Ethereum rozpoczął ruch w kierunku tego, co Vitalik Buterin nazywa „kryptograficznym komputerem świata”, z poważnymi zmianami planowanymi w zakresie weryfikacji, konsensusu, prywatności i zarządzania stanem po Hegocie.
Podsumowanie
- Ethereum może przekształcić się w kryptograficzny komputer świata, wykorzystując dowody, narzędzia prywatności i zdecentralizowane komponenty.
- Hegota może stać się ostatnim konwencjonalnym forkiem Ethereum przed rekurencyjnymi STARK-ami i konsensusem Lean, które przekształcą aktualizacje.
- FOCIL jest zaplanowany na Hegotę, aby wzmocnić odporność na cenzurę poprzez dalsze rozproszenie władzy nad włączaniem transakcji.
- PeerDAS już zmienił weryfikację Ethereum, pozwalając węzłom na próbkowanie danych zamiast pobierania wszystkiego.
- Fundacja Ethereum dąży do odpornego na kwanty wykonania, konsensusu i warstw danych do grudnia 2029 roku w ramach obecnych planów.
Buterin napisał w swoim eseju z 27 września, The Cryptographic World Computer, że Ethereum zbliża się do punktu, w którym opisywanie go po prostu jako blockchain staje się coraz bardziej niepełne.
Oczekuje, że przyszła architektura Ethereum połączy konsensus blockchain z dowodami zerowej wiedzy, próbkowaniem danych, technologią prywatności i zdecentralizowanymi obliczeniami poza łańcuchem.
„Hegota — fork planowany na przyszły rok — prawdopodobnie będzie ostatnim »normalnym« forkiem Ethereum”, napisał Buterin, odnosząc się do aktualizacji, której technologia pozostałaby rozpoznawalna dla deweloperów zaznajomionych z Ethereum z 2015 roku.
Hegota może zamknąć erę konwencjonalnych aktualizacji Ethereum
Oficjalna mapa drogowa Ethereum obecnie umieszcza Hegotę w 2027 roku, po Glamsterdam w czwartym kwartale 2026 roku.
Aktualizacja Hegota pozostaje w fazie planowania, a jej pełny zakres nie został sfinalizowany. Dwie propozycje są już zaplanowane.
FOCIL, czyli EIP-7805, jest głównym punktem warstwy konsensusu. Pozwala komitetowi walidatorów tworzyć listy włączenia zawierające transakcje, które budowniczowie bloków muszą uwzględnić.
Mechanizm ma na celu zmniejszenie zdolności pojedynczego budowniczego do wykluczania ważnych transakcji. Mapa drogowa Hegoty Ethereum mówi, że funkcja ta może wzmocnić odporność na cenzurę i poprawić gwarancje rozliczeń warstwy 2.
Frame Transactions, czyli EIP-8141, to druga zaplanowana funkcja. Pozwala kontom Ethereum decydować, w jaki sposób ich transakcje są autoryzowane, zamiast wymagać tej samej stałej struktury podpisu dla każdego użytkownika.
Projekt może obsługiwać odzyskiwanie społecznościowe, kontrolę wydatków, sponsorowany gas i przyszłe odporne na kwanty systemy podpisów bezpośrednio na poziomie protokołu.
Deweloperzy Ethereum zaczęli traktować Hegotę jako część dłuższej sekwencji prowadzącej do infrastruktury postkwantowej i przeprojektowanego konsensusu.
Najnowszy esej Buterina idzie dalej, opisując Hegotę jako linię podziału między istniejącą architekturą Ethereum a systemami kryptograficznymi, które mają nastąpić później.
Weryfikacja Ethereum może przesunąć się w kierunku dowodów i próbkowania
Jedna z największych zmian dotyczy sposobu, w jaki uczestnicy sieci weryfikują bloki. Tradycyjna weryfikacja blockchain wymaga, aby węzły pobierały dane blockchain i samodzielnie wykonywały transakcje. Buterin oczekuje, że Ethereum będzie coraz bardziej polegać na weryfikacji SNARK i próbkowaniu danych PeerDAS. Jego porównanie projektów blockchain opisuje to przejście jako ruch od „pełnego ponownego pobierania i ponownego obliczania” w kierunku „weryfikacji SNARK + PeerDAS dla dostępności danych”.
PeerDAS wszedł już do Ethereum poprzez Fusaka. System pozwala węzłom weryfikować dostępność danych poprzez próbkowanie części zbioru danych, zamiast wymagać od każdego węzła pobierania każdego bloba. Fundacja Ethereum przeniosła od tego czasu swój nacisk rozwojowy na kolejne etapy weryfikacji opartej na dowodach. Jak crypto.news wcześniej informował o odbudowie Lean w Ethereum, rekurencyjne STARK-i znajdują się w centrum planów mających na celu ograniczenie powtarzalnego wykonywania przy zachowaniu bezzaufaniowej weryfikacji.
Buterin opisuje docelowy model weryfikacji prościej jako przejście od „pobierz i wykonaj ponownie” do próbkowania danych i weryfikowania dowodów kryptograficznych. Podejście to mogłoby zmniejszyć wymagania sprzętowe dla użytkowników poszukujących silnych gwarancji weryfikacji. Jego porównanie z 2030 rokiem mówi, że węzły powinny nadal uzyskiwać gwarancje konsensusu i ważności, przechowując mniej historii i wykonując mniej redundantnych obliczeń.
EIP-8288 mógłby agregować podpisy wewnątrz mempoola
Buterin wymienił konkretnie EIP-8288 wśród technologii, które mogłyby zmienić sposób, w jaki Ethereum przetwarza transakcje, zanim trafią one do bloków.
EIP-8288 jest obecnie propozycją w wersji roboczej autorstwa Buterina i Thomasa Coratgera. Wprowadza agregację podpisów kryptograficznych i dowodów STARK wewnątrz mempoola. Projekt rozszerza Frame Transactions i pozwala transakcjom deklarować zależności kryptograficzne.
Węzły mempoola mogłyby łączyć wiele podpisów i dowodów w pojedynczy rekurencyjny STARK, zanim przekażą je dalej do budowniczych bloków. Budowniczy mógłby następnie uwzględnić zagregowany dowód zamiast przetwarzać każdy duży dowód niezależnie. Propozycja jest zaprojektowana częściowo wokół przyszłych podpisów odpornych na komputery kwantowe, które mogą wymagać znacznie więcej danych i obliczeń niż obecny system podpisów Ethereum.
EIP-8288 proponuje agregowanie podpisów LeanSPHINCS i dowodów LeanSTARK, aby te większe obiekty kryptograficzne nie tworzyły takiego samego poziomu narzutu przepustowości i gazu, gdy są używane na skalę. EIP pozostaje w statusie roboczym i nie został przypisany do potwierdzonej aktualizacji sieci.
Esej Buterina przedstawia go jako część dłuższego kierunku technicznego, w którym praca kryptograficzna może odbywać się wcześniej w potoku transakcji, w tym wewnątrz mempoola. Jego model z 2030 roku przewiduje przetwarzanie podpisów i dowodów równolegle przed ostatecznym włączeniem do bloku.
FOCIL i prywatne mempoole mogłyby zmienić włączanie transakcji
Przyszła droga transakcji w Ethereum mogłaby wyglądać zupełnie inaczej niż znana sekwencja użytkownik, mempool, górnik i blok. Buterin opisuje model, w którym transakcje wchodzą do mempoola o silniejszych właściwościach prywatności, zanim przejdą przez uczestników FOCIL lub budowniczych.
Mapa drogowa bezpieczeństwa Fundacji Ethereum security roadmap potwierdza, że badania nad szyfrowanymi mempoolami pozostają aktywne równolegle z rozwojem FOCIL. FOCIL jest już zaplanowany dla Hegotá.
Zgodnie z propozycją wielu walidatorów może przesyłać listy transakcji, które powinny pojawić się w bloku. Budowniczy nie może niezależnie ignorować kwalifikujących się transakcji pojawiających się na tych listach bez naruszania zasad protokołu. Buterin oczekuje, że prywatność sieci będzie rozwijać się równolegle.
Jego porównanie z 2030 rokiem obejmuje routing cebulowy, mixnety i inne metody prywatności sieci obok dowodów zerowej wiedzy dla prywatności transakcji i kont. Jak crypto.news informował w sierpniu, Buterin przesunął prywatność i bezpieczeństwo kwantowe wyżej w mapie drogowej Ethereum w miarę dojrzewania narzędzi kryptograficznych.
Konsensus Lean celuje w szybszą i prostszą finalność
Sam konsensus ma się zmienić. Ethereum obecnie używa proof-of-stake, a finalność następuje po kilku epokach. Badacze pracują nad bardziej usprawnionym modelem konsensusu zdolnym do osiągnięcia finalności znacznie szybciej.
Mapa drogowa bezpieczeństwa Ethereum mówi, że badania rozpoczęte wokół finalności pojedynczego slotu rozwinęły się później w finalność trzech slotów i obecnie postępują poprzez Minimmit, projekt konsensusu jednoetapowego w ramach programu Lean Ethereum.
Finalność mierzona w sekundach pozostaje długoterminowym celem badawczym około 2029 roku, ale żadna konkretna aktualizacja nie została jeszcze przypisana do wdrożenia ostatecznego projektu. Porównanie Buterina z 2030 rokiem szacuje sloty na około cztery do ośmiu sekund i finalność na około osiem do 32 sekund. Obecna mapa drogowa Ethereum ostrzega, że te plany pozostają celami badawczymi i mogą się zmienić.
Crypto.news opisał program Lean Ethereum w lipcu jako największą techniczną przebudowę sieci od czasu The Merge, z nowymi mechanizmami konsensusu, systemów dowodowych, przechowywania danych i prywatności planowanymi na przestrzeni kilku lat.
Ethereum celuje w odporność kwantową do grudnia 2029 roku
Bezpieczeństwo kwantowe stało się jednym z najwyraźniej datowanych długoterminowych celów Ethereum. Klaster Protokołu Fundacji Ethereum oświadczył 7 września, że dąży do osiągnięcia odporności kwantowej w warstwach wykonawczej, konsensusu i danych do grudnia 2029 roku.
Fundacja określa tę datę jako celowo ambitną. Jej planowanie zakłada, że maszyny kwantowe istotne kryptograficznie mogą pojawić się już w 2030 roku, jednocześnie przyznając, że większość szacunków umieszcza tę możliwość później.
Ethereum pracuje nad zastąpieniem kryptografii podatnej na wystarczająco potężne komputery kwantowe. Obszary poddawane przeglądowi obejmują podpisy walidatorów BLS, podpisy kont ECDSA, zobowiązania KZG używane w dostępności danych oraz niektóre systemy dowodów wiedzy zerowej.
Frame Transactions mogą pomóc w kwestii kont, pozwalając portfelom wybierać metody weryfikacji odporne na ataki kwantowe bez konieczności migracji każdego konta przez ten sam mechanizm na poziomie protokołu. EIP-8288 może zmniejszyć koszt agregacji niektórych z tych większych podpisów postkwantowych.
Jak crypto.news donosił w swojej analizie roadmapy kwantowej, rekurencyjna agregacja STARK i podpisy oparte na haszach stanowią część proponowanej przez Ethereum obrony przed przyszłymi atakami kwantowymi. Buterin oczekuje, że rekurencyjne STARK-i, formalna weryfikacja i kryptografia odporna na ataki kwantowe staną się coraz bardziej kluczowe po Hegocie.
Ethereum może w większym stopniu polegać na zdecentralizowanych komponentach pozałańcuchowych
Opis Ethereum jako „komputera świata” autorstwa Buterina nie oznacza, że Ethereum przeniosłoby wszystko na Warstwę 1. Jego esej opisuje natomiast architekturę, w której blockchain koncentruje się na danych i zmianach stanu wymagających uporządkowania, podczas gdy inne prace odbywają się równolegle poza główną ścieżką wykonawczą. „Strukturyzowanie obliczeń pozwala blockchainowi skuteczniej skupić się na swoim zadaniu” — napisał.
W tym modelu podpisy i dowody mogłyby być agregowane przed wejściem do bloku, dane historyczne mogłyby być rozproszone między uczestnikami, a wyspecjalizowane obliczenia mogłyby odbywać się poza podstawową warstwą wykonawczą.
Sieć weryfikowałaby wówczas wynik kryptograficznie. Buterin argumentuje, że nowoczesne systemy dowodowe pozwalają Ethereum rozdzielać obliczenia bez wymagania, aby każdy uczestnik ufał temu, kto wykonał każdy fragment pracy. Jego długoterminowa architektura obejmuje rozproszoną historię i przechowywanie stanu, weryfikację opartą na dowodach, obliczenia równoległe oraz zdecentralizowane systemy znajdujące się między użytkownikami a samym Ethereum.
Bardziej spekulacyjna technologia pojawia się dalej. Buterin powiedział, że zaciemnianie nierozróżnialne, czyli iO, mogłoby ostatecznie umożliwić uogólnione szyfrowane obliczenia obejmujące wielu asynchronicznych uczestników. Opisał to jako możliwy późniejszy rozwój, a nie technologię wymaganą dla architektury przedstawionej w jego poście.
Następnym zaplanowanym kamieniem milowym Ethereum pozostaje Glamsterdam, a Hegotá ma nastąpić w 2027 roku. Crypto.news informował o ryzykach testowania Glamsterdam, gdy deweloperzy przygotowywali aktualizację do kolejnych faz testowych.
Zaplanowane funkcje Hegoty obejmują obecnie FOCIL i Frame Transactions, podczas gdy dodatkowe propozycje przechodzą przez proces badawczy, testowy i zarządczy Ethereum.
