Dezvoltarea protocolului State of Ethereum – august 2018

blogul 1NewsDevelopersEnterpriseBlockchain Explained Evenimente și conferințe ApăsațiBuletine informative

Aboneaza-te la newsletter-ul nostru.

Adresa de email

Vă respectăm confidențialitatea

AcasăBlogNoutăți

Dezvoltarea protocolului State of Ethereum – august 2018

O privire prin tot ceea ce s-a întâmplat în „Anul scalabilității” Ethereum și progresele realizate pe calea către Ethereum 2.0. De ConsenSys 28 august 2018Publicat pe 28 august 2018

Eroul Ethereum ConsenSys

Scalabilitatea Ethereum – povestea de până acum

De la începutul anului 2018, a fost clar că tema anului va fi „scalabilitatea”. Pe 2 ianuarie, Fundația Ethereum a făcut un apel pentru candidaturi pentru acordarea de subvenții cercetătorilor și dezvoltatorilor care lucrează la creșterea masivă a capacității de procesare a tranzacțiilor a rețelei. Și într-un prezentare pe 4 martie, intitulat „The Road Ahead for 2018”, Vitalik a spus „Pentru 2018 credem cu adevărat că scalarea este obiectivul principal”.

Deci, ce s-a întâmplat până acum în 2018, în „Anul scalabilității?”

După cum se subliniază în cererea de cereri a EF, există două abordări complementare pentru creșterea capacității de procesare a sistemului Ethereum. Stratul 1 este stratul de protocol „on chain”: cum putem crește fundamental capacitatea blockchain-ului Ethereum? Stratul 2 acoperă soluțiile „off chain” în care majoritatea tranzacțiilor nu sunt înregistrate pe blockchain. Cu toate acestea, blockchain-ul de bază rămâne capabil să garanteze siguranța și securitatea sistemelor de nivel 2.

În această serie de postări, vă voi aduce la curent cu evoluțiile la nivelul protocolului Layer 1, iar colegul meu Kevin Zhang va explica cele mai recente cercetări și dezvoltări privind scalabilitatea Layer 2.

Problema: nevoia de viteză

Rețeaua Ethereum a avut mai mult succes decât poate oricine ar fi putut anticipa într-un timp atât de scurt. Graficul de mai jos prezintă procentul de capacitate maximă la care Ethereum rulează de la înființare. După câțiva ani de funcționare la capacitate redusă (dați sau luați câteva vârfuri în jurul hack-ului DAO și al atacurilor de spam din rețea din vara anului 2016), utilizarea a fost de peste 80% în mare parte a anului 2018, cu o utilizare medie de peste 96% pe o câteva zile anul acesta.

Utilizarea medie a blocului Ethereum Utilizarea medie a blocului Ethereum. Sursă: etherchain.org

Această cerere uriașă a dus uneori la probleme nedorite de experiență a utilizatorului, cum ar fi așteptări îndelungate pentru ca tranzacțiile să fie incluse în lanț și prețurile volatile ale taxelor de tranzacție (gaz)..


Scalabilitatea masivă – capacitatea de a procesa mii de tranzacții pe secundă, mai degrabă decât actualele 15 sau mai multe tps – are de mult timp parte a planului pentru Ethereum. Abordarea implementării acestui lucru a devenit cunoscută sub numele de „sharding”. În prezent, la fel ca toate celelalte platforme blockchain aflate în prezent în versiunea publică, fiecare nod din rețeaua Ethereum procesează fiecare tranzacție, ceea ce reprezintă o limitare imensă. În rețeaua fragmentată, procesarea tranzacțiilor și stocarea asociată (starea) sunt împărțite în cioburi separate, independente, astfel încât fiecare nod trebuie să gestioneze doar o fracțiune din încărcarea totală a sistemului. Sună destul de simplu. Adevărata provocare este să facem acest lucru, menținând în același timp securitatea deplină a rețelei: dacă avem o mie de cioburi, să zicem, cum putem evita un atac de rețea de o mie de ori mai ușor?

Taipei, martie 2018: Construirea rețelei fragmentate

La începutul anului 2018 a specificație căci deja exista un protocol Ethereum ascuțit și fusese rezonabil stabil de o vreme. Pe baza acestei specificații, a atelier a fost planificat pentru martie 2018 în orașul Taipei, Taiwan, pentru a reuni toate părțile care intenționează să lucreze la implementarea sharding în cadrul diferiților clienți Ethereum. Pe măsură ce s-a apropiat atelierul, ritmul activității de cercetare s-a accelerat, când … BOOM … cu trei zile înainte de atelier, nou spec. contur a fost publicat, plin de idei și ambiții noi.

Deci, cu mult de rezumat în lunga călătorie cu avionul din Europa, Nicolas Liochon, tot de la PegaSys / ConsenSys, și am plecat spre Taipei pentru întâlnirea inaugurală a comunității globale de sharding.

O arhitectură fragmentată și o inovație mai largă

Participanți la atelierul inaugural de îmbrăcăminte din Taipei. Participanți la atelierul inaugural de îmbrăcăminte din Taipei. Fotografie de Jason Yeh.

A fost minunat să văd puterea echipelor reprezentate în Taipei. Printre participanți:

  • Desigur, echipa de cercetare a Fundației Ethereum. O mare parte din conducerea gândirii în cercetarea de partajare provine de la Vitalik și Justin Drake, precum și de alții precum Hsiao-Wei Wang, Karl Floersch și Vlad Zamfir.
  • Echipa de dezvoltare a clientului Geth.
  • Echipele fundației Parity și Web3.
  • Treime (Py-EVM), tot de la Fundația Ethereum.
  • O echipă din stare dezvoltarea unui client mobil în limba Nim.
  • Prysmatic Labs echipă – lucrează la o implementare de partajare în Go.
  • Alți cercetători individuali, cum ar fi Phil Daian și Leonardo Bautista-Gomez.

Discuția atelierului a variat de-a lungul celor trei zile.

Pe front, am avut o discuție aprofundată asupra conceptelor din noua specificație. Ca un exemplu, în rețeaua Ethereum de astăzi, fiecare nod este responsabil pentru trei funcții distincte: (1) participarea la un consens privind ordonarea tranzacțiilor, (2) executarea acelor tranzacții pentru actualizarea stării și (3) punerea la dispoziția restului a acestor tranzacții și a stării actualizate a rețelei (disponibilitatea datelor). Într-o rețea fragmentată, aceste funcții ar putea fi împărțite între diferiți participanți, astfel încât să se optimizeze diferite caracteristici ale rețelei, după cum urmează:

  • Nodurile proponente ar putea fi responsabile pentru asamblarea tranzacțiilor în blocuri pe care le propun ca istorie canonică.
  • Nodurile colectoare verifică dacă datele din blocurile oferite de propunători sunt disponibile și apoi le adaugă în blockchain-ul fragmentului.
  • Nodurile executorilor ar putea fi responsabile pentru actualizarea clienților cu privire la starea blockchain-ului (de exemplu, soldurile contului lor) la cerere. Acest lucru permite un fel de „evaluare leneșă”În care sunt executate numai calcule legate de datele care sunt de fapt necesare, și poate și pentru„ motoare de execuție alternative ”.

Acest lucru este destul de diferit de Ethereum Mainnet de astăzi, dar ceva de genul acesta este probabil necesar pentru a echilibra eficiența și securitatea într-o rețea în care nu fiecare nod poate fi un client al fiecărui fragment. Pentru a menține eficiența, ideea este că nodurile proponent și executor ar putea rămâne sincronizate cu un număr mic de cioburi, dar pentru a menține securitatea, nodurile colatorilor (care de fapt scriu în blockchain) pot fi amestecate între cioburi destul de frecvent. Acest lucru evită preluările de fragmente de către un mic subgrup de participanți.

De asemenea, am discutat despre diferitele infrastructuri necesare pentru ca toate aceste lucruri să funcționeze, contractul de administrator de cioburi, clienți apatrizi, și stratul de rețea peer-to-peer, printre altele.

În plus față de lucrul la infrastructura de scalabilitate, a fost, de asemenea, clar că există o cerere semnificativă reînnoită pentru inovație în Ethereum, fără legătură cu scalabilitatea. Poate că implementarea sharding-ului ar putea fi o șansă de a aduce câteva alte inovații mari. Așadar, am petrecut timp și pe alte subiecte de lungă durată, cum ar fi înlocuirea mașinii virtuale Ethereum (EVM) cu eWasm, subiecte mai vechi precum abstractizarea contului, și idei controversate precum chirie de depozitare.

Berlin, iunie 2018: Sharding Meets Proof-of-Stake

Multe dintre conceptele discutate în Taipei erau foarte noi, iar echipele au continuat să le evalueze după atelier. În următoarele săptămâni, au apărut câteva tendințe. În primul rând, că au existat unele slăbiciuni în ceea ce privește specificul propunerilor discutate (am publicat o singură critică). În al doilea rând, au existat câteva evoluții foarte interesante pe alte fronturi, mai ales în criptografie, care ar putea permite o refactorizare mare a modelului de sharding fără a pierde eficiența sau securitatea.

Cu toate noile evoluții de discutat, era timpul să ne ținem un alt atelier de cusut. De data aceasta, am fost găzduiți la Berlin în iunie 2018 de echipa de la Status ca parte a conferința dezvoltatorilor de clienți au organizat.

Am fost fericiți că echipa Casper FFG (dovada mizei) ne-a alăturat în mod neașteptat la atelier. Pe parcursul celor trei sau patru săptămâni premergătoare evenimentului, încă un uriaș modificați specificația a fost propus: de ce nu construim Sharding și Casper împreună pe o platformă comună?

Devenea evident că unele dintre noile opțiuni de proiectare Sharding aveau puncte comune cu lucrările planificate Casper FFG care progresaseră independent (conform celor acum abandonate EIP-1011). Ambele necesită depuneri de validare (mize), ambele se bazează pe accesul la numere aleatorii, ambele au dovezi de eroare și mecanisme de reducere, ambele folosesc semnături agregate. Având în vedere aceste elemente comune, s-a propus ca atât Sharding cât și Casper să fie construite pe o infrastructură comună cunoscută sub numele de Beacon Chain. Un avantaj suplimentar ar fi eliminarea activității Casper și Sharding de pe Mainnet-ul existent, care ar putea avea dificultăți în susținerea sarcinii suplimentare.

Discuțiile din Berlin au confirmat că am fost de acord cu toții că aceasta era o abordare pozitivă și practică pentru realizarea ambelor proiecte.

Dincolo de planificarea proiectului, încă o dată, o gamă largă de idei noi au fost discutate la atelier. Am avut sesiuni pe noi primitive criptografice, cum ar fi zkSTARK și funcții de hash alternative, am discutat dovezi de custodie și am analizat opțiunile pentru generarea de numere aleatorii, actualul front-runner fiind un RANDAO cu funcție de întârziere verificabilă (VDF).

Astăzi: Către Ethereum 2.0

Deci, unde ne lasă toate acestea în august 2018?

Sper să obțineți o impresie din cele de mai sus că în ultimele șase luni s-a înregistrat o explozie în cercetarea scalării Ethereum și, într-o mare măsură, praful încă nu s-a instalat.

Dar direcția generală este clară. Dezvoltarea și livrarea atât a Sharding, cât și a Proof of Stake vor avea loc pe o nouă platformă blockchain (Ethereum 2.0), cuplată înapoi la actualul lanț principal, care va continua să funcționeze așa cum este.

Anatomia lui Ethereum 2.0. Diagramă Anatomia lui Ethereum 2.0. Diagrama de Hsiao-Wei Wang.

Construindu-ne pe o nouă platformă ca aceasta, Beacon Chain, ne permite să introducem o inovație uriașă nelimitată de constrângerile Mainnet-ului de astăzi și, esențial, fără a fi nevoie să facem o intervenție chirurgicală pe inimă deschisă în rețeaua în curs de desfășurare. Cronologiile sunt destul de speculative, dar așteptările sunt că lanțul de balize (stratul de coordonare, inclusiv Casper FFG) va fi implementat în cursul anului 2019, lanțul Shard (stratul de date) în 2020 și stratul de execuție în 2021.

Unele dintre aceste inovații sper să explorez în detalii mult mai profunde în viitoarele actualizări, dar pe scurt, pentru Ethereum 2.0, ne uităm la noi mecanisme de consens, noi modele cripto-economice, noi motoare de execuție precum eWASM , chiar, executarea întârziată) și noi primitive criptografice.

Pentru a cita Vitalik de la primul atelier de șlefuire, „Ethereum 1.0 este o încercare de câteva persoane de a construi computerul mondial; Ethereum 2.0 va fi de fapt computerul mondial. ”

Aflați mai multe și implicați-vă

După cum am menționat mai sus, sper să aprofundez unele dintre aceste inovații în articolele viitoare.

Între timp, iată o listă de lectură la nivel înalt, dacă doriți să faceți câteva lucruri. Dar atenție, lucrurile se mișcă rapid și unele detalii sunt deja depășite.

Dacă vrei cu adevărat să intri în buruieni, regulat Apeluri pentru implementatori ETH2.0 au început recent la fiecare două săptămâni, inclusiv o grămadă de echipe noi care lucrează la implementări. Acestea sunt transmise live pe YouTube și există o Canal Gitter de asemenea.

Ethereum 2.0 Newsletter Abonați-vă la newsletter-ul nostru pentru cele mai recente știri Ethereum, soluții pentru întreprinderi, resurse pentru dezvoltatori și multe altele. Adresa de e-mail Conținut exclusivEthereum Q3 2020 DeFi ReportRaport

Ethereum Q3 2020 DeFi Report

Ethereum Q2 2020 DeFi ReportRaport

Ethereum Q2 2020 DeFi Report

Ethereum 2 0 Raport privind ecosistemul de mizăRaport

Ethereum 2.0 Staking Ecosystem Report

Ghid complet pentru rețelele de afaceri BlockchainGhid

Ghid complet pentru rețelele de afaceri Blockchain

Cum să construiți un produs Blockchain de succesWebinar

Cum să construiți un produs Blockchain de succes

Băncile centrale și viitorul banilorHartie alba

Băncile centrale și viitorul banilor

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me
Like this post? Please share to your friends:
Adblock
detector
map