Vitalik Buterin präsentiert Plan für einen „kryptografischen Weltcomputer“ auf Ethereum

Ethereums nächstes Upgrade wird das letzte sein, das jemand aus dem Jahr 2015 wiedererkennen würde, schrieb Mitbegründer Vitalik Buterin in einem am Samstag veröffentlichten Beitrag.

Hegota, der für nächstes Jahr geplante Fork, ist „wahrscheinlich Ethereums letzter ‚normaler‘ Fork“, sagte er. Was folgt, umfasst rekursive STARKs, automatisierte formale Verifikation, stark optimierten Konsens und die Quantensicherheit des Ganzen.

Ein Ethereum nach Lean wird „zu einem großen Teil aus historischen Gründen“ als Blockchain bezeichnet, schrieb Buterin.

In Wirklichkeit, argumentierte er, sei es eine „hybride Konstruktion“, die Satoshi Nakamotos Ideen mit kryptografischer Maschinerie verbinde, die aus 50 Jahren akademischer Arbeit hervorgegangen sei und 2009 „nicht einmal existierte“. Diese Architektur, so tweetete er, werde „viel mächtigere Eigenschaften“ ermöglichen als eine Blockchain allein.

Verifikation, Konsens und Blockkonstruktion

Drei Kern-Eigenschaften werden vollständig ersetzt. Die Verifikation wechselt vom Herunterladen und erneuten Ausführen jedes Blocks zum Sampling von Daten mit PeerDAS und der Überprüfung eines SNARK. Der Konsens wechselt zu einem "viel besser optimierten" Proof-of-Stake-Modell. Und die Blockkonstruktion wechselt von einem Miner, der entscheidet, was hineinkommt, zu mehreren Parteien, die ihn gemeinsam erstellen.

Die Finalität würde in 8 bis 32 Sekunden erreicht, verglichen mit etwa 200 Sekunden für 12 Bestätigungen heute, Slots würden 4 bis 8 Sekunden dauern, und der Betrieb eines Nodes würde weit weniger Hardware erfordern. Zensurresistenz würde durch FOCIL erreicht, ein Schema, bei dem ein Komitee von Validatoren jeweils eine Liste ausstehender Transaktionen veröffentlicht, die der nächste Block enthalten muss, durchgesetzt durch die Fork-Choice-Regel, sodass Blöcke, die sie auslassen, ignoriert werden. Buterin beschrieb das Ergebnis als "garantierte Echtzeit-Transaktionseinbeziehung".

Privatsphäre kommt in Stücken, wobei Allzweck-Berechnungen teuer bleiben und nur teilweise privat sind, während Spezialanwendungen durch Zero-Knowledge-Beweise und private Account-Abstraktion „sehr starke Privatsphäre“ erhalten. Onion-Routing und Mixnets würden die Netzwerkschicht abdecken, eine Arbeit, die die Ethereum Foundation mit einem dedizierten Privacy-Cluster ausgestattet hat, der letzten Oktober startete.

Entwickler würden die Verschiebung bei den Gas-Kosten spüren. Dieselbe Berechnung wird mehr kosten, „wenn man alles in eine undurchschaubare, seriell ausgeführte Transaktion packt“, schrieb Buterin, und weniger, wenn sie in Abhängigkeiten aufgeteilt wird, die parallelisiert oder entfernt werden können, bevor die Transaktion einen Block erreicht.

Dezentralisierung als Vorteil

Dezentralisierung hört auf, rein ein Kostenfaktor zu sein, argumentierte Buterin. Sie ermöglicht es, Daten parallel zu speichern, Berechnungen parallel innerhalb des Mempools durchzuführen und Metadaten auf eine Weise zu verbergen, die ein zentralisiertes System nicht bewältigen kann.

Das war der Traum der Mitte der 2010er Jahre, sagte er, und er scheiterte damals aus einem Grund: Es gab keine Möglichkeit zu überprüfen, ob die aufgeteilte Arbeit korrekt erledigt worden war. Zufällig ausgewählte Komitees waren „kompliziert einzurichten und teuer“, fügten Latenz hinzu und boten „keine Rückgriffsmöglichkeit, wenn das Komitee versagt“. Moderne Kryptografie löst dies, mit einem Overhead, der „Monat für Monat abnimmt“.

Weiter entfernt liegt die Ununterscheidbarkeits-Verschleierung, die Buterin als den heiligen Gral beschreibt, weil sie den Kompromiss zwischen Privatsphäre und Allgemeinheit vollständig beseitigen würde. Er stellt ausdrücklich klar, dass nichts in dem Beitrag davon abhängt und dass „alle Schlussfolgerungen in diesem Beitrag lange bevor irgendetwas davon verfügbar wird, gelten werden“.

Das schwierigere kurzfristige Problem ist relativ banal. Zero-Knowledge-Beweise schnell und sicher genug zu machen, ist „gekapselte Komplexität“, die bereits mit KI-Tools optimiert wird, schrieb er. Die Verwaltung und Parallelisierung des Zugriffs auf sehr große Mengen an Zustand bleibt „schwieriger und systemisch komplex“.

Der Beitrag liest sich als ein allgemein verständlicher Begleiter zur Strawmap, dem Entwurfszeitplan der Ethereum Foundation für sieben Forks bis 2029, den Buterin als „ein sehr wichtiges Dokument“ bezeichnete, als Justin Drake ihn im Februar veröffentlichte. Während dieser Abhängigkeiten Fork für Fork darlegt, weist Buterins Beitrag auf das endgültige Ziel hin, mit Slot-Zeiten, die von 12 Sekunden auf zwei sinken, Finalität, die von etwa 16 Minuten auf einstellige Werte fällt, und dem gesamten Netzwerk, das Komponente für Komponente in dem ersetzt wird, was Buterin damals einen „Theseus-Schiff“-Wiederaufbau nannte.