Ethereum начал движение к тому, что Виталик Бутерин называет «криптографическим мировым компьютером», с крупными изменениями, запланированными в области верификации, консенсуса, приватности и управления состоянием после Hegotá.
Резюме
- Ethereum может превратиться в криптографический мировой компьютер, используя доказательства, инструменты приватности и децентрализованные компоненты.
- Hegotá может стать последним обычным форком Ethereum перед тем, как рекурсивные STARK и консенсус Lean изменят процесс обновлений.
- FOCIL запланирован для Hegotá, чтобы усилить устойчивость к цензуре путём дальнейшего распределения полномочий по включению транзакций.
- PeerDAS уже изменил верификацию Ethereum, позволив узлам выборочно проверять данные вместо загрузки всего объёма.
- Ethereum Foundation в рамках текущих планов ставит целью создание устойчивых к квантовым атакам уровней исполнения, консенсуса и данных к декабрю 2029 года.
Бутерин написал в своём эссе от 27 сентября The Cryptographic World Computer, что Ethereum приближается к точке, когда описывать его просто как блокчейн становится всё более неполным.
Он ожидает, что будущая архитектура Ethereum объединит консенсус блокчейна с доказательствами с нулевым разглашением, выборкой данных, технологиями приватности и децентрализованными вычислениями вне цепи.
«Hegota — форк, запланированный на следующий год, — вероятно, станет последним „обычным“ форком Ethereum», — написал Бутерин, имея в виду обновление, технология которого останется узнаваемой для разработчиков, знакомых с Ethereum 2015 года.
Hegotá может закрыть эпоху обычных обновлений Ethereum
Официальная дорожная карта Ethereum в настоящее время относит Hegotá к 2027 году, после Glamsterdam в четвёртом квартале 2026 года.
Обновление Hegotá всё ещё находится на стадии планирования, и его полный объём не определён. Два предложения уже запланированы.
FOCIL, или EIP-7805, — главная особенность уровня консенсуса. Он позволяет комитету валидаторов создавать списки включения, содержащие транзакции, которые строители блоков обязаны включить.
Механизм предназначен для снижения возможности отдельного строителя исключать действительные транзакции. Дорожная карта Ethereum для Hegotá говорит, что эта функция может усилить устойчивость к цензуре и улучшить гарантии расчётов уровня 2.
Frame Transactions, или EIP-8141, — вторая запланированная функция. Она позволяет аккаунтам Ethereum решать, как авторизуются их транзакции, вместо требования одной и той же фиксированной структуры подписи для каждого пользователя.
Эта конструкция может поддерживать социальное восстановление, контроль расходов, спонсируемый газ и будущие системы подписей, устойчивые к квантовым атакам, непосредственно на уровне протокола.
Разработчики Ethereum начали рассматривать Hegotá как часть более длинной последовательности, ведущей к постквантовой инфраструктуре и переработанному консенсусу.
Последнее эссе Бутерина идёт дальше, описывая Hegotá как разделительную линию между существующей архитектурой Ethereum и криптографическими системами, которые, как ожидается, последуют за ней.
Верификация Ethereum может перейти к доказательствам и выборке
Одно из самых крупных изменений касается того, как участники сети проверяют блоки. Традиционная верификация блокчейна требует, чтобы узлы загружали данные блокчейна и сами исполняли транзакции. Бутерин ожидает, что Ethereum будет всё больше полагаться на верификацию SNARK и выборку данных PeerDAS. Его сравнение конструкций блокчейна описывает этот переход как движение от «полной повторной загрузки и повторных вычислений» к «верификации SNARK + PeerDAS для доступности данных».
PeerDAS уже вошёл в Ethereum через Fusaka. Система позволяет узлам проверять доступность данных путём сэмплирования частей набора данных, вместо того чтобы требовать от каждого узла загрузки всех блобов. С тех пор Ethereum Foundation сместила фокус разработки на следующие этапы верификации на основе доказательств. Как crypto.news ранее сообщал о Lean-перестройке Ethereum, рекурсивные STARK находятся в центре планов по сокращению повторного выполнения при сохранении бездоверительной верификации.
Бутерин описывает будущую модель верификации проще как переход от «загрузки и повторного выполнения» к сэмплированию данных и проверке криптографических доказательств. Этот подход может снизить требования к оборудованию для пользователей, стремящихся к надёжным гарантиям верификации. Его сравнение с 2030 годом предполагает, что узлы по-прежнему должны получать гарантии консенсуса и валидности, но при этом хранить меньше истории и выполнять меньше избыточных вычислений.
EIP-8288 может агрегировать подписи внутри мемпула
Бутерин особо упомянул EIP-8288 среди технологий, которые могут изменить то, как Ethereum обрабатывает транзакции до их попадания в блоки.
EIP-8288 в настоящее время является черновым предложением, авторами которого являются Бутерин и Томас Коратже. Оно вводит агрегацию криптографических подписей и STARK-доказательств внутри мемпула. Дизайн расширяет Frame Transactions и позволяет транзакциям объявлять криптографические зависимости.
Узлы мемпула могли бы объединять множество подписей и доказательств в один рекурсивный STARK, прежде чем передавать их дальше строителям блоков. Строитель затем мог бы включить агрегированное доказательство вместо независимой обработки каждого крупного доказательства. Предложение частично разработано с учётом будущих квантово-устойчивых подписей, которые могут требовать значительно больше данных и вычислений, чем текущая система подписей Ethereum.
EIP-8288 предлагает агрегировать подписи LeanSPHINCS и доказательства LeanSTARK, чтобы эти более крупные криптографические объекты не создавали такого же уровня накладных расходов на пропускную способность и газ при использовании в масштабе. EIP остаётся в статусе черновика и не был привязан к подтверждённому обновлению сети.
Эссе Бутерина представляет его как часть более долгосрочного технического направления, в котором криптографическая работа может происходить раньше в конвейере транзакций, в том числе внутри мемпула. Его модель 2030 года предусматривает обработку подписей и доказательств параллельно до окончательного включения в блок.
FOCIL и приватные мемпулы могут изменить включение транзакций
Будущий путь транзакций в Ethereum может сильно отличаться от привычной последовательности: пользователь, мемпул, майнер и блок. Бутерин описывает модель, в которой транзакции попадают в мемпул с более сильными свойствами приватности, прежде чем пройти через участников FOCIL или строителей.
Дорожная карта безопасности Ethereum Foundation подтверждает, что исследования зашифрованных мемпулов остаются активными наряду с разработкой FOCIL. FOCIL уже запланирован для Hegotá.
Согласно предложению, несколько валидаторов могут подавать списки транзакций, которые должны появиться в блоке. Строитель не может самостоятельно игнорировать допустимые транзакции, появляющиеся в этих списках, не нарушая правила протокола. Бутерин ожидает, что сетевая приватность будет развиваться параллельно.
Его сравнение с 2030 годом включает луковую маршрутизацию, микснеты и другие методы сетевой приватности наряду с доказательствами с нулевым разглашением для приватности транзакций и аккаунтов. Как crypto.news сообщал в августе, Бутерин поднял приватность и квантовую безопасность выше в дорожной карте Ethereum по мере созревания криптографических инструментов.
Lean-консенсус нацелен на более быструю и простую финализацию
Сам консенсус, как ожидается, изменится. Ethereum в настоящее время использует доказательство доли владения с финализацией, происходящей в течение нескольких эпох. Исследователи работают над более упрощённой моделью консенсуса, способной достигать финализации гораздо быстрее.
Дорожная карта безопасности Ethereum говорит, что исследования, начавшиеся вокруг финализации за один слот, позже развились в финализацию за три слота и теперь продвигаются через Minimmit — однораундовый дизайн консенсуса в рамках программы Lean Ethereum.
Финализация, измеряемая секундами, остаётся долгосрочной исследовательской целью примерно к 2029 году, но пока никакое конкретное обновление не назначено для развёртывания окончательного дизайна. Сравнение Бутерина с 2030 годом оценивает слоты примерно в четыре-восемь секунд и финализацию примерно в восемь-32 секунды. Текущая дорожная карта Ethereum предупреждает, что эти планы остаются исследовательскими целями и могут измениться.
Crypto.news в июле описал программу Lean Ethereum как крупнейшую техническую перестройку сети со времён The Merge, с новыми механизмами консенсуса, систем доказательств, хранения и приватности, запланированными на несколько лет.
Ethereum нацелен на квантовую устойчивость к декабрю 2029 года
Квантовая безопасность стала одной из наиболее чётко датированных долгосрочных целей Ethereum. Протокольный кластер Ethereum Foundation 7 сентября заявил, что ставит целью обеспечить квантовую устойчивость на уровнях исполнения, консенсуса и данных к декабрю 2029 года.
Фонд описывает эту дату как намеренно агрессивную. Его планирование исходит из того, что криптографически значимые квантовые машины могут появиться уже в 2030 году, признавая при этом, что большинство оценок относят эту возможность на более поздний срок.
Ethereum работает над заменой криптографии, уязвимой для достаточно мощных квантовых компьютеров. В число рассматриваемых областей входят подписи валидаторов BLS, подписи аккаунтов ECDSA, обязательства KZG, используемые для доступности данных, и некоторые системы доказательств с нулевым разглашением.
Frame Transactions могут помочь со стороны аккаунтов, позволяя кошелькам выбирать квантово-устойчивые методы проверки без необходимости миграции каждого аккаунта через один и тот же механизм на уровне протокола. EIP-8288 может снизить стоимость агрегирования некоторых из этих более крупных постквантовых подписей.
Как crypto.news сообщал в своём анализе квантовой дорожной карты, рекурсивная агрегация STARK и хеш-подписи составляют часть предлагаемой защиты Ethereum от будущих квантовых атак. Бутерин ожидает, что рекурсивные STARK, формальная верификация и квантово-устойчивая криптография станут всё более центральными после Hegotá.
Ethereum может больше полагаться на децентрализованные внесетевые компоненты
Описание Бутериным Ethereum как «мирового компьютера» не означает, что Ethereum перенесёт всё на Layer 1. В своём эссе он вместо этого описывает архитектуру, в которой блокчейн сосредоточен на данных и изменениях состояния, требующих упорядочивания, тогда как другая работа происходит параллельно вне основного пути исполнения. «Структурирование вычислений позволяет блокчейну более эффективно сосредоточиться на своей задаче», — написал он.
В рамках этой модели подписи и доказательства могут агрегироваться до попадания в блок, исторические данные могут распределяться между участниками, а специализированные вычисления могут происходить вне базового уровня исполнения.
Затем сеть будет криптографически проверять результат. Бутерин утверждает, что современные системы доказательств позволяют Ethereum распределять вычисления, не требуя от каждого участника доверия к тому, кто выполнил каждую часть работы. Его более долгосрочная архитектура включает распределённое хранение истории и состояния, проверку на основе доказательств, параллельные вычисления и децентрализованные системы, находящиеся между пользователями и самим Ethereum.
Более спекулятивная технология появляется дальше по времени. Бутерин сказал, что неразличимая обфускация, или iO, в конечном итоге может позволить обобщённые зашифрованные вычисления с участием множества асинхронных участников. Он описал это как возможную более позднюю разработку, а не технологию, необходимую для архитектуры, изложенной в его посте.
Следующей запланированной вехой Ethereum остаётся Glamsterdam, а Hegotá планируется следом в 2027 году. Crypto.news сообщал о рисках тестирования Glamsterdam, пока разработчики готовили обновление к следующим тестовым фазам.
Запланированные функции Hegotá в настоящее время включают FOCIL и Frame Transactions, тогда как дополнительные предложения продолжают проходить через процесс исследований, тестирования и управления Ethereum.
