Ethereum розпочав рух до того, що Віталік Бутерін називає «криптографічним світовим комп’ютером», із запланованими масштабними змінами у верифікації, консенсусі, приватності та управлінні станом після Hegotá.
Резюме
- Ethereum може перетворитися на криптографічний світовий комп’ютер, використовуючи докази, інструменти приватності та децентралізовані компоненти.
- Hegotá може стати останнім звичайним форком Ethereum перед тим, як рекурсивні STARK та консенсус Lean змінять оновлення.
- FOCIL заплановано для Hegotá, щоб посилити стійкість до цензури шляхом подальшого розподілу повноважень щодо включення транзакцій.
- PeerDAS вже змінив верифікацію Ethereum, дозволивши вузлам вибірково перевіряти дані замість завантаження всього.
- Ethereum Foundation за поточними планами має на меті досягти квантово-стійкого рівня виконання, консенсусу та рівня даних до грудня 2029 року.
Бутерін написав у своєму есе від 27 вересня, The Cryptographic World Computer, що Ethereum наближається до точки, коли описувати його просто як блокчейн стає дедалі неповним.
Він очікує, що майбутня архітектура Ethereum поєднуватиме консенсус блокчейну з доказами з нульовим розголошенням, вибіркою даних, технологією приватності та децентралізованими обчисленнями поза ланцюгом.
«Hegota — форк, запланований на наступний рік — імовірно, стане останнім „звичайним“ форком Ethereum», — написав Бутерін, маючи на увазі оновлення, технологія якого залишиться впізнаваною для розробників, знайомих з Ethereum 2015 року.
Hegotá може закрити еру звичайних оновлень Ethereum
Офіційна дорожня карта Ethereum наразі визначає Hegotá на 2027 рік, після Glamsterdam у четвертому кварталі 2026 року.
Оновлення Hegotá все ще перебуває на стадії планування, і його повний обсяг ще не затверджено. Дві пропозиції вже заплановані.
FOCIL, або EIP-7805, є головною темою рівня консенсусу. Він дозволяє комітету валідаторів створювати списки включення, що містять транзакції, які будівельники блоків зобов’язані включити.
Механізм розроблено, щоб зменшити здатність окремого будівельника виключати дійсні транзакції. Дорожня карта Hegotá Ethereum зазначає, що ця функція може посилити стійкість до цензури та покращити гарантії розрахунків на Layer 2.
Frame Transactions, або EIP-8141, є другою запланованою функцією. Вона дозволяє акаунтам Ethereum вирішувати, як авторизуються їхні транзакції, замість вимоги однакової фіксованої структури підпису для кожного користувача.
Цей дизайн може підтримувати соціальне відновлення, контроль витрат, спонсорований газ і майбутні квантово-стійкі системи підписів безпосередньо на рівні протоколу.
Розробники Ethereum почали розглядати Hegotá як частину довшої послідовності, що веде до постквантової інфраструктури та переосмисленого консенсусу.
Останнє есе Бутеріна йде далі, описуючи Hegotá як розділову лінію між наявною архітектурою Ethereum і криптографічними системами, які, як очікується, прийдуть після неї.
Верифікація Ethereum може рухатися до доказів і вибірки
Одна з найбільших змін стосується того, як учасники мережі верифікують блоки. Традиційна верифікація блокчейну вимагає від вузлів завантажувати дані блокчейну та самостійно виконувати транзакції. Бутерін очікує, що Ethereum дедалі більше покладатиметься на верифікацію SNARK і вибірку даних PeerDAS. Його порівняння дизайнів блокчейну описує цей перехід як рух від «повного повторного завантаження та повторного обчислення» до «верифікації SNARK + PeerDAS для доступності даних».
PeerDAS вже увійшов в Ethereum через Fusaka. Система дозволяє вузлам перевіряти доступність даних шляхом вибіркового семплювання частин набору даних, замість того щоб кожен вузол завантажував кожен блоб. З того часу Ethereum Foundation перенесла свій фокус розробки на наступні етапи перевірки на основі доказів. Як crypto.news раніше повідомляв про Lean-перебудову Ethereum, рекурсивні STARK знаходяться в центрі планів щодо зменшення повторного виконання, зберігаючи перевірку бездовірчою.
Бутерін описує майбутню модель перевірки простіше як перехід від «завантажити та повторно виконати» до семплювання даних і перевірки криптографічних доказів. Цей підхід міг би зменшити вимоги до обладнання для користувачів, які прагнуть сильних гарантій перевірки. Його порівняння 2030 року говорить про те, що вузли все ще повинні отримувати гарантії консенсусу та валідності, зберігаючи менше історії та виконуючи менше надлишкових обчислень.
EIP-8288 міг би агрегувати підписи всередині мемпулу
Бутерін конкретно згадав EIP-8288 серед технологій, які могли б змінити те, як Ethereum обробляє транзакції до їх потрапляння в блоки.
EIP-8288 наразі є чернеткою пропозиції, авторами якої є Бутерін і Томас Коратже. Вона запроваджує агрегацію криптографічних підписів і STARK-доказів у мемпулі. Дизайн розширює Frame Transactions і дозволяє транзакціям оголошувати криптографічні залежності.
Вузли мемпулу могли б об'єднувати багато підписів і доказів в єдиний рекурсивний STARK, перш ніж передавати їх далі будівельникам блоків. Будівельник потім міг би включити агрегований доказ замість обробки кожного великого доказу окремо. Пропозиція частково розроблена з урахуванням майбутніх квантово-стійких підписів, які можуть вимагати значно більше даних і обчислень, ніж поточна система підписів Ethereum.
EIP-8288 пропонує агрегувати підписи LeanSPHINCS і докази LeanSTARK, щоб ці більші криптографічні об'єкти не створювали такого ж рівня накладних витрат на пропускну здатність і газ при використанні в масштабі. EIP залишається в статусі чернетки і не був призначений до підтвердженого оновлення мережі.
Есе Бутеріна представляє його як частину довшого технічного напрямку, де криптографічна робота може відбуватися раніше в конвеєрі транзакцій, зокрема всередині мемпулу. Його модель 2030 року передбачає обробку підписів і доказів паралельно до остаточного включення в блок.
FOCIL і приватні мемпули могли б змінити включення транзакцій
Майбутній шлях транзакцій в Ethereum міг би виглядати дуже інакше, ніж знайома послідовність користувач, мемпул, майнер і блок. Бутерін описує модель, де транзакції потрапляють у мемпул із сильнішими властивостями приватності, перш ніж проходити через учасників FOCIL або будівельників.
Дорожня карта безпеки Ethereum Foundation підтверджує, що дослідження зашифрованих мемпулів залишаються активними поряд із розробкою FOCIL. FOCIL вже заплановано для Hegotá.
Згідно з пропозицією, кілька валідаторів можуть подавати списки транзакцій, які повинні з'явитися в блоці. Будівельник не може самостійно ігнорувати прийнятні транзакції, що з'являються в цих списках, не порушуючи правила протоколу. Бутерін очікує, що мережева приватність розвиватиметься паралельно.
Його порівняння 2030 року включає onion routing, мікснети та інші методи мережевої приватності поряд із доказами з нульовим розголошенням для приватності транзакцій і акаунтів. Як crypto.news повідомляв у серпні, Бутерін підняв приватність і квантову безпеку вище в дорожній карті Ethereum у міру дозрівання криптографічних інструментів.
Lean-консенсус націлений на швидшу та простішу фінальність
Сам консенсус, як очікується, зміниться. Ethereum наразі використовує proof-of-stake, де фінальність настає протягом кількох епох. Дослідники працюють над більш оптимізованою моделлю консенсусу, здатною досягати фінальності набагато швидше.
Дорожня карта безпеки Ethereum зазначає, що дослідження, які почалися навколо однослотової фінальності, згодом розвинулися в трислотову фінальність і тепер просуваються через Minimmit — однораундовий дизайн консенсусу в рамках програми Lean Ethereum.
Фінальність, вимірювана в секундах, залишається довгостроковою дослідницькою метою приблизно на 2029 рік, але жодне конкретне оновлення ще не було призначене для розгортання остаточного дизайну. Порівняння Бутеріна 2030 року оцінює слоти приблизно в чотири-вісім секунд і фінальність близько восьми-32 секунд. Поточна дорожня карта Ethereum попереджає, що ці плани залишаються дослідницькими цілями і можуть змінитися.
Crypto.news у липні описав програму Lean Ethereum як найбільшу технічну перебудову мережі з часів The Merge, із новими механізмами консенсусу, систем доведення, зберігання та приватності, запланованими на кілька років.
Ethereum ставить за мету квантову стійкість до грудня 2029 року
Квантова безпека стала однією з найбільш чітко датованих довгострокових цілей Ethereum. Протокольний кластер Ethereum Foundation 7 вересня заявив, що ставить за мету квантову стійкість на рівнях виконання, консенсусу та даних до грудня 2029 року.
Фонд описує цю дату як навмисно агресивну. Його планування виходить із припущення, що криптографічно значущі квантові машини можуть з’явитися вже у 2030 році, водночас визнаючи, що більшість оцінок відсувають цю можливість на пізніший час.
Ethereum працює над заміною криптографії, вразливої до достатньо потужних квантових комп’ютерів. Серед напрямів, що розглядаються, — підписи валідаторів BLS, підписи акаунтів ECDSA, зобов’язання KZG, які використовуються для доступності даних, та деякі системи доведення з нульовим розголошенням.
Frame Transactions могли б допомогти з боку акаунтів, дозволяючи гаманцям обирати методи верифікації, стійкі до квантових атак, без необхідності міграції кожного акаунта через той самий механізм на рівні протоколу. EIP-8288 міг би знизити вартість агрегації деяких із цих більших постквантових підписів.
Як crypto.news повідомляв у своєму аналізі квантової дорожньої карти, рекурсивна агрегація STARK і підписи на основі хешів є частиною запропонованого Ethereum захисту від майбутніх квантових атак. Бутерін очікує, що рекурсивні STARK, формальна верифікація та квантово-стійка криптографія стануть дедалі центральнішими після Hegotá.
Ethereum може більше покладатися на децентралізовані позаланцюгові компоненти
Опис Бутеріна як «світового комп’ютера» не означає, що Ethereum перенесе все на Layer 1. Його есе натомість описує архітектуру, де блокчейн зосереджується на даних і змінах стану, які потребують упорядкування, тоді як інша робота відбувається паралельно поза основним шляхом виконання. «Структурування обчислень дозволяє блокчейну ефективніше зосереджуватися на своїй роботі», — писав він.
За цією моделлю підписи та доведення могли б агрегуватися перед потраплянням у блок, історичні дані могли б розподілятися між учасниками, а спеціалізовані обчислення могли б відбуватися поза базовим рівнем виконання.
Мережа тоді верифікувала б результат криптографічно. Бутерін стверджує, що сучасні системи доведення дозволяють Ethereum розподіляти обчислення без необхідності для кожного учасника довіряти тому, хто виконував кожну частину роботи. Його довгострокова архітектура включає розподілене зберігання історії та стану, верифікацію на основі доведень, паралельні обчислення та децентралізовані системи, що розташовуються між користувачами й самим Ethereum.
Більш спекулятивна технологія з’являється далі в перспективі. Бутерін сказав, що невідрізнювальна обфускація, або iO, могла б зрештою дозволити узагальнені зашифровані обчислення за участю багатьох асинхронних учасників. Він описав її як можливий пізніший розвиток, а не технологію, необхідну для архітектури, викладеної в його дописі.
Наступною запланованою віхою Ethereum залишається Glamsterdam, а Hegotá заплановано на 2027 рік. Crypto.news повідомляв про ризики тестування Glamsterdam, коли розробники готували оновлення до наступних тестових фаз.
Заплановані функції Hegotá наразі включають FOCIL і Frame Transactions, тоді як додаткові пропозиції продовжують проходити через процес дослідження, тестування та управління Ethereum.
