Майбутнє Ethereum: очищення

Віталік Бутерін нещодавно опублікував серію статей, присвячених обговоренню майбутнього розвитку Ethereum, в яких він досліджує перехід, сплески, прискорення, краю та останню фазу очищення. Ці статті демонструють уявлення Віталіка про майбутнє основної мережі Ethereum та про те, як вирішити існуючі проблеми.

Основна мета етапу очищення полягає в зменшенні або усуненні необхідності для кожного вузла постійно зберігати всі історичні записи, навіть фінальний стан, щоб зменшити вимоги до зберігання клієнта, та у зменшенні складності протоколу шляхом усунення непотрібних функцій.

! Віталік: Можливе майбутнє для Ethereum, очищення

Історія закінчилася

Історичне застаріння має на меті вирішити проблему, що пов'язана з необхідністю великої кількості дискового простору для повністю синхронізованих Ethereum-нодів. На даний момент виконуючий клієнт потребує приблизно 1,1 ТБ дискового простору, а клієнт консенсусу ще сотні ГБ. Переважна більшість з цих даних є історичними даними, які були зібрані багато років тому.

Історичним ключем є використання властивостей механізму консенсусу, достатньо досягти консенсусу лише щодо останнього блоку, щоб перевірити правильність історичних даних. Це надає різноманітні варіанти для зберігання історичних записів, наприклад, кожен вузол зберігає лише частину даних.

Наразі Ethereum почав поступово позбуватися моделі, в якій всі вузли постійно зберігають всю історію. Консенсусні блоки зберігають лише близько 6 місяців, Blob зберігається лише близько 18 днів. Майбутня мета полягає у створенні єдиного терміну зберігання (, можливо, близько 18 днів ), а потім через розподілену мережу зберігати старі дані.

Для реалізації історичної застарілості необхідно створити та інтегрувати конкретні рішення для розподіленого зберігання, такі як впровадження існуючих торрент-бібліотек або рідної мережі Portal на Ethereum. Основне компроміс полягає в тому, як докладати зусилля для надання "давніх" історичних даних, а також в глибині інтеграції історичного зберігання в протокол.

Історичне закінчення терміну є критично важливим для спрощення роботи та запуску вузлів, що допомагає реалізувати бачення запуску вузла Ethereum на смарт-годинниках. Це також робить новіші вузли Ethereum більш життєздатними, підтримуючи лише останню версію протоколу.

! Віталік: Можливе майбутнє Ethereum, Очищення

Статус застарів

Стан закінчився, щоб вирішити проблему, коли попит на зберігання клієнта продовжує зростати, навіть якщо потреба в зберіганні історії була усунена. Це пов'язано з тим, що стан (, баланс рахунку, випадкове число, код контракту та зберігання ) постійно зростають, користувачі сплачують одноразовий внесок, щоб назавжди забезпечити клієнта навантаженням на зберігання.

Стан, що вийшов термін, важче реалізувати, ніж історичний термін, оскільки дизайн EVM припускає, що об'єкт стану, як тільки буде створений, залишиться назавжди. Наразі існують два основних рішення: частковий термін стану та термін стану на основі адресного циклу.

Частковий стан застаріває, розділяючи стан на блоки, тільки нещодавно доступні дані будуть зберігатися. EIP-7736 є конкретною пропозицією, що базується на дизайні "гілка-лист" для Verkle-дерева.

Дизайн, заснований на циклі адрес, вирішує проблему відродження конфліктів за допомогою постійно зростаючого списку дерев стану. Кожен період (, наприклад, 1 рік ), додає одне нове пусте дерево стану, повні вузли зберігають лише останні два дерева.

Основним викликом реалізації терміну дії стану є розширення або скорочення адресного простору, що потребує вирішення складних проблем сумісності та безпеки. Незалежно від того, чи буде впроваджено термін дії стану, в кінцевому підсумку необхідно буде вирішити питання, що стосуються адресного простору.

! Віталік: Можливе майбутнє Ethereum, The Purge

Очищення функцій

Функціональна очистка спрямована на зниження складності протоколу, підвищення безпеки, доступності та надійної нейтральності. Основні методи включають видалення непотрібних функцій, спрощення існуючих механізмів, уніфікацію форматів даних тощо.

Деякі конкретні можливості спрощення включають:

• Перекласти RLP в SSZ
• Видалити старі типи транзакцій
• Реформа механізму LOG
• Видалити механізм синхронізації комісії Beacon Chain
• Уніфікований формат даних
• Видалити комітет маяка
• Видалити змішаний порядок байтів
• Спрощення механізму Gas
• Видалити попередньо скомпільоване
• Видалити газову спостережуваність
• Покращення статичного аналізу

Основними компромісами при спрощенні функцій є рівень та швидкість спрощення і зворотна сумісність. Необхідно створити стандартизований процес для внесення змін, що не є терміновими, які порушують зворотну сумісність, шукаючи баланс між видаленням функцій і консерватизмом.

Формат об'єкта EVM (EOF) є набором основних змін, запропонованих для EVM, які мають на меті дозволити EVM оновлюватися з більш сильними властивостями. Його переваги полягають у створенні природного шляху для додавання нових функцій EVM, але це також помітно збільшує складність протоколу.

Більш радикальна стратегія спростження полягає в перетворенні більшої частини змісту протоколу на код контракту, наприклад, перетворення Ethereum L1 на лише Beacon Chain, впроваджуючи мінімальну віртуальну машину, що дозволяє створення агрегатів. Або провести обмін EVM на місці, вибравши нову "офіційну Ethereum VM".

! [Віталік: Можливе майбутнє Ethereum, Очищення] (https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-5cd0e9908a04986f83c85cabecd4a0ae.webp)

В цілому, етап очищення спрямований на зменшення вимог до зберігання та складності протоколу шляхом історичного терміну дії, терміну дії статусу та очищення функцій, закладаючи основу для довгострокової масштабованості та сталості Ethereum. Це вимагає пошуку балансу між спрощенням та сумісністю і може передбачати глибокі перетворення протоколу.

! [Віталік: Можливе майбутнє Ethereum, Очищення] (https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-dcbf40e0c1bc28d9082b35ed7741f911.webp0192837465674839201