Примечание редактора: эта статья представляет собой программную речь, произнесенную соучредителем Ethereum Виталиком Бутериным в Наньянском технологическом университете в Сингапуре 6 сентября. По сравнению с его речью на KBW (Корейская неделя блокчейна) 5 сентября, она была сосредоточена на «Проблемах, стоящих перед Ethereum». В отличие от «Решения», выступление Виталика на этот раз было более макросным, с темой «Прошлое и настоящее Эфириума».Он начал с рождения Эфириума, от воображения до реализации «умных контрактов», до «консенсуса». «Механизм» изменений, эти вехи, которым суждено было быть записано в истории блокчейна, исходили из его уст. Уважаемый в китайском мире блокчейнов как «Бог V», он всегда одет в футболки, шорты и кроссовки. Новый криптомир прошел через несколько циклов, с бесчисленными взлетами и падениями, но этот ходок никогда не останавливался.
Ниже приводится полный текст выступления:
Рождение Эфириума
Сегодня я собираюсь оглянуться назад на историю Эфириума, начиная с его зарождения в 2013 и 2014 годах, и на некоторые изменения, которые проект претерпел с тех пор, а также на то, как мы думаем о некоторых проблемах иначе, чем мы думали 5 или 10. много лет назад.
В 2014 году мы опубликовали официальный документ Ethereum, в котором в основном описывалось наше первоначальное видение Ethereum. Однако основные идеи, лежащие в основе некоторых из этих теорий, подробно не объяснены в официальном документе. Эфириум — это децентрализованная система, похожая на Биткойн. Это блокчейн, но в отличие от предыдущих систем, которые пытались поддерживать только одно приложение, Ethereum позволяет пользователям создавать свои собственные приложения. Это означает, что пользователи могут написать свой собственный код приложения, затем загрузить его в блокчейн, и приложение затем сможет работать на блокчейне.
В начале официального документа я упомянул некоторые идеи, которые придумали другие, и одна из идей, о которой я начал думать, заключалась в выпуске собственного актива поверх Биткойна. Сегодня в Ethereum есть токены ERC-20, но тогда у нас были цветные монеты, которые были ранней попыткой выпустить собственные активы поверх биткойнов. Интересно, что цветные монеты, похоже, в последнее время привлекают к себе повышенное внимание, поскольку в протокол Биткойн была введена определенная версия цветных монет, но цветные монеты — это всего лишь приложение. Вы можете использовать его для обозначения владения физическим объектом, который тогда назывался смарт-свойством. Вы также можете владеть другими типами активов, такими как доменные имена, и вы можете построить систему на блокчейне для регистрации веб-сайтов, регистрации имен пользователей, отслеживания имен, таких как отзывы пользователей и приложений.
Воображение «умного контракта» приземлилось
Вы можете сделать все это распределенным способом в блокчейне. Концепция смарт-контрактов заключается в том, что вы можете иметь компьютерные программы на блокчейне, которые могут напрямую управлять цифровыми активами.Актив не обязательно должен принадлежать физическому лицу, он может принадлежать программе. Эту концепцию смарт-контракта можно использовать для реализации многих более сложных приложений. Например, у вас могут быть рынки прогнозов, финансовые инструменты, такие как стейблкоины, кредитное плечо и т. д. Все эти разные вещи можно определить с помощью смарт-контрактов. Кроме того, существует концепция DAO, которая в основном использует смарт-контракты для реализации логики голосования или управления всей организацией на блокчейне.Нет необходимости полагаться на правовую систему для разрешения внутренних споров внутри организации, и вы могут голосовать напрямую по очень низкой цене.
В результате многие концепции этих приложений сохранились до наших дней и продолжают развиваться. Раньше у нас были цветные монеты, теперь — токены ERC-20. Раньше у нас была интеллектуальная собственность, хотя особого прогресса не было достигнуто, но у нас была система доменных имен (ENS), которую используют многие люди, например, мой блог был загружен и может быть доступен через ENS. Если вы используете браузер с поддержкой Ethereum, например Brave Browser, просто введите eth.link, и вы сможете получить доступ к главной странице моего блога.
Это все инструменты, которые можно использовать, и они включают в себя смарт-контракты и DAO. В мире существуют различные типы DAO, использующие разную логику. Хотя на сегодняшний день они не видели массового внедрения за пределами экосистемы, они существуют, и некоторые из них работают уже много лет. Это некоторые из приложений, которые мы видели до сих пор. Очевидно, появляются и другие приложения, некоторые из которых меня удивляют. Например, примером может служить NFT (невзаимозаменяемый токен). Но многие другие вещи, существующие сегодня, по сути, очень похожи на то, о чем мы думали 10 лет назад. То же самое справедливо и для изучения механизмов консенсуса. Сегодня Ethereum наконец стал цепочкой консенсусного механизма. Механизм консенсуса значительно повышает безопасность и снижает потребление энергии Ethereum более чем на 99,9%. Ранее известное как «Слияние», потребление энергии Эфириума, которое до этого было почти на 40% эквивалентно энергопотреблению в Сингапуре, теперь сократилось почти до нуля. Итак, переход состояния наконец-то завершен, но это кульминация почти 10-летней работы в экосистеме. Первые пять лет Proof of State были в основном исследованиями, в которых мы пытались понять природу Proof of State и различные варианты для разных пространств состояний, в конечном итоге сойдясь к конкретной версии, которая действительно работала.
Изменения в «механизме консенсуса»
В сообщении в блоге 2015 года мы описали механизм, названный «механизмом консенсуса», который пытался побудить валидаторов отправлять серию сообщений, выражающих высокую степень уверенности в конкретном блоке, чтобы более эффективно достичь консенсуса. Позже мы обнаружили, что у нашего механизма консенсуса было много проблем: он был слишком сложным и на самом деле не таким простым и эффективным, как протокол Casper, который позже развился в него. Но это шаг вперед в нашем более глубоком понимании этой области.
Фактически, в 2018 году я опубликовал серию твитов, в которых описывался ход исследования состояния Эфириума и то, как мы начали с первоначального исследования, постепенно перешли к цепочке состояний и, наконец, остановились на точном алгоритме.
Все началось с исследований, а затем следующие четыре года были посвящены масштабируемости. Масштабируемость имеет решающее значение для Ethereum, поскольку на сегодняшний день Ethereum может обрабатывать только 10–20 транзакций в секунду. На практике это число может варьироваться от 10 до 50 в зависимости от сложности и размера транзакции. В настоящее время этот уровень масштабируемости очень ограничен, и для поддержки основных финансов, основных платежей и глобальной системы нам необходимо обрабатывать примерно 100 000 транзакций в секунду. Если бы в секунду можно было обрабатывать только 20 транзакций, 1 миллиону человек во всем мире потребовалось бы 4 миллиона секунд, примерно 13 лет, чтобы выполнить одну транзакцию на Ethereum. Поэтому улучшение масштабируемости очень важно.
Очень рано попытка улучшить масштабируемость называлась «шардингом» (Sharding), и то, что мы делаем сейчас, по-прежнему является формой шардинга, но с тех пор в этот механизм было спроектировано и модифицировано множество разных вещей. Основная идея заключается в том, что традиционные блокчейны, такие как Биткойн, требуют, чтобы каждый компьютер в сети обрабатывал каждую транзакцию, поэтому их масштабируемость ограничена.
Мы изменили этот дизайн. Вместо того, чтобы каждый узел обрабатывал каждую транзакцию, каждый узел обрабатывает только часть транзакций. Это похоже на то, как работает BitTorrent: BitTorrent разбивает данные на небольшие фрагменты и позволяет людям делиться ими, при этом всем не нужно хранить весь файл, несмотря на наличие большого количества «горячих» данных. Потому что для людей это было бы слишком много данных. Таким образом, задача состоит в том, как сделать какую-то форму исторической записи, сохраняя при этом систему консенсуса, в которой люди могут договориться о порядке, в котором все происходило, чтобы построить на ее основе финансовые системы и так далее. Это техническая задача. Это была одна из наших ранних концепций — шардинг, при которой вы по сути разделяете транзакции на разные группы, и каждая группа имеет свой собственный узел, который обрабатывает транзакции независимо. Это очень сложная идея. С тех пор нам пришлось очень усердно работать, чтобы уменьшить сложность. По сути, мы должны попытаться сделать все очень простым, потому что мы знаем, что то, что занимает 2 месяца или 2 недели для написания спецификации, займет 2 года для разработки. Если бы на написание спецификации ушло 6 недель, на разработку могло бы уйти 6 лет. Нам пришлось очень усердно работать над снижением сложности, пойти на многие жертвы, и в итоге мы приблизились к той структуре, которую имеем сегодня.
Технический прогресс и проблемы Ethereum
Интересно, что одна из особенностей прогресса технологии Ethereum заключается в том, что сегодня мы говорим о вещах, которые очень похожи на то, о чем мы говорили 6 лет назад. Это слайд с конференции Ethereum, кажется, примерно в то время, где я описал некоторые основные проблемы Ethereum, такие как конфиденциальность, консенсус, безопасность смарт-контрактов и масштабируемость. Если вы спросите меня или кого-либо еще, каковы самые большие проблемы, с которыми сталкивается Ethereum, вы получите практически один и тот же ответ: конфиденциальность, консенсус, безопасность смарт-контрактов и масштабируемость.
Сегодня эти проблемы такие же, как и 6 лет назад, но в то же время я думаю, что с 2017 года был достигнут некоторый прогресс. Например, в 2017 году конфиденциальность была всего лишь технической проблемой, и существовал, по сути, новый тип криптографии, называемый доказательством с нулевым разглашением или zk-SNARK. Это позволяет вам создавать криптографические доказательства, подтверждающие определенные математические свойства, например имеющиеся у вас данные, не раскрывая при этом ничего другого об этих данных. Впервые это было использовано Z.cash, криптовалютой, сохраняющей конфиденциальность, запущенной в 2016 году и использующей zk-SNARK для обеспечения конфиденциальности. Как он это делает? По сути, когда вы тратите монету в Z.cash, вместо того, чтобы указывать непосредственно на потраченную монету, вам нужно доказательство того, что вы тратите неизрасходованную монету, не раскрывая никакой другой информации об этой монете. Вы доказываете необходимые доказательства, чтобы иметь денежную систему, которая не будет чрезмерно раздутой, но при этом сохранит все остальное в тайне.
Еще в 2017 году задача заключалась в том, чтобы просто внедрить эту технологию в Ethereum и заставить zk-SNARK работать. Эти методы основаны на сложной математической теории, называемой криптографией эллиптических кривых. Что касается использования этой технологии, мы в основном добавляем некоторые наложения, называемые «заявления с нулевым разглашением», которые представляют собой коды, которые позволяют использовать zk-SNARK в блокчейне. Таким образом, используя смарт-контракты, вы можете создать приложение с той же логикой сохранения конфиденциальности на Ethereum. Такая ситуация в 2017 году. К 2023 году текущий технологический статус будет очень продвинутым, с очень продвинутыми библиотеками zk-SNARKs, средами разработки, инструментами и протоколами. У нас длинный список, включающий очень интересные технологии, такие как StarK, ZK Rollup, Cairo и многие другие. Фактически, аспект конфиденциальности может стать еще одним узким местом, главным образом из-за юридических проблем и проблем, связанных с тем, будут ли токены, генерируемые этими системами, приняты более широкой финансовой системой. Например, существуют юридические проблемы с Tornado Cash, который можно считать конфиденциальной монетой поверх Ethereum, поскольку его использовали хакеры.
Поэтому возникла концепция под названием «доказательство невиновности».Цель доказательства невиновности — позволить вам доказать, что ваши монеты были переданы через систему конфиденциальности, а не поступили от одного из хакеров. Вы доказываете, что не являетесь одним из хакеров, не раскрывая полностью, откуда взялись токены. Фактически, статья по этой идее скоро будет опубликована. Несколько компаний предложили несколько разных решений. Таким образом, необходимо проделать большую работу над деталями, чтобы повысить вероятность того, что пользователи, использующие систему конфиденциальности, примут токены без особых подозрений при их размещении на биржах.
Дополнительно идут работы по проверке и проверке зк-СНАРКов для снижения затрат на проверку доказательств. Цель состоит в том, чтобы сделать проверку доказательств более дешевой. Часть этого — zk-Rollup, часть — протокол агрегации. Разница между 2017 и 2023 годами заключается в том, что в 2017 году мы просто пытались заставить работать базовые строительные блоки, а в 2023 году эти строительные блоки уже работают, но наше внимание сосредоточено на оптимизации этих строительных блоков и выполнении более сложной работы для улучшения. интегрироваться в основной мир. Что касается безопасности консенсуса, в 2017 году мы, по сути, только что завершили исследовательскую часть процесса разработки механизма консенсуса и только начали разработку. К 2023 году Эфириум полностью перешёл на механизм консенсуса и стал механизмом полного консенсуса. Но проблемы по-прежнему включают снижение сложности протокола, повышение безопасности протокола, решение проблемы централизации, упрощение участия людей и упрощение участия в концепции под названием PDS, поскольку нет необходимости запускать сложные алгоритмы оптимизации доходности.
С точки зрения безопасности смарт-контрактов, решение проблем безопасности смарт-контрактов может быть самым медленным прогрессом среди четырех проблем, поскольку в 2017 году прошел всего 1 год после инцидента со взломом DAO.В то время DAO был смарт-контрактом, который контролировал инвестиционный фонд. около 150 миллионов долларов США. Потом взломали. На самом деле хакеры пытались скрыться, но в конечном итоге сообщество Ethereum сотрудничало, чтобы вернуть деньги первоначальным владельцам DAO.
Это был единственный раз, когда нечто подобное произошло на Эфириуме, поэтому в 2017 году это событие все еще свежо в памяти. Люди очень обеспокоены такого рода безопасностью, поэтому все пытаются улучшить безопасность языков программирования и сделать проекты более безопасными. К 2023 году большая часть этой работы окажется успешной. Я думаю, что частота взлома резко снизилась. Атаки происходят обычно потому, что люди пытаются создавать более сложные проекты, причем сложность проектов выросла в 20 раз по сравнению с 2016 годом. Если проект, который вы создаете сейчас, не в 20 раз сложнее, чем в 2016 году, он, как правило, довольно безопасен. Существует множество систем, которые не подвергались атакам в течение многих лет, что является весьма впечатляющим достижением. Есть еще несколько улучшений безопасности.
Через несколько месяцев после инцидента с DAO произошел инцидент, получивший название «Шанхайская DOS-атака», в ходе которого злоумышленники воспользовались множеством уязвимостей в самом протоколе Ethereum, позволив ему отправлять транзакции, тем самым замедлив работу всей цепочки блоков. Мы потратили несколько месяцев, выпуская обновления практически каждый день. Я знаю, что хакеры каждый день находят новые уязвимости, поэтому мы постоянно боремся и находим небольшие ошибки. После 4 лет напряженной работы, посредством ряда различных изменений и улучшений, эти проблемы безопасности были наконец устранены. EIP 2929 также вносит множество улучшений в кодовую базу Defi. Оптимизатор газа также делает потрясающую работу. Короче говоря, многие проблемы безопасности на самом деле были решены очень тихо.
Когда вы переключаетесь с Proof of Work на Proof of Stake, происходит большое «слияние» событий. А с точки зрения безопасности серьезных инцидентов не бывает, потому что весь смысл в том, чтобы не было инцидентов. Но иногда важно помнить, что события не произошло, и это не может не радовать. Итак, я думаю, что в этой области действительно произошли существенные улучшения, но все еще остается много нерешенных проблем.
Итак, еще в 2017 году шардинг был всего лишь идеей. В то время мы также много говорили о государственных каналах и сумматорах, которые были важными юридическими решениями. Затем где-то в 2020 году все перешли на Rollup. Сегодня существуют различные типы накопительных пакетов, в том числе ZK-накопительные пакеты, оптимистические накопительные пакеты и другие. Эти накопительные пакеты начинают сходить с конвейера и становиться по-настоящему децентрализованными, что является важным шагом в этом направлении. В этом году Polygon также сделал большой шаг вперед. В этом году мы продолжаем наши усилия по децентрализации этих систем, повышению безопасности системы доказательства и ускорению системы доказательства, чтобы подтверждение блока с использованием CKDM занимало 5 часов, а в будущем это время может быть сокращено до 2 минут. или даже Может со временем снизить его до 12 секунд.
Несмотря на то, что мы добились большого прогресса и проблемы остаются, по каждому вопросу достигнут огромный прогресс. Есть много других аспектов работы, например деревья состояний (деревья Веркле). 5 или 6 лет назад клиенты без гражданства были всего лишь идеей. Теперь State Tree превратился в проект, в котором команда из сотен человек написала тысячи строк кода, глубоко думая о том, как применить его к Ethereum. Для того, чтобы это действительно воплотилось в жизнь, может потребоваться всего 1-2 года. Также есть улучшения EVM, максимизация и упрощение EVM. Абстракция аккаунтов — очень важное направление, и у каждого, кто поддерживает абстракцию аккаунтов, есть свои причины. Причина, по которой я поддерживаю абстракцию учетных записей, заключается в том, что абстракция учетных записей по своей сути очень гибкая вещь. Цель абстракции учетных записей состоит в том, чтобы сказать, что вместо учетных записей, управляемых ключами, вы можете управлять учетными записями компьютерными программами. Если у вас есть учетная запись, контролируемая компьютерной программой, пользователи могут разработать другую логику одобрения этих транзакций. У вас может быть не один ключ, а три разных ключа, некоторые из которых контролируются другими. Вы можете выполнить многофакторную аутентификацию. Вы можете хранить свои ключи в надежных аппаратных модулях, которые существуют на современных телефонах, вы можете использовать аппаратные кошельки и даже объединять несколько аппаратных кошельков вместе. Вы можете использовать очень сложные средства аутентификации, такие как учетные записи электронной почты или даже учетные записи электронной почты, как способ аутентификации адресов Ethereum.
Назад к реальности и практическому применению
Возвращаясь к реальности и практическому применению, одно из событий, о которых я часто упоминаю, — это случай, когда я побывал в Аргентине примерно в 2021 году и был впечатлен тем, сколько людей там использовали Ethereum, они действительно использовали криптовалюты. Помню, на Рождество большинство заведений было закрыто, поэтому я просто искал кафе. В первой кофейне, которую я нашел, владелец узнал меня, он сказал, что зашифровал кошелек, поэтому я спросил его, может ли он заплатить эфириумом, он ответил да, и мы заплатили эфириумом. Но есть проблема: он не использовал сеть Ethereum, а использовал Polygon. Я ценю работу, которую делает DeFi, потому что она делает криптовалюты более доступными для тех, у кого нет банковской системы. Без DeFi у них нет других вариантов. Я думаю, что было бы хорошо предоставить эти альтернативы.
Но в то же время я считаю, что цель экосистемы состоит в том, чтобы постепенно сокращать все больше и больше отдельных точек отказа в будущем. Думаю, даже Ethereum Foundation с этим согласен. Они постоянно становятся все более децентрализованными. Мы работаем над этим, но проблема в том, что такой децентрализованный подход на самом деле не существует для такого владельца кофейни. Хотя технически возможно быть более децентрализованным, децентрализованный подход фактически не существует для этих держателей валюты. Поэтому действительное совершенствование и улучшение ситуации — очень серьезная задача для этих людей в цепочке.
По сути, я не знаю, сможем ли мы позволить этим держателям токенов фактически использовать цепочку, получать от нее выгоду, пользоваться преимуществами децентрализации и глобальной отсутствия разрешений, и можем ли мы достичь мира, в котором люди смогут действительно получать выгоду от всех областей приложений, которые имеют думал с 2013 года. Можем ли мы превратить эти концепции в реальные полезные приложения, приносящие пользу людям?
Эти технические усилия развивались в достаточно последовательном направлении, что, на мой взгляд, интересно. Инструменты изменились, и 10 лет назад мы даже не думали об этих проблемах, а теперь задумываемся. Но правила те же. Но сейчас я думаю, что важнее сосредоточиться на фактическом внедрении и использовании. Решение требует технической работы, но оно более децентрализовано и распределено на разных уровнях. Это означает, что Ethereum Foundation, основная команда разработчиков Ethereum и команда клиентов больше не являются единственными местами, выполняющими чрезвычайно важную работу, компании-кошельки также являются местом, где выполняют чрезвычайно важную работу, а разработчики приложений также являются единственными местами, выполняющими чрезвычайно важную работу. важная работа, даже создание корпоративных блокчейнов. Это то, что люди пытались сделать в течение многих лет. Но я думаю, что если вы думаете об этом как о своего рода третьем слое поверх Эфириума, то на самом деле возможно сделать его осуществимым, сделать так, чтобы он действительно предоставлял преимущества децентрализации тем, кто хочет его использовать, и сделать так, чтобы это действительно работало.
Это одни из самых больших изменений, которые мы видели за последние 10 лет. Это был долгий и медленный путь от первоначальной концепции к процессу постепенного решения различных задач на практике. Я надеюсь, что в ближайшие 5 лет мы сможем решить большую часть этих задач.
Посмотреть Оригинал
На этой странице может содержаться сторонний контент, который предоставляется исключительно в информационных целях (не в качестве заявлений/гарантий) и не должен рассматриваться как поддержка взглядов компании Gate или как финансовый или профессиональный совет. Подробности смотрите в разделе «Отказ от ответственности» .
Запись лекции V Бога в Наньянском технологическом университете: «Прошлое и настоящее Эфириума»
Лекция: Виталик Бутерин Составил: fanfan, DeThings
Примечание редактора: эта статья представляет собой программную речь, произнесенную соучредителем Ethereum Виталиком Бутериным в Наньянском технологическом университете в Сингапуре 6 сентября. По сравнению с его речью на KBW (Корейская неделя блокчейна) 5 сентября, она была сосредоточена на «Проблемах, стоящих перед Ethereum». В отличие от «Решения», выступление Виталика на этот раз было более макросным, с темой «Прошлое и настоящее Эфириума».Он начал с рождения Эфириума, от воображения до реализации «умных контрактов», до «консенсуса». «Механизм» изменений, эти вехи, которым суждено было быть записано в истории блокчейна, исходили из его уст. Уважаемый в китайском мире блокчейнов как «Бог V», он всегда одет в футболки, шорты и кроссовки. Новый криптомир прошел через несколько циклов, с бесчисленными взлетами и падениями, но этот ходок никогда не останавливался.
Ниже приводится полный текст выступления:
Рождение Эфириума
Сегодня я собираюсь оглянуться назад на историю Эфириума, начиная с его зарождения в 2013 и 2014 годах, и на некоторые изменения, которые проект претерпел с тех пор, а также на то, как мы думаем о некоторых проблемах иначе, чем мы думали 5 или 10. много лет назад.
В 2014 году мы опубликовали официальный документ Ethereum, в котором в основном описывалось наше первоначальное видение Ethereum. Однако основные идеи, лежащие в основе некоторых из этих теорий, подробно не объяснены в официальном документе. Эфириум — это децентрализованная система, похожая на Биткойн. Это блокчейн, но в отличие от предыдущих систем, которые пытались поддерживать только одно приложение, Ethereum позволяет пользователям создавать свои собственные приложения. Это означает, что пользователи могут написать свой собственный код приложения, затем загрузить его в блокчейн, и приложение затем сможет работать на блокчейне.
В начале официального документа я упомянул некоторые идеи, которые придумали другие, и одна из идей, о которой я начал думать, заключалась в выпуске собственного актива поверх Биткойна. Сегодня в Ethereum есть токены ERC-20, но тогда у нас были цветные монеты, которые были ранней попыткой выпустить собственные активы поверх биткойнов. Интересно, что цветные монеты, похоже, в последнее время привлекают к себе повышенное внимание, поскольку в протокол Биткойн была введена определенная версия цветных монет, но цветные монеты — это всего лишь приложение. Вы можете использовать его для обозначения владения физическим объектом, который тогда назывался смарт-свойством. Вы также можете владеть другими типами активов, такими как доменные имена, и вы можете построить систему на блокчейне для регистрации веб-сайтов, регистрации имен пользователей, отслеживания имен, таких как отзывы пользователей и приложений.
Воображение «умного контракта» приземлилось
Вы можете сделать все это распределенным способом в блокчейне. Концепция смарт-контрактов заключается в том, что вы можете иметь компьютерные программы на блокчейне, которые могут напрямую управлять цифровыми активами.Актив не обязательно должен принадлежать физическому лицу, он может принадлежать программе. Эту концепцию смарт-контракта можно использовать для реализации многих более сложных приложений. Например, у вас могут быть рынки прогнозов, финансовые инструменты, такие как стейблкоины, кредитное плечо и т. д. Все эти разные вещи можно определить с помощью смарт-контрактов. Кроме того, существует концепция DAO, которая в основном использует смарт-контракты для реализации логики голосования или управления всей организацией на блокчейне.Нет необходимости полагаться на правовую систему для разрешения внутренних споров внутри организации, и вы могут голосовать напрямую по очень низкой цене.
В результате многие концепции этих приложений сохранились до наших дней и продолжают развиваться. Раньше у нас были цветные монеты, теперь — токены ERC-20. Раньше у нас была интеллектуальная собственность, хотя особого прогресса не было достигнуто, но у нас была система доменных имен (ENS), которую используют многие люди, например, мой блог был загружен и может быть доступен через ENS. Если вы используете браузер с поддержкой Ethereum, например Brave Browser, просто введите eth.link, и вы сможете получить доступ к главной странице моего блога.
Это все инструменты, которые можно использовать, и они включают в себя смарт-контракты и DAO. В мире существуют различные типы DAO, использующие разную логику. Хотя на сегодняшний день они не видели массового внедрения за пределами экосистемы, они существуют, и некоторые из них работают уже много лет. Это некоторые из приложений, которые мы видели до сих пор. Очевидно, появляются и другие приложения, некоторые из которых меня удивляют. Например, примером может служить NFT (невзаимозаменяемый токен). Но многие другие вещи, существующие сегодня, по сути, очень похожи на то, о чем мы думали 10 лет назад. То же самое справедливо и для изучения механизмов консенсуса. Сегодня Ethereum наконец стал цепочкой консенсусного механизма. Механизм консенсуса значительно повышает безопасность и снижает потребление энергии Ethereum более чем на 99,9%. Ранее известное как «Слияние», потребление энергии Эфириума, которое до этого было почти на 40% эквивалентно энергопотреблению в Сингапуре, теперь сократилось почти до нуля. Итак, переход состояния наконец-то завершен, но это кульминация почти 10-летней работы в экосистеме. Первые пять лет Proof of State были в основном исследованиями, в которых мы пытались понять природу Proof of State и различные варианты для разных пространств состояний, в конечном итоге сойдясь к конкретной версии, которая действительно работала.
Изменения в «механизме консенсуса»
В сообщении в блоге 2015 года мы описали механизм, названный «механизмом консенсуса», который пытался побудить валидаторов отправлять серию сообщений, выражающих высокую степень уверенности в конкретном блоке, чтобы более эффективно достичь консенсуса. Позже мы обнаружили, что у нашего механизма консенсуса было много проблем: он был слишком сложным и на самом деле не таким простым и эффективным, как протокол Casper, который позже развился в него. Но это шаг вперед в нашем более глубоком понимании этой области.
Фактически, в 2018 году я опубликовал серию твитов, в которых описывался ход исследования состояния Эфириума и то, как мы начали с первоначального исследования, постепенно перешли к цепочке состояний и, наконец, остановились на точном алгоритме.
Все началось с исследований, а затем следующие четыре года были посвящены масштабируемости. Масштабируемость имеет решающее значение для Ethereum, поскольку на сегодняшний день Ethereum может обрабатывать только 10–20 транзакций в секунду. На практике это число может варьироваться от 10 до 50 в зависимости от сложности и размера транзакции. В настоящее время этот уровень масштабируемости очень ограничен, и для поддержки основных финансов, основных платежей и глобальной системы нам необходимо обрабатывать примерно 100 000 транзакций в секунду. Если бы в секунду можно было обрабатывать только 20 транзакций, 1 миллиону человек во всем мире потребовалось бы 4 миллиона секунд, примерно 13 лет, чтобы выполнить одну транзакцию на Ethereum. Поэтому улучшение масштабируемости очень важно.
Очень рано попытка улучшить масштабируемость называлась «шардингом» (Sharding), и то, что мы делаем сейчас, по-прежнему является формой шардинга, но с тех пор в этот механизм было спроектировано и модифицировано множество разных вещей. Основная идея заключается в том, что традиционные блокчейны, такие как Биткойн, требуют, чтобы каждый компьютер в сети обрабатывал каждую транзакцию, поэтому их масштабируемость ограничена.
Мы изменили этот дизайн. Вместо того, чтобы каждый узел обрабатывал каждую транзакцию, каждый узел обрабатывает только часть транзакций. Это похоже на то, как работает BitTorrent: BitTorrent разбивает данные на небольшие фрагменты и позволяет людям делиться ими, при этом всем не нужно хранить весь файл, несмотря на наличие большого количества «горячих» данных. Потому что для людей это было бы слишком много данных. Таким образом, задача состоит в том, как сделать какую-то форму исторической записи, сохраняя при этом систему консенсуса, в которой люди могут договориться о порядке, в котором все происходило, чтобы построить на ее основе финансовые системы и так далее. Это техническая задача. Это была одна из наших ранних концепций — шардинг, при которой вы по сути разделяете транзакции на разные группы, и каждая группа имеет свой собственный узел, который обрабатывает транзакции независимо. Это очень сложная идея. С тех пор нам пришлось очень усердно работать, чтобы уменьшить сложность. По сути, мы должны попытаться сделать все очень простым, потому что мы знаем, что то, что занимает 2 месяца или 2 недели для написания спецификации, займет 2 года для разработки. Если бы на написание спецификации ушло 6 недель, на разработку могло бы уйти 6 лет. Нам пришлось очень усердно работать над снижением сложности, пойти на многие жертвы, и в итоге мы приблизились к той структуре, которую имеем сегодня.
Технический прогресс и проблемы Ethereum
Интересно, что одна из особенностей прогресса технологии Ethereum заключается в том, что сегодня мы говорим о вещах, которые очень похожи на то, о чем мы говорили 6 лет назад. Это слайд с конференции Ethereum, кажется, примерно в то время, где я описал некоторые основные проблемы Ethereum, такие как конфиденциальность, консенсус, безопасность смарт-контрактов и масштабируемость. Если вы спросите меня или кого-либо еще, каковы самые большие проблемы, с которыми сталкивается Ethereum, вы получите практически один и тот же ответ: конфиденциальность, консенсус, безопасность смарт-контрактов и масштабируемость.
Сегодня эти проблемы такие же, как и 6 лет назад, но в то же время я думаю, что с 2017 года был достигнут некоторый прогресс. Например, в 2017 году конфиденциальность была всего лишь технической проблемой, и существовал, по сути, новый тип криптографии, называемый доказательством с нулевым разглашением или zk-SNARK. Это позволяет вам создавать криптографические доказательства, подтверждающие определенные математические свойства, например имеющиеся у вас данные, не раскрывая при этом ничего другого об этих данных. Впервые это было использовано Z.cash, криптовалютой, сохраняющей конфиденциальность, запущенной в 2016 году и использующей zk-SNARK для обеспечения конфиденциальности. Как он это делает? По сути, когда вы тратите монету в Z.cash, вместо того, чтобы указывать непосредственно на потраченную монету, вам нужно доказательство того, что вы тратите неизрасходованную монету, не раскрывая никакой другой информации об этой монете. Вы доказываете необходимые доказательства, чтобы иметь денежную систему, которая не будет чрезмерно раздутой, но при этом сохранит все остальное в тайне.
Еще в 2017 году задача заключалась в том, чтобы просто внедрить эту технологию в Ethereum и заставить zk-SNARK работать. Эти методы основаны на сложной математической теории, называемой криптографией эллиптических кривых. Что касается использования этой технологии, мы в основном добавляем некоторые наложения, называемые «заявления с нулевым разглашением», которые представляют собой коды, которые позволяют использовать zk-SNARK в блокчейне. Таким образом, используя смарт-контракты, вы можете создать приложение с той же логикой сохранения конфиденциальности на Ethereum. Такая ситуация в 2017 году. К 2023 году текущий технологический статус будет очень продвинутым, с очень продвинутыми библиотеками zk-SNARKs, средами разработки, инструментами и протоколами. У нас длинный список, включающий очень интересные технологии, такие как StarK, ZK Rollup, Cairo и многие другие. Фактически, аспект конфиденциальности может стать еще одним узким местом, главным образом из-за юридических проблем и проблем, связанных с тем, будут ли токены, генерируемые этими системами, приняты более широкой финансовой системой. Например, существуют юридические проблемы с Tornado Cash, который можно считать конфиденциальной монетой поверх Ethereum, поскольку его использовали хакеры.
Поэтому возникла концепция под названием «доказательство невиновности».Цель доказательства невиновности — позволить вам доказать, что ваши монеты были переданы через систему конфиденциальности, а не поступили от одного из хакеров. Вы доказываете, что не являетесь одним из хакеров, не раскрывая полностью, откуда взялись токены. Фактически, статья по этой идее скоро будет опубликована. Несколько компаний предложили несколько разных решений. Таким образом, необходимо проделать большую работу над деталями, чтобы повысить вероятность того, что пользователи, использующие систему конфиденциальности, примут токены без особых подозрений при их размещении на биржах.
Дополнительно идут работы по проверке и проверке зк-СНАРКов для снижения затрат на проверку доказательств. Цель состоит в том, чтобы сделать проверку доказательств более дешевой. Часть этого — zk-Rollup, часть — протокол агрегации. Разница между 2017 и 2023 годами заключается в том, что в 2017 году мы просто пытались заставить работать базовые строительные блоки, а в 2023 году эти строительные блоки уже работают, но наше внимание сосредоточено на оптимизации этих строительных блоков и выполнении более сложной работы для улучшения. интегрироваться в основной мир. Что касается безопасности консенсуса, в 2017 году мы, по сути, только что завершили исследовательскую часть процесса разработки механизма консенсуса и только начали разработку. К 2023 году Эфириум полностью перешёл на механизм консенсуса и стал механизмом полного консенсуса. Но проблемы по-прежнему включают снижение сложности протокола, повышение безопасности протокола, решение проблемы централизации, упрощение участия людей и упрощение участия в концепции под названием PDS, поскольку нет необходимости запускать сложные алгоритмы оптимизации доходности.
С точки зрения безопасности смарт-контрактов, решение проблем безопасности смарт-контрактов может быть самым медленным прогрессом среди четырех проблем, поскольку в 2017 году прошел всего 1 год после инцидента со взломом DAO.В то время DAO был смарт-контрактом, который контролировал инвестиционный фонд. около 150 миллионов долларов США. Потом взломали. На самом деле хакеры пытались скрыться, но в конечном итоге сообщество Ethereum сотрудничало, чтобы вернуть деньги первоначальным владельцам DAO.
Это был единственный раз, когда нечто подобное произошло на Эфириуме, поэтому в 2017 году это событие все еще свежо в памяти. Люди очень обеспокоены такого рода безопасностью, поэтому все пытаются улучшить безопасность языков программирования и сделать проекты более безопасными. К 2023 году большая часть этой работы окажется успешной. Я думаю, что частота взлома резко снизилась. Атаки происходят обычно потому, что люди пытаются создавать более сложные проекты, причем сложность проектов выросла в 20 раз по сравнению с 2016 годом. Если проект, который вы создаете сейчас, не в 20 раз сложнее, чем в 2016 году, он, как правило, довольно безопасен. Существует множество систем, которые не подвергались атакам в течение многих лет, что является весьма впечатляющим достижением. Есть еще несколько улучшений безопасности.
Через несколько месяцев после инцидента с DAO произошел инцидент, получивший название «Шанхайская DOS-атака», в ходе которого злоумышленники воспользовались множеством уязвимостей в самом протоколе Ethereum, позволив ему отправлять транзакции, тем самым замедлив работу всей цепочки блоков. Мы потратили несколько месяцев, выпуская обновления практически каждый день. Я знаю, что хакеры каждый день находят новые уязвимости, поэтому мы постоянно боремся и находим небольшие ошибки. После 4 лет напряженной работы, посредством ряда различных изменений и улучшений, эти проблемы безопасности были наконец устранены. EIP 2929 также вносит множество улучшений в кодовую базу Defi. Оптимизатор газа также делает потрясающую работу. Короче говоря, многие проблемы безопасности на самом деле были решены очень тихо.
Когда вы переключаетесь с Proof of Work на Proof of Stake, происходит большое «слияние» событий. А с точки зрения безопасности серьезных инцидентов не бывает, потому что весь смысл в том, чтобы не было инцидентов. Но иногда важно помнить, что события не произошло, и это не может не радовать. Итак, я думаю, что в этой области действительно произошли существенные улучшения, но все еще остается много нерешенных проблем.
Итак, еще в 2017 году шардинг был всего лишь идеей. В то время мы также много говорили о государственных каналах и сумматорах, которые были важными юридическими решениями. Затем где-то в 2020 году все перешли на Rollup. Сегодня существуют различные типы накопительных пакетов, в том числе ZK-накопительные пакеты, оптимистические накопительные пакеты и другие. Эти накопительные пакеты начинают сходить с конвейера и становиться по-настоящему децентрализованными, что является важным шагом в этом направлении. В этом году Polygon также сделал большой шаг вперед. В этом году мы продолжаем наши усилия по децентрализации этих систем, повышению безопасности системы доказательства и ускорению системы доказательства, чтобы подтверждение блока с использованием CKDM занимало 5 часов, а в будущем это время может быть сокращено до 2 минут. или даже Может со временем снизить его до 12 секунд.
Несмотря на то, что мы добились большого прогресса и проблемы остаются, по каждому вопросу достигнут огромный прогресс. Есть много других аспектов работы, например деревья состояний (деревья Веркле). 5 или 6 лет назад клиенты без гражданства были всего лишь идеей. Теперь State Tree превратился в проект, в котором команда из сотен человек написала тысячи строк кода, глубоко думая о том, как применить его к Ethereum. Для того, чтобы это действительно воплотилось в жизнь, может потребоваться всего 1-2 года. Также есть улучшения EVM, максимизация и упрощение EVM. Абстракция аккаунтов — очень важное направление, и у каждого, кто поддерживает абстракцию аккаунтов, есть свои причины. Причина, по которой я поддерживаю абстракцию учетных записей, заключается в том, что абстракция учетных записей по своей сути очень гибкая вещь. Цель абстракции учетных записей состоит в том, чтобы сказать, что вместо учетных записей, управляемых ключами, вы можете управлять учетными записями компьютерными программами. Если у вас есть учетная запись, контролируемая компьютерной программой, пользователи могут разработать другую логику одобрения этих транзакций. У вас может быть не один ключ, а три разных ключа, некоторые из которых контролируются другими. Вы можете выполнить многофакторную аутентификацию. Вы можете хранить свои ключи в надежных аппаратных модулях, которые существуют на современных телефонах, вы можете использовать аппаратные кошельки и даже объединять несколько аппаратных кошельков вместе. Вы можете использовать очень сложные средства аутентификации, такие как учетные записи электронной почты или даже учетные записи электронной почты, как способ аутентификации адресов Ethereum.
Назад к реальности и практическому применению
Возвращаясь к реальности и практическому применению, одно из событий, о которых я часто упоминаю, — это случай, когда я побывал в Аргентине примерно в 2021 году и был впечатлен тем, сколько людей там использовали Ethereum, они действительно использовали криптовалюты. Помню, на Рождество большинство заведений было закрыто, поэтому я просто искал кафе. В первой кофейне, которую я нашел, владелец узнал меня, он сказал, что зашифровал кошелек, поэтому я спросил его, может ли он заплатить эфириумом, он ответил да, и мы заплатили эфириумом. Но есть проблема: он не использовал сеть Ethereum, а использовал Polygon. Я ценю работу, которую делает DeFi, потому что она делает криптовалюты более доступными для тех, у кого нет банковской системы. Без DeFi у них нет других вариантов. Я думаю, что было бы хорошо предоставить эти альтернативы.
Но в то же время я считаю, что цель экосистемы состоит в том, чтобы постепенно сокращать все больше и больше отдельных точек отказа в будущем. Думаю, даже Ethereum Foundation с этим согласен. Они постоянно становятся все более децентрализованными. Мы работаем над этим, но проблема в том, что такой децентрализованный подход на самом деле не существует для такого владельца кофейни. Хотя технически возможно быть более децентрализованным, децентрализованный подход фактически не существует для этих держателей валюты. Поэтому действительное совершенствование и улучшение ситуации — очень серьезная задача для этих людей в цепочке.
По сути, я не знаю, сможем ли мы позволить этим держателям токенов фактически использовать цепочку, получать от нее выгоду, пользоваться преимуществами децентрализации и глобальной отсутствия разрешений, и можем ли мы достичь мира, в котором люди смогут действительно получать выгоду от всех областей приложений, которые имеют думал с 2013 года. Можем ли мы превратить эти концепции в реальные полезные приложения, приносящие пользу людям?
Эти технические усилия развивались в достаточно последовательном направлении, что, на мой взгляд, интересно. Инструменты изменились, и 10 лет назад мы даже не думали об этих проблемах, а теперь задумываемся. Но правила те же. Но сейчас я думаю, что важнее сосредоточиться на фактическом внедрении и использовании. Решение требует технической работы, но оно более децентрализовано и распределено на разных уровнях. Это означает, что Ethereum Foundation, основная команда разработчиков Ethereum и команда клиентов больше не являются единственными местами, выполняющими чрезвычайно важную работу, компании-кошельки также являются местом, где выполняют чрезвычайно важную работу, а разработчики приложений также являются единственными местами, выполняющими чрезвычайно важную работу. важная работа, даже создание корпоративных блокчейнов. Это то, что люди пытались сделать в течение многих лет. Но я думаю, что если вы думаете об этом как о своего рода третьем слое поверх Эфириума, то на самом деле возможно сделать его осуществимым, сделать так, чтобы он действительно предоставлял преимущества децентрализации тем, кто хочет его использовать, и сделать так, чтобы это действительно работало.
Это одни из самых больших изменений, которые мы видели за последние 10 лет. Это был долгий и медленный путь от первоначальной концепции к процессу постепенного решения различных задач на практике. Я надеюсь, что в ближайшие 5 лет мы сможем решить большую часть этих задач.