pòtab san yo pa bezwen aksè nan eta a konplè, epi validatè yo ka fè travay verifikasyon blòk san yo pa estoke tout eta a.
Apwòch doub benefis sa a diminye tou de egzijans Pleasant ak depo pou validateur, pandan y ap akselere verifikasyon, twa amelyorasyon kle ki dirèkteman sipòte vizyon Ethereum pou évolutivité.
Prèv Merkle yon blòk ka gen ladan apeprè 330,000 hash, ak nan pi move senaryo, nimewo sa a ka monte a 660,000 . Nan ka sa yo, yon prèv STARK ta bezwen trete anviwon 200,000 hash pa segonn . Sa a se kote fonksyon hash zk-zanmitay tankou Poseidon antre nan jwèt, espesyalman optimize pou prèv STARK diminye chaj sa a.
Poseidon fèt pou travay plis san pwoblèm ak ZK-prèv konpare ak algoritm hash tradisyonèl tankou SHA256 ak Keccak . Rezon prensipal pou konpatibilite sa a se nan ki jan algoritm hash tradisyonèl yo opere: yo trete entrain kòm done binè (0s ak 1s).
Nan lòt men an, ZK-prèv travay ak jaden premye, estrikti matematik ki fondamantalman diferan. Sitiyasyon sa a se menm jan ak òdinatè ki fonksyone nan binè pandan y ap moun sèvi ak yon sistèm desimal nan lavi chak jou. Tradwi done ki baze sou bit nan fòma ZK-konpatib enplike siyifikatif enfòmatik anlè. Poseidon rezoud pwoblèm sa a lè li opere natif natal nan jaden prensipal yo, akselere dramatikman entegrasyon li yo ak ZK-prèv.
Sepandan, piske Poseidon se yon fonksyon hash relativman nouvo, li mande plis analiz sekirite pou etabli menm nivo konfyans ak fonksyon hash tradisyonèl tankou SHA256 ak Keccak. Pou sa ka fèt, inisyativ tankou Poseidon Cryptanalysis Initiative , te lanse pa Fondasyon Ethereum, envite ekspè yo teste ak analize sekirite Poseidon a, asire li ka kenbe tèt ak envestigasyon advèsè ak vin yon estanda solid pou aplikasyon kriptografik. Nan lòt men an, fonksyon ki pi gran tankou SHA256 ak Keccak te deja teste anpil epi yo gen yon dosye sekirite pwouve men yo pa ZK-zanmitay, sa ki lakòz gout pèfòmans lè yo itilize ak prèv STARK.
Pou egzanp, prèv STARK lè l sèvi avèk fonksyon hash tradisyonèl sa yo kapab kounye a trete sèlman 10,000 a 30,000 hash. Erezman, pwogrè nan teknoloji STARK sijere ke debi sa a ta ka byento ogmante a 100,000 a 200,000 hash, siyifikativman amelyore efikasite yo.
Pandan ke prèv STARK briye nan évolutivité ak transparans pou gwo done ansanm, yo montre limit lè w ap travay ak ti ak anpil eleman done. Nan senaryo sa yo, done yo te pwouve yo souvan piti, men bezwen pou plizyè prèv rete san okenn chanjman. Egzanp yo enkli:
Nan ka itilizasyon sa yo, prèv STARK bay ti avantaj. STARK yo, ki mete aksan sou évolutivité (jan "S" nan non yo mete aksan sou), fè byen pou gwo dataset men lite ak ti senaryo done. Kontrèman, SNARK yo , ki fèt pou konklizyon (jan "S" nan non yo mete aksan sou yo), konsantre sou minimize gwosè prèv, ofri avantaj klè nan anviwònman ki gen Pleasant oswa kontrent depo.
Prèv STARK yo anjeneral 40–50 KB nan gwosè, ki se apeprè 175 fwa pi gwo pase prèv SNARK, ki se sèlman 288 byte . Diferans gwosè sa a ogmante tan verifikasyon ak depans rezo yo. Rezon prensipal pou pi gwo prèv STARK yo se depandans yo sou transparans ak angajman polinòm pou asire évolutivité, ki entwodui pri pèfòmans nan senaryo ti done. Nan ka sa yo, metòd pi rapid ak pi efikas nan espas tankou Merkle Proofs ta ka pi pratik. Merkle Proofs ofri pri enfòmatik ki ba ak mizajou rapid, ki fè yo apwopriye pou sitiyasyon sa yo.
Kòm rezime nan tablo a, Ethereum gen kat chemen potansyèl yo chwazi nan:
Verkle Trees te resevwa gwo sipò nan men kominote Ethereum, ak reyinyon chak de semèn ki te fèt pou fasilite devlopman yo. Mèsi a travay ki konsistan ak tès sa a, Verkle Trees kanpe kòm solisyon ki pi matirite ak byen rechèch nan mitan altènativ aktyèl yo. Anplis, pwopriyete omomòfik aditif yo elimine nesesite pou recalculer chak branch pou mete ajou rasin eta a, kontrèman ak Merkle Trees, ki fè Verkle Trees yon opsyon ki pi efikas. Konpare ak lòt solisyon, Verkle Trees mete aksan sou senplisite, konfòme yo ak prensip jeni tankou "kenbe li senp" oswa "senp se pi bon an." Senplisite sa a fasilite tou de entegrasyon nan Ethereum ak analiz sekirite.
Sepandan, Verkle Trees yo pa pwopòsyon an sekirite, ki anpeche yo yon solisyon alontèm. Si entegre nan Ethereum, teknoloji sa a ta gen anpil chans bezwen ranplase nan lavni an lè solisyon pwopòsyon ki reziste yo nesesè. Menm Vitalik konsidere Verkle Trees kòm yon mezi tanporè pou achte tan pou STARK yo ak lòt teknoloji yo gen matirite. Anplis de sa, angajman vektè ki baze sou koub eliptik yo itilize nan Verkle Trees enpoze yon chaj enfòmatik ki pi wo konpare ak fonksyon hash senp. Apwòch ki baze sou hash ka ofri tan senkronizasyon pi rapid pou nœuds konplè. Anplis de sa, depandans sou anpil operasyon 256-bit fè Verkle Trees pi difisil pou pwouve lè l sèvi avèk SNARK nan sistèm pwouve modèn, sa ki konplike efò nan lavni pou diminye gwosè prèv.
Sepandan, li enpòtan sonje ke Verkle Trees, akòz yo pa depann sou hachage, yo siyifikativman plis pwouve ke Merkle Trees.
Konbine STARKs ak fonksyon hash konsèvatif byen etabli tankou SHA256 oswa BLAKE bay yon solisyon solid ki ranfòse enfrastrikti sekirite Ethereum la. Fonksyon hash sa yo te lajman itilize ak anpil teste nan tou de domèn akademik ak pratik. Anplis de sa, rezistans pwopòsyon yo amelyore rezistans Ethereum kont menas nan lavni ke òdinatè pwopòsyon poze. Pou senaryo sekirite-kritik, konbinezon sa a ofri yon fondasyon serye.
Sepandan, itilizasyon fonksyon hash konsèvatif nan sistèm STARK entwodui limit pèfòmans enpòtan. Kondisyon enfòmatik fonksyon hash sa yo lakòz gwo latansi prouve , ak jenerasyon prèv ki pran plis pase 10 segonn. Sa a se yon gwo dezavantaj, espesyalman nan senaryo tankou validation blòk ki mande latansi ba. Pandan ke efò tankou pwopozisyon gaz miltidimansyonèl eseye fè aliman ka pi move ak ka mwayèn latansi, rezilta yo limite. Anplis de sa, byenke apwòch ki baze sou hash ka fasilite tan senkronizasyon pi rapid, efikasite yo ta ka pa aliman ak pi laj objektif évolutivité STARK yo. Tan kalkil long nan fonksyon hash tradisyonèl diminye efikasite pratik ak limite aplikab yo.
STARKs konbine avèk nouvo jenerasyon STARK-zanmitay fonksyon hash (egzanp, Poseidon) siyifikativman amelyore pèfòmans nan teknoloji sa a. Fonksyon hash sa yo fèt pou entegre san pwoblèm ak sistèm STARK epi redwi drastikman latansi prover . Kontrèman ak fonksyon hash tradisyonèl yo, yo pèmèt jenerasyon prèv nan 1-2 segonn . Efikasite yo ak enfòmatik ki ba yo amelyore potansyèl évolutivité STARK yo, sa ki fè yo trè efikas pou jere gwo datasets. Kapasite sa a fè yo patikilyèman atire pou aplikasyon ki mande pèfòmans segondè.
Sepandan, kado relatif fonksyon sa yo hash egzije anpil analiz sekirite ak tès. Mank tès konplè prezante risk lè w ap konsidere aplikasyon yo nan ekosistèm kritik tankou Ethereum. Anplis de sa, piske fonksyon hash sa yo poko adopte lajman, pwosesis tès ak validation obligatwa yo ka retade objektif verifyabilite Ethereum yo . Tan ki nesesè pou asire sekirite yo konplètman ta ka fè opsyon sa a mwens atire nan kout tèm, potansyèlman ranvwaye évolutivité ak anbisyon verifyabilite Ethereum.
Tout sa nou te diskite jiskaprezan vire toutotou retire nesesite pou validateur yo estoke eta anvan an, ke yo itilize pou tranzisyon soti nan yon eta nan pwochen an. Objektif la se kreye yon anviwònman ki pi desantralize kote validatè yo ka fè devwa yo san yo pa kenbe terabyte done eta a.
Menm ak solisyon nou te mansyone yo, validateur pa ta bezwen estoke tout eta a, paske yo ta resevwa tout done ki nesesè pou ekzekisyon atravè temwen ki enkli nan blòk la. Sepandan, pou fè tranzisyon nan pwochen eta a—ak kidonk verifye stateRoot la sou tèt blòk la—validateur yo dwe toujou egzekite STF la tèt yo. Kondisyon sa a, nan vire, poze yon lòt defi nan nati san pèmisyon Ethereum a ak desantralizasyon.
Okòmansman, The Verge te anvizaje kòm yon etap enpòtan ki konsantre sèlman sou tranzisyon pye bwa eta Ethereum a soti nan Merkle Trees nan Verkle Tree yo pou amelyore verifye eta a. Apre yon sèten tan, sepandan, li te evolye nan yon inisyativ pi laj ki vize a amelyore verifyabilite nan tranzisyon eta a ak konsansis . Nan yon mond kote trio Eta a, Egzekisyon, ak Konsantman konplètman verifye, validatè Ethereum ta ka opere sou nòmalman nenpòt aparèy ki gen yon koneksyon entènèt ki ka kategori kòm yon Kliyan Limyè . Sa a ta mennen Ethereum pi pre reyalize vizyon li nan "vre desantralizasyon."
Kòm nou mansyone pi bonè, validateur egzekite yon fonksyon ki rele STF (Fonksyon Tranzisyon Eta) chak 12 segonn. Fonksyon sa a pran eta anvan an ak yon blòk kòm entrées ak pwodui pwochen eta a kòm pwodiksyon. Validatè yo dwe egzekite fonksyon sa a chak fwa yo pwopoze yon nouvo blòk epi verifye si hash ki reprezante eta ki anlè blòk la—ki souvan rele rasin eta a—ki kòrèk.
Kondisyon sistèm segondè yo pou vin yon validateur prensipalman soti nan nesesite pou fè pwosesis sa a avèk efikasite.
Si ou vle fè yon frijidè entelijan - wi, menm yon frijidè - nan yon validateur Ethereum avèk èd nan kèk lojisyèl enstale, ou fè fas a de gwo obstak :
Gen plis chans, frijidè w la p ap gen ase rapid entènèt, sa vle di li p ap kapab telechaje done ak prèv ki nesesè pou egzekisyon yo menm avèk solisyon pou verifye eta a nou te diskite jiskaprezan.
Menm si li te gen aksè a done ki nesesè pou STF, li p ap gen pouvwa enfòmatik ki nesesè pou fè ekzekisyon depi kòmansman jiska fini oswa pou konstwi yon nouvo pye bwa eta.
Pou rezoud pwoblèm ki te koze pa Kliyan Limyè ki pa gen aksè ni nan eta anvan an oswa nan tout dènye blòk la, The Verge pwopoze ke pwopoze a ta dwe fè ekzekisyon an epi answit tache yon prèv nan blòk la. Prèv sa a ta gen ladann tranzisyon an soti nan rasin eta anvan an nan rasin eta pwochen an ansanm ak hash blòk la. Avèk sa, Kliyan Limyè yo ka valide tranzisyon eta a lè l sèvi avèk jis twa hash 32-byte , san yo pa bezwen yon prèv zk.
Sepandan, piske prèv sa a travay atravè hash, li ta kòrèk pou di li sèlman valide tranzisyon eta a. Okontrè, prèv ki tache ak blòk la dwe valide plizyè bagay an menm tan :
Eta rasin nan blòk anvan an = S, Eta rasin nan pwochen blòk la = S + 1, Blòk hash = H
Nan analoji Prover-Verifier nou fè referans a pi bonè, li se jeneralman jis pou di ke gen anjeneral yon balans enfòmatik ant de aktè yo. Pandan ke kapasite prèv ki nesesè pou fè STF la verifye valide plizyè bagay ansanm ofri avantaj enpòtan pou Verifikatè a, li endike tou ke jenere prèv sa yo pou asire egzekisyon kòrèk la pral relativman difisil pou Prover la. Avèk vitès aktyèl Ethereum, yon blòk Ethereum bezwen pwouve nan mwens pase 4 segonn . Sepandan, menm EVM Prover ki pi rapid nou genyen jodi a kapab sèlman pwouve yon blòk mwayèn nan apeprè 15 segonn .[1]
Sa te di, gen twa chemen diferan nou ka pran pou simonte gwo defi sa a:
Pandan jenerasyon prèv, chak ti moso nan pwosesis ekzekisyon an (egzanp, etap kalkil oswa aksè done) ka pwouve endividyèlman, epi prèv sa yo ka pita yo rasanble nan yon estrikti sèl. Avèk mekanis ki kòrèk la, apwòch sa a pèmèt prèv yon blòk yo dwe pwodwi byen vit ak nan yon fason desantralize pa plizyè sous diferan (egzanp, dè santèn de GPU). Sa a ranfòse pèfòmans pandan y ap kontribiye tou nan objektif desantralizasyon an lè li angaje yon pi gwo patisipan yo.
Apwòch sa a ka minimize diferans ki genyen ant senaryo pi move ak ka mwayèn , sa ki pèmèt pèfòmans ki pi konsistan. Pa egzanp, operasyon ki pi difisil pou pwouve yo ta ka gen pi gwo pri gaz, alòske sa yo ki pi fasil pou pwouve yo ta ka gen pi ba pri. Anplis de sa, ranplase estrikti done Ethereum yo (tankou pye bwa eta a oswa lis tranzaksyon ) ak altènativ STARK-zanmitay ta ka akselere plis pwosesis prèv. Chanjman sa yo ta ede Ethereum reyalize objektif évolutivité ak sekirite li yo pandan y ap fè vizyon verifyabilite li yo pi reyalis.
Efò Ethereum pou pèmèt prèv ekzekisyon yo reprezante yon opòtinite enpòtan pou reyalize objektif verifyabilite li yo. Sepandan, pou atenn objektif sa a mande pa sèlman inovasyon teknik, men tou plis efò jeni ak desizyon enpòtan nan kominote a. Fè pwosesis egzekisyon yo verifye sou Kouch 1 dwe jwenn yon balans ant yo aksesib a yon baz itilizatè laj pandan y ap prezève desantralizasyon ak aliman ak enfrastrikti ki egziste deja.
Etabli balans sa a ogmante konpleksite metòd yo itilize pou pwouve operasyon pandan ekzekisyon an, mete aksan sou bezwen pou avansman tankou jenerasyon prèv paralèl . Anplis de sa, egzijans enfrastrikti teknoloji sa yo (pa egzanp, tab rechèch ) dwe aplike ak operasyon, ki toujou mande anpil rechèch ak devlopman.
Nan lòt men an, sikui espesyalize (egzanp, ASICs, FPGAs, GPUs) ki fèt espesyalman pou sèten travay kenbe potansyèl enpòtan pou akselere pwosesis jenerasyon prèv la. Solisyon sa yo bay pi gwo efikasite konpare ak pyès ki nan konpitè tradisyonèl yo epi yo ka akselere pwosesis ekzekisyon yo.
Sepandan, objektif desantralizasyon Ethereum nan nivo Kouch 1 anpeche pyès ki nan konpitè sa yo aksesib a sèlman yon gwoup aktè chwazi. Kòm yon rezilta, solisyon sa yo espere wè plis itilizasyon nan sistèm Kouch 2. Men, kominote a dwe tou rive nan yon konsansis sou kondisyon pyès ki nan konpitè pou jenerasyon prèv.
Yon kesyon konsepsyon kle parèt: ta dwe jenerasyon prèv travay sou kenkayri konsomatè-klas tankou laptops segondè, oswa mande pou enfrastrikti endistriyèl? Repons lan fòme tout achitekti Ethereum a - sa ki pèmèt optimize agresif pou solisyon Kouch 2 pandan y ap mande plis apwòch konsèvatif pou Kouch 1.
Finalman, aplikasyon prèv egzekisyon an dirèkteman mare ak lòt objektif plan wout Ethereum yo. Entwodiksyon prèv validite yo pa ta sèlman sipòte konsèp tankou apatrid , men tou amelyore desantralizasyon Ethereum a lè li fè zòn tankou pike solo pi aksesib. Objektif la se pèmèt jalonjman sou menm aparèy ki pi ba yo. Anplis de sa, restriktirasyon pri gaz sou EVM a ki baze sou difikilte enfòmatik ak prouvabilite ta ka minimize diferans ki genyen ant senaryo mwayèn ak pi move ka .
Sepandan, chanjman sa yo ka kraze konpatibilite bak ak sistèm aktyèl la epi fòse devlopè yo reekri kòd yo. Pou rezon sa a, aplikasyon prèv egzekisyon an se pa sèlman yon defi teknik-se yon vwayaj ki dwe fèt pou defann valè alontèm Ethereum yo.
Mekanis konsansis Ethereum a fè efò pou etabli yon balans inik ki prezève desantralizasyon ak aksè pandan y ap reyalize objektif verifyabilite. Nan kad sa a, metòd konsansis pwobabilite ak detèminist ofri avantaj diferan ak defi.
Konsantman pwobabilite yo bati sou yon modèl kominikasyon tripotay. Nan modèl sa a, olye pou yo kominike dirèkteman ak tout nœuds ki reprezante rezo a, yon nœud pataje enfòmasyon ak yon seri 64 oswa 128 nœuds chwazi owaza. Seleksyon chèn yon ne ki baze sou enfòmasyon limite sa a, ki prezante posiblite pou erè. Sepandan, sou tan, kòm blockchain la ap pwogrese, seleksyon sa yo espere konvèje nan direksyon chèn ki kòrèk la ak yon pousantaj erè 0%.
Youn nan avantaj nan estrikti pwobabilite a se ke chak ne pa difize View chèn li yo kòm yon mesaj separe, diminye sou tèt kominikasyon an. Kontinwe, yon estrikti konsa ka opere ak plis san pèmisyon , nœuds desantralize ak pi ba kondisyon sistèm.
Kontrèman, konsansis determinis opere atravè yon modèl kominikasyon youn-a-tout. Isit la, yon ne voye View chèn li kòm yon vòt nan tout lòt nœuds. Apwòch sa a jenere pi gwo entansite mesaj, epi kòm kantite nœuds ap grandi, sistèm nan ka evantyèlman rive nan limit li yo.
Sepandan, pi gwo avantaj nan konsansis detèminist se disponiblite vòt konkrè, ki pèmèt ou konnen egzakteman ki ne te vote pou ki fouchèt. Sa a asire finalite chèn rapid ak definitif, garanti ke blòk yo pa ka chanje lòd yo epi fè yo verifye.
Pou bay yon mekanis konsansis verifyab pandan y ap prezève desantralizasyon ak yon estrikti san pèmisyon, Ethereum te frape yon balans ant fant ak epòk. Fant, ki reprezante entèval 12 segonn, se inite debaz yo kote yon validateur responsab pou pwodwi yon blòk. Malgre ke konsansis pwobabilite yo itilize nan nivo plas la pèmèt chèn lan opere plis fleksib e nan yon fason desantralize, li gen limit an tèm de lòd definitif ak verifyabilite.
Epòk, ki genyen 32 fant, prezante konsansis detèminist. Nan nivo sa a, validatè yo vote pou finalize lòd chèn lan, asire sètitid epi fè chèn nan verifye. Sepandan, pandan ke estrikti detèminist sa a bay verifyabilite atravè vòt konkrè nan nivo epòk la, li pa ka ofri verifyabilite konplè nan epòk yo tèt yo akòz estrikti pwobabilite a. Pou adrese diferans sa a ak ranfòse estrikti pwobabilite nan epòk yo, Ethereum te devlope yon solisyon ke yo rekonèt kòm Komite Sync.
Komite Sync la se yon mekanis ki te entwodwi ak amelyorasyon Altair pou simonte limit konsansis pwobabilite Ethereum a ak amelyore chèn nan chèn pou kliyan limyè. Komite a konsiste de 512 validateur owaza chwazi ki sèvi pou 256 epòk (~27 èdtan). Validatè sa yo pwodui yon siyati ki reprezante tèt chèn lan, ki pèmèt kliyan limyè yo verifye validite chèn lan san yo pa bezwen telechaje done chèn istorik yo. Operasyon Komite Sync la ka rezime jan sa a:
Sepandan, Komite Sync te sibi kritik nan kèk zòn. Miyò, pwotokòl la manke yon mekanis pou koupe validateur pou konpòtman move , menm si validateur yo chwazi yo aji entansyonèlman kont pwotokòl la. Kòm yon rezilta, anpil moun konsidere Sync Komite a kòm yon risk sekirite epi evite konplètman klase li kòm yon Pwotokòl Kliyan Lejè . Men, sekirite Komite Sync la te pwouve matematikman , epi ou ka jwenn plis detay nan atik sa a sou Sync Committee Slashings .
Absans yon mekanis koupe nan pwotokòl la se pa yon chwa konsepsyon men se yon nesesite ki soti nan nati konsansis pwobabilite. Konsansis pwobabilite pa bay garanti absoli sou sa yon validateur obsève. Menm si majorite validateur rapòte yon fouchèt an patikilye kòm youn nan pi lou, toujou kapab genyen validateur eksepsyonèl obsève yon fouchèt diferan kòm pi lou. Ensètitid sa a fè li difisil pou pwouve entansyon move e, kidonk, enposib pou penalize move konpòtman.
Nan kontèks sa a, olye ke mete etikèt sou Komite Sync a kòm ensekirite, li ta pi egzak pou dekri li kòm yon solisyon ki pa efikas. Pwoblèm lan pa soti nan konsepsyon mekanik oswa operasyon Komite Sync la men soti nan nati nannan konsansis pwobabilite. Depi konsansis pwobabilite pa ka ofri garanti definitif sou sa nœuds yo obsève, Komite Sync la se youn nan pi bon solisyon ki ka fèt nan yon modèl konsa. Sepandan, sa pa elimine feblès konsansis pwobabilite nan garanti finalite chèn. Pwoblèm nan manti pa ak mekanis la men nan estrikti aktyèl konsansis Ethereum a.
Akòz limit sa yo, gen efò kontinyèl nan ekosistèm Ethereum pou redesign mekanis konsansis la epi aplike solisyon ki bay finalite detèminist nan peryòd ki pi kout. Pwopozisyon tankou Orbit-SSF ak 3SF vize refòme estrikti konsansis Ethereum a soti nan tè a, kreye yon sistèm pi efikas ranplase konsansis pwobabilite. Apwòch sa yo ap chèche non sèlman diminye tan finalite chèn lan, men tou pou bay yon estrikti rezo ki pi efikas ak verifye. Kominote Ethereum ap kontinye devlope ak prepare pwopozisyon sa yo aktivman pou aplikasyon nan lavni.
Verge a gen pou objaktif pou amelyore mekanis konsansis aktyèl ak fiti Ethereum nan fè yo plis verifyab atravè teknoloji zk-prèv, olye ke ranplase yo antyèman. Apwòch sa a ap chèche modènize pwosesis konsansis Ethereum a pandan y ap prezève prensip debaz li yo nan desantralizasyon ak sekirite. Optimize tout pwosesis konsansis istorik ak aktyèl la nan chèn lan ak teknoloji zk jwe yon wòl kritik nan reyalize objektif alontèm évolutivité ak efikasite Ethereum yo. Operasyon fondamantal yo itilize nan kouch konsansis Ethereum a gen gwo enpòtans nan transfòmasyon teknolojik sa a. Ann pran yon gade pi pre nan operasyon sa yo ak defi yo fè fas a.
Operasyon ECADD, Pairing, ak SHA256 yo itilize nan kouch konsansis aktyèl la jwe yon wòl enpòtan nan objektif verifyabilite Ethereum yo. Sepandan, mank de zanmitay zk yo poze gwo defi sou chemen pou atenn objektif sa yo. Operasyon ECADD yo kreye yon fado ki koute chè akòz gwo volim vòt validatè yo, pandan y ap Operasyon Pairing, malgre yo gen mwens an kantite, se dè milye de fwa pi chè pou pwouve ak zk-proofs.
Anplis de sa, zk-unfriendliness nan SHA256 hash fonksyon fè pwouve tranzisyon eta chèn beacon la trè difisil. Pwoblèm sa yo mete aksan sou nesesite pou yon transfòmasyon konplè pou fè aliman enfrastrikti ki deja egziste Ethereum ak teknoloji zewo-konesans.
Sou 12 Novanm 2024, pandan prezantasyon li nan Devcon, Justin Drake prezante yon pwopozisyon ki rele "Beam Chain " ki vize a fondamantalman ak konplè transfòme Kouch konsansis Ethereum a. Beacon Chain te nan nwayo rezo Ethereum a pou prèske senk ane. Sepandan, pandan peryòd sa a, pa te gen okenn gwo chanjman estriktirèl nan chèn Beacon la. Kontrèman, pwogrè teknolojik yo te pwogrese rapidman, byen lwen depase nati estatik Chain Beacon la.
Nan prezantasyon li a, Justin Drake te mete aksan sou ke Ethereum te aprann leson enpòtan pandan senk ane sa yo nan domèn enpòtan tankou konpreyansyon MEV , avans nan teknoloji SNARK , ak konsyans retrospektiv sou erè teknolojik . Nouvo aprantisaj sa yo enfòme konsepsyon yo klase an twa poto prensipal: Pwodiksyon blòk , Staking , ak Kriptografi . Vizyèl sa a rezime desen sa yo ak plan wout yo pwopoze a:
Bwat vèt ak gri reprezante devlopman enkreman ki ka aplike youn pa youn chak ane. Kalite amelyorasyon sa yo, menm jan ak amelyorasyon anvan yo, ka entegre etap pa etap san yo pa deranje achitekti ki egziste deja Ethereum la.
Bwat wouj yo , nan lòt men an, siyifi gwo sinèji , gwo echèl , ak chanjman fondasyon ki dwe aplike ansanm. Dapre Drake, chanjman sa yo vize avanse kapasite Ethereum a ak verifyabilite nan yon sèl gwo kwasans.
Nan seksyon sa a, nou te egzamine Konsantman, Eta , ak Egzekisyon etap The Verge an detay, e youn nan pwoblèm ki pi enpòtan yo mete aksan sou pandan pwosesis sa a se itilizasyon fonksyon hachaj SHA256 nan Chain Beacon Ethereum a. Pandan ke SHA256 jwe yon wòl santral nan asire sekirite rezo a ak tranzaksyon pwosesis, mank li nan zk-zanmitay poze yon obstak enpòtan nan reyalize objektif verifyabilite Ethereum yo. Pri segondè enfòmatik li yo ak enkonpatibilite ak teknoloji zk fè li yon pwoblèm kritik ki dwe adrese nan devlopman fiti Ethereum a.
Roadmap Justin Drake a, prezante pandan diskou Devcon li a, anvizaje ranplase SHA256 nan Beacon Chain ak fonksyon hash ki zanmitay zk tankou Poseidon . Pwopozisyon sa a gen pou objaktif pou modènize kouch konsansis Ethereum a, ki fè li pi verifyab, efikas, epi ki aliyen ak teknoloji zk-prèv.
Nan kontèks sa a, nou wè ke Ethereum pa sèlman fè fas a defi ak fonksyon hash zk-unfriendly, men tou li bezwen reevalye siyati dijital yo itilize nan kouch konsansis li pou sekirite alontèm. Avèk avansman enfòmatik pwopòsyon an, algoritm siyati dijital tankou ECDSA ki itilize kounye a ka fè fas a menas enpòtan. Jan yo note sa nan direktiv NIST pibliye yo, variantes ECDSA ak yon nivo sekirite 112-bit yo pral obsève pa 2030 epi yo pral konplètman entèdi pa 2035 . Sa a egzije yon tranzisyon pou Ethereum ak rezo menm jan an nan direksyon pou altènativ ki pi fleksib tankou siyati pwopòsyon-sekirite nan lavni.
Nan pwen sa a, siyati ki baze sou hash parèt kòm solisyon pwopòsyon ki reziste ki ta ka jwe yon wòl enpòtan nan sipòte objektif sekirite ak verifyabilite rezo a. Abòde bezwen sa a tou retire dezyèm gwo obstak pou fè chèn Beacon la verifye: BLS Signatures . Youn nan etap ki pi enpòtan Ethereum ka pran pou asire sekirite pwopòsyon se adopte solisyon pòs pwopòsyon tankou siyati ki baze sou hash ak SNARK ki baze sou hash .
Kòm Justin Drake te mete aksan sou nan prezantasyon Devcon li a , fonksyon hash yo natirèlman rezistan a òdinatè pwopòsyon akòz depandans yo sou rezistans pre-imaj, ki fè yo youn nan blòk bilding fondamantal nan kriptografi modèn. Pwopriyete sa a asire ke menm òdinatè pwopòsyon pa ka efikasman reverse-enjenyè opinyon orijinal la soti nan yon hash bay, prezève sekirite yo.
Sistèm siyati ki baze sou hash pèmèt validatè ak atestatè yo jenere siyati antyèman ki baze sou fonksyon hash, asire sekirite apre pwopòsyon pandan y ap bay yon pi wo nivo verifyabilite atravè rezo a—espesyalman si yo itilize yon fonksyon hash ki zanmitay SNARK. Apwòch sa a non sèlman amelyore sekirite rezo a, men tou li fè enfrastrikti sekirite alontèm Ethereum a pi solid ak avni-prèv.
Sistèm sa a depann sou konbine siyati ki baze sou hash ak SNARK ki baze sou hash (STARK-like proofs) pou kreye plan siyati agrégable . Siyati agrégabl konprese dè milye de siyati nan yon sèl estrikti, diminye li nan jis kèk santèn kilobyte prèv. Konpresyon sa a siyifikativman diminye chaj done sou rezo a pandan y ap akselere anpil pwosesis verifikasyon. Pou egzanp, dè milye de siyati validateur pwodwi pou yon sèl plas sou Ethereum ka reprezante pa yon sèl siyati total, ekonomize tou de espas depo ak pouvwa enfòmatik.
Sepandan, karakteristik ki pi remakab nan konplo sa a se agrégation enfiniman repetitif li yo. Sa vle di, yon gwoup siyati ka pi plis konbine anba yon lòt gwoup, epi pwosesis sa a ka kontinye atravè chèn lan. Avèk mekanis sa a epi konsidere avansman teknolojik nan lavni, li jis pou nou di ke sa a ouvri pòt la nan posiblite kounye a pa ka reyalize ak BLS.
Chemen Ethereum nan verifyabilite reprezante yon chanjman fondamantal nan teknoloji blockchain. Inisyativ Verge a abòde inefikasite debaz yo atravè Verkle Trees pou verifikasyon eta a ak prèv STARK pou tranzisyon ki ka fè yo.
Youn nan pwopozisyon ki pi anbisye yo se Beam Chain , yon redesign konplè nan kouch konsansis Ethereum a. Lè li adrese limit Beacon Chain ak enkòpore altènativ zk-zanmitay, apwòch sa a gen pou objaktif pou amelyore évolutivité Ethereum a pandan y ap prezève prensip debaz li yo nan desantralizasyon ak aksè . Sepandan, tranzisyon an tou mete aksan sou defi yo Ethereum ap fè fas nan balanse demann enfòmatik ak objektif li nan kenbe yon rezo san pèmisyon, enklizif.
Avèk NIST planifye pou elimine kriptografi koub eliptik aktyèl la pa 2035, Ethereum dwe adopte solisyon pwopòsyon ki reziste tankou siyati ki baze sou hash ak Poseidon. Solisyon sa yo prezante pwòp konpwomi efikasite yo.
Itilizasyon STARKs nan plan wout Ethereum a plis mete aksan sou évolutivité ak verifyabilite. Pandan ke yo briye nan bay prèv transparan ak pwopòsyon-rezistan, entegrasyon yo entwodui defi ki gen rapò ak pri enfòmatik bò pwover ak ti inefikasite done yo . Obstak sa yo dwe adrese pou reyalize konplètman vizyon Ethereum nan apatrid ak verifikasyon efikas blòk, asire rezo a rete solid nan fè fas a ogmante demann.
Malgre pwogrè sa yo, defi prensipal yo rete. Ethereum dwe navige pwoblèm nan zk-zanmitay , konsansis évolutivité, ak konpleksite yo nan entegre kriptografi ki reziste pwopòsyon . Anplis, konpatibilite bak nan enfrastrikti ki egziste deja poze obstak pratik ki mande pou solisyon jeni atansyon pou anpeche dezòd devlopè yo ak itilizatè yo sanble.
Ki sa ki mete Ethereum apa se pa sèlman inovasyon teknik li yo, men apwòch iteratif li yo pou rezoud kèk nan pwoblèm ki pi difisil nan blockchain. Chemen an pou pi devan—si atravè teknoloji tankou Beam Chain , Verkle Trees , oswa prèv STARK —depann sou yon efò kolaborasyon pa devlopè, chèchè, ak pi laj kominote a. Avansman sa yo se pa sou reyalize pèfeksyon lannwit lan men sou kreye yon fondasyon pou yon entènèt transparan , desantralize , ak verifye .
Evolisyon Ethereum a souliye wòl li kòm yon jwè enpòtan nan fòme epòk Web3 la. Lè li abòde defi jodi a ak solisyon pratik, Ethereum ap deplase pi pre yon avni kote verifyabilite , rezistans pwopòsyon , ak évolutivité vin estanda, pa eksepsyon.
Nòt otè a: Yon vèsyon atik sa a te pibliye isit la .