Третья конечная форма Ethereum постепенно формируется.

Автор: William M. Peaster Источник: Bankless Перевод: Shan Oba, Jinse Finance

Прогресс разработки Ethereum в последнее время стремительно ускоряется. С 4 июля Виталик Бутерин опубликовал обзор долгосрочной дорожной карты Ethereum, новую исследовательскую статью «Минимальная цепочка» (Lean Chain), а также предложение о внедрении в Ethereum модели UTXO, аналогичной биткоину.

Каждое из этих исследований само по себе представляет огромную ценность для обсуждения, а вместе они четко обрисовывают полный контур будущего развития Ethereum.

В основе обсуждения этой статьи лежит черновик дорожной карты базовых обновлений Strawmap, опубликованный Фондом Ethereum, который охватывает период до конца 2029 года и был обновлен в конце июня. 4 июля Виталик опубликовал пост, разъясняющий ключевые изменения дорожной карты:

«Минималистичный Ethereum (Lean Ethereum) — это не одноразовый хардфорк, а серия улучшений, внедряемых поэтапно в течение следующих трех-четырех лет. Но несомненно, это третья крупная итерация Ethereum, по значимости равная второй итерации — Слиянию (The Merge).»

Он также заявил, что в рамках этого цикла реконструкции почти все основные компоненты сети будут заменены новыми решениями: от логики проверки блоков и механизма консенсуса до определения «состояния» реестра — все будет перестроено. Ниже приведены ключевые направления изменений.

Этот черновой вариант дорожной карты не является окончательным, но, объединив несколько технических направлений в плане с точкой зрения Виталика, можно выделить три основных направления развития:

1. Верификация вместо повторного выполнения

В настоящее время полные узлы Ethereum должны заново выполнять каждую транзакцию для проверки логики вычислений в цепочке. В эпоху минимализма узлы будут напрямую проверять криптографические доказательства (рекурсивные STARK). Это решение значительно снизит стоимость генерации доказательств, дополнительно масштабирует уровень выполнения, а также снизит требования к оборудованию узлов, открывая больше возможностей для оптимизации.

2. Облегчение реестра Ethereum

Ethereum создаст многоуровневую систему реестров: существующие гибкие, но требовательные к хранилищу динамические реестры будут сохранены, но с жестким ограничением на масштабирование; одновременно будут внедрены новые типы реестров с более низкой стоимостью хранения и меньшей гибкостью, которые получат широкое распространение. Виталик приводит примерный объем хранилища Ethereum к 2030 году: традиционный динамический реестр около 2 ТБ, новый облегченный реестр может достигать 100 ТБ. Миграция проектов и пользователей на новые реестры не является обязательной, но экономические затраты будут стимулировать рынок к самостоятельному выбору — новые реестры могут значительно снизить комиссии за транзакции.

3. Конфиденциальность и устойчивость к квантовым алгоритмам как принципы верхнего уровня

В настоящее время у большинства публичных блокчейнов есть два основных недостатка: полная прозрачность реестра и медленный прогресс в области квантово-устойчивых решений. Команда разработчиков Ethereum повысила конфиденциальность взаимодействия и квантовую безопасность до стандартов ядра дизайна; все новые функции должны разрабатываться с учетом этих двух аспектов. Виталик упоминает: «При проектировании фрейм-транзакций, мемпула и схем масштабирования деревьев состояний мы всегда задаем себе вопрос: как совместить эту систему с конфиденциальными транзакциями без посредников и с квантовой безопасностью, и каковы дополнительные затраты?»

Вышеупомянутые технологические инновации не будут внедрены единовременно, как Слияние, а будут поэтапно запущены в ходе 6–7 хардфорков до 2029 года. Фонд Ethereum также уточнил, что Strawmap является лишь справочной основой для координации исследований и разработок, а не неизменным фиксированным планом.

Что обнадеживает, так это то, что в последнее время продолжается плотный поток различных сопутствующих технических предложений.

В настоящее время Beacon Chain требует хранения полных записей для каждого валидатора, и в каждом расчетном цикле необходимо массово обновлять балансы всех валидаторов, что приводит к огромным затратам на хранение. Предложенное Виталиком решение по модернизации сжимает объем хранилища для одного валидатора с текущих 121 байта до примерно 6 байт, что составляет сокращение на 95%.

Логика работы: все стейкеры ETH ежедневно генерируют одно ZK-доказательство, сообщают о последнем балансе и отправляют его в цепочку. Ethereum больше не ведет напрямую полный реестр балансов, а только проверяет доказательства. Если стейкер не предоставил доказательство за день, он временно отстраняется от участия в голосовании по консенсусу до тех пор, пока не предоставит доказательство; при этом не применяются штрафные санкции.

Виталик указывает на ключевое преимущество этого решения: теоретически оно может поддерживать участие миллионов валидаторов в консенсусе, что, возможно, проложит путь к снижению порога стейкинга в 32 ETH. Кроме того, после полного внедрения валидаторы смогут ежедневно менять свои открытые ключи и повторно регистрироваться, открывая технический путь для анонимного стейкинга.

Только что было опубликовано еще одно предложение, которое глубоко изменит архитектуру Ethereum, и его ключевая идея — заимствовать модель транзакций Bitcoin.

Текущая модель аккаунтов Ethereum страдает от проблемы разбухания реестра: как только адрес получает ETH или токены, эта запись навсегда сохраняется на всех узлах, даже если адрес использовался только один раз. После наложения огромного количества транзакций данные реестра бесконечно расширяются.

Wahrstätter предложил внедрить модель неизрасходованных выходов транзакций (UTXO) Bitcoin: UTXO — это одноразовая единица стоимости, которая уничтожается после траты. Более того, версия Ethereum не требует постоянного хранения деталей UTXO; записи транзакций хранятся в истории цепочки, и доказательства могут быть сгенерированы по запросу; постоянный реестр хранит только 1-битную метку для каждого UTXO, указывающую, был ли он потрачен.

Расчеты показывают, что объем постоянного хранилища для платежных транзакций может быть сокращен на 99,8%. В сочетании с фрейм-транзакциями новая модель транзакций позволяет новым адресам отправлять и получать активы без необходимости предварительно иметь ETH для оплаты газа, что прокладывает путь для нативных анонимных адресов на первом уровне.

Заключение

Если все вышеперечисленные технические решения будут реализованы, сеть Ethereum станет более стабильной, устойчивой и гибкой, действительно реализуя долгосрочную архитектуру, ориентированную на будущее. Лично я больше всего обращаю внимание на различные типы облегченных реестров и их влияние на уровень приложений, экосистему взаимозаменяемых токенов и NFT. Независимо от сроков внедрения технологий, долгосрочный путь развития Ethereum уже ясен, и это позитивно в среднесрочной и долгосрочной перспективе.