イーサリアムプロトコルの可能な未来(六):繁栄

繁栄のこの段階には、イーサリアムの成功にとって重要な「詳細」が多く含まれています。内容の約半分はさまざまなEVMの改善に関するもので、残りは一連のニッチなテーマで構成されています。

EVM の改善

解決された問題

現在のEVMは静的分析が困難であり、これにより効率的な実装の作成、公式なコードの検証、さらなる拡張が難しくなっています。さらに、EVMの効率は低く、多くの形式の高度な暗号学を実現することが難しく、明示的なサポートを通じてのみプリコンパイルが必要です。

仕組み

EVMオブジェクト形式(EOF)は現在のEVM改善ロードマップの第一歩であり、次のハードフォークに組み込まれる予定です。EOFは新しいEVMコードバージョンを指定し、いくつかの特徴を持っています:

• コードとデータの分離
• ダイナミックジャンプを禁止する
• EVMコードは燃料に関連する情報を観察できません
• 明示的なサブ例程メカニズムを追加

旧式合約は引き続き存在しますが、最終的には段階的に廃止される可能性があります。新式合約はEOFによる効率向上の恩恵を受けるでしょう。

後続のアップグレードにはEVMモジュールの算術拡張(EVM-MAX)と単一命令多データ(SIMD)機能が含まれています。これらはさまざまな形式の暗号運算を加速するために使用できます。

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既存の研究

• EOFの:
• EVM-MAX(エビーエムマックス):
• シムド:

残りの作業

EOFは次のハードフォークに組み込まれる予定です。EVM-MAXにSIMDの機能を追加する必要があり、さまざまな暗号操作のガス消費をベンチマークする必要があります。

とロードマップの他の部分との相互作用

L1はEVMを調整することで、L2もより簡単に対応する調整を行えるようにします。EVM-MAXとSIMDは、多くの証明システムのガスコストを削減し、L2をより効率的にします。

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アカウント抽象

解決された問題

現在、取引はECDSA署名検証のみを通じて行われます。アカウントの抽象化は、アカウントの検証ロジックを任意のEVMコードに許可することを目指しており、さまざまなアプリケーションを可能にします。

• 耐量子暗号への切り替え
• キーのローテーション
• マルチシグとソーシャルリカバリウォレット
• 階層キー
• プライバシープロトコルを中継なしでサポート

仕組み

ERC-4337は「理想的なアカウント抽象」を実現するためのソリューションです。ユーザー操作の処理を検証と実行の2つの段階に分けて、多重失効攻撃を防ぎます。

EIP-7701はEOFの上にアカウントの抽象化を実現し、アカウントが独自の検証コード部分を持つことを可能にします。

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既存の研究

• アカウント抽象の歴史:
• ERC-4337:
• EIP-7701:

残りの作業

アカウントの抽象化をプロトコルに完全に導入する方法を解決する必要があります。主なトレードオフは「少数の人を満足させるための迅速な解決策を書き込む」と「長く待って、より理想的な解決策を得る可能性」です。

とロードマップの他の部分との相互作用

リストにはアカウント抽象取引をサポートする必要があります。アカウント抽象の実装は、L1とL2の間で可能な限り調整されるべきです。

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EIP-1559 の改善

解決された問題

EIP-1559は平均ブロック包含時間を改善しましたが、まだ問題があります:

1. 公式には若干の欠陥があります
2. 極端な状況では調整が不十分である

マルチ次元Gasは、リソースの価格の非効率性の問題を解決し、異なるリソースに異なる価格と制限を設定します。

仕組み

EIP-7706は、calldata専用の新しいガス次元を導入し、多次元ガスメカニズムを簡素化しました。EIP-7623は、最大calldataを厳密に制限するより正確な解決策を提案します。

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既存の研究

• EIP-1559 よくある質問:
• 多次元ガス:

残りの作業

多次元Gasの主なトレードオフは、プロトコルの複雑さと最適なブロック充填アルゴリズムの複雑さを増加させることです。理想的なバランスを見つけるためには、さらなる研究が必要です。

とロードマップの他の部分との相互作用

多次元Gasは、特定の「最悪のシナリオ」でのリソース使用を削減し、最適化のパフォーマンス負荷を軽減します。EOFの存在により、より極端なバージョンの多次元Gasを実装することが容易になります。

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検証可能な遅延関数 (VDFs)

解決された問題

現在のRANDAOのランダム性は、各提案者に「1の操作権」を与えています。VDFはより堅牢なランダム性のソースを提供できます。

仕組み

VDFは順次計算のみが可能な関数であり、並列化による加速ができません。入力は時間Tに基づく情報であり、出力はTの後のある時刻に利用可能です。主なリスクは意図しない最適化です。

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既存の研究

• VDF研究サイト:

残りの作業

イーサリアムの要求を完全に満たすVDF構造を探す必要があります。主なトレードオフは機能性とプロトコルの複雑さおよび安全リスクです。

とロードマップの他の部分との相互作用

VDFはイーサリアムプロトコルの中で比較的独立しており、提案者の選択安全性を向上させるだけでなく、ランダム性に依存するオンチェーンアプリケーションや暗号メモリプールにも使用できます。

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混淆とワンタイム署名

解決された問題

これらの高度な暗号学的原始は、より強力な信頼不要のサードパーティアプリケーションを実現し、ほぼ完璧なセキュリティとプライバシーの保証を提供します。

仕組み

区別できない混同を許可する「暗号プログラム」を作成し、任意の計算を実行しながら内部の詳細を隠すことができる。量子ワンタイム署名はプログラムの複製を防ぐことができる。

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既存の研究

• 区別できない混乱プロトコル(2021):
• 混淆がイーサリアムをどのように助けるか:

残りの作業

区別できない混乱は依然として非常に未成熟であり、より効率的な実現が必要です。量子コンピュータはまだ実現されていません。主なトレードオフは安全性の仮定にあります。

とロードマップの他の部分との相互作用

これらの強力な暗号学的原則は、ゲームを根本的に変え、プロトコル設計を簡素化し、安全性とプライバシー保護を強化する可能性があります。初期の利益はアプリケーション層で現れますが、破壊的な影響をもたらす可能性があります。

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