Примітка редактора: ця стаття є основною промовою, яку виголосив співзасновник Ethereum Віталік Бутерін у Наньянському технологічному університеті в Сінгапурі 6 вересня. У порівнянні з його промовою на KBW (Korea Blockchain Week) 5 вересня, вона була зосереджена на «Проблемах, що стоять перед Ethereum». На відміну від «Рішення», виступ Віталіка цього разу був більш макрозмістовим, з темою «Минуле та сьогодення Ethereum».Він почав від народження Ethereum, від уяви до реалізації «розумних контрактів», до «консенсусу " Ethereum. Механізм", ці віхи, яким судилося залишитися в історії блокчейну, прозвучали з його вуст. Китайський блокчейн-світ вшановує його як «V God», і, здається, він завжди одягнений у футболки, шорти та кросівки. Зашифрований світ, що зароджувався, пройшов через кілька циклів, з незліченними злетами та падіннями, але цей бродяга ніколи не зупиняється.
Подаємо повний текст виступу:
Народження Ethereum
Сьогодні я збираюся озирнутися на історію Ethereum, починаючи з його початків у 2013 і 2014 роках, і деякі зміни, через які проект зазнав відтоді, і те, як ми думаємо про деякі проблеми інакше, ніж ми 5 або 10 багато років тому.
У 2014 році ми опублікували білу книгу Ethereum, яка в основному описувала наше початкове бачення Ethereum. Однак основні ідеї, що лежать в основі деяких із цих теорій, детально не пояснюються в документі. Ethereum є децентралізованою системою, схожою на Bitcoin. Це блокчейн, але на відміну від попередніх систем, які намагалися підтримувати лише одну програму, Ethereum дозволяє користувачам створювати власні програми. Це означає, що користувачі можуть писати власний код програми, завантажувати код у блокчейн, а потім програма може працювати в блокчейні.
На початку білого документа я згадав деякі ідеї, які придумали інші, і одна з ідей, над якою я почав думати, полягала в тому, щоб випустити власний актив на додаток до біткойнів. Сьогодні в Ethereum ми маємо токени ERC-20, але тоді у нас були кольорові монети, які були першою спробою випустити власні активи на додаток до біткойнів. Цікаво, що кольорові монети нещодавно знову привернули увагу, оскільки конкретну версію кольорових монет було введено в протокол біткойн, але кольорові монети — це лише додаток. Ви можете використовувати його для представлення права власності на фізичний об’єкт, який тоді називається розумною власністю. Ви також можете володіти іншими типами активів, такими як доменні імена, і ви можете створити систему на блокчейні для реєстрації веб-сайтів, реєстрації імен користувачів, відстеження імен, таких як відгуки користувачів і програм.
Мрія про «розумний контракт» здійснюється
Ви можете робити все це розподіленим способом на блокчейні. Концепція смарт-контрактів полягає в тому, що ви можете мати комп’ютерні програми в блокчейні, і ці програми можуть безпосередньо контролювати цифрові активи. Актив не обов’язково повинен належати фізичній особі, ним може володіти програма. Цю концепцію смарт-контракту можна використовувати для реалізації багатьох більш складних програм. Наприклад, ви можете мати ринки прогнозів, фінансові інструменти, такі як стейблкойни та кредитне плече тощо. Усі ці різні речі можна визначити за допомогою смарт-контрактів. Крім того, існує концепція DAO, яка в основному використовує розумні контракти для реалізації логіки голосування або управління всією організацією в блокчейні, не покладаючись на правову систему для вирішення внутрішніх суперечок всередині організації, і ви можете голосувати безпосередньо на дуже низька вартість.
У результаті багато концепцій у цих додатках збереглися донині та все ще розвиваються. Раніше у нас були кольорові монети, тепер у нас є жетони ERC-20. Раніше у нас була розумна власність, хоча значного прогресу не було досягнуто, у нас була система доменних імен у ланцюжку (ENS), багато людей користуються нею, наприклад, мій блог завантажено та може бути доступним через ENS. Якщо ви користуєтеся браузером, який підтримує Ethereum, наприклад браузером Brave, просто введіть eth.link, і ви зможете відвідати головну сторінку мого блогу.
Це інструменти, які можна використовувати, і вони включають смарт-контракти та DAO. У всьому світі існують різні типи DAO, які використовують різні логіки. Хоча на сьогоднішній день вони насправді не бачили масового впровадження за межами екосистеми, вони існують, і деякі з них працюють роками. Це деякі програми, які ми бачили на даний момент. Очевидно, з’являються інші програми, деякі з яких мене дивують. Наприклад, NFT (незамінний токен) є прикладом. Але багато інших речей, які існують сьогодні, в основному дуже схожі на те, про що ми думали 10 років тому. Те ж саме стосується і вивчення механізмів консенсусу. Сьогодні Ethereum нарешті став ланцюжком механізму консенсусу. Механізм консенсусу значно покращує безпеку та знижує енергоспоживання Ethereum більш ніж на 99,9%. Раніше відоме як «Злиття» енергоспоживання Ethereum, яке до цього було майже на 40% еквівалентним споживанню в Сінгапурі, тепер зменшено майже до нуля. Таким чином, державний перехід нарешті завершено, але це кульмінація майже 10 років роботи в екосистемі. Перші п’ять років Proof of State були в основному дослідженнями, де ми намагалися зрозуміти природу Proof of State та різні варіанти для різних просторів станів, зрештою зійшовшись на конкретну версію, яка справді працює.
Зміни в «механізм консенсусу»
У дописі в блозі 2015 року ми описали механізм під назвою «механізм консенсусу», який намагався спонукати валідаторів надсилати серію повідомлень, що виражають високий ступінь довіри до певного блоку, щоб ефективніше досягти консенсусу. Пізніше ми виявили, що наш механізм консенсусу мав багато проблем: він був надто складним, і насправді не таким простим і ефективним, як протокол Casper, який пізніше перетворився на нього. Але це крок у нашому розумінні поля.
Фактично, у 2018 році я опублікував серію твітів, в яких описував хід дослідження стану Ethereum і те, як ми почали з початкового дослідження, поступово перейшли до ланцюжка станів і, нарешті, зупинилися на точному алгоритмі.
Все почалося з досліджень, а потім наступні чотири роки були присвячені масштабованості. Масштабованість має вирішальне значення для Ethereum, оскільки на сьогоднішній день Ethereum може обробляти лише 10-20 транзакцій на секунду. На практиці це може коливатися від 10 до 50 залежно від складності та розміру транзакції. Наразі цей рівень масштабованості дуже обмежений, і для підтримки основних фінансів, основних платежів і глобальних систем нам потрібно обробляти близько 100 000 транзакцій на секунду. Якщо за секунду можна обробити лише 20 транзакцій, то 1 мільйону людей у світі знадобиться 4 мільйони секунд, приблизно 13 років, щоб виконати одну транзакцію в Ethereum. Тому покращення масштабованості є дуже важливим.
Дуже рано спроба покращити масштабованість була названа «шардингом» (Sharding), і те, що ми робимо зараз, все ще є формою шардингу, але з тих пір багато різних речей було розроблено та модифіковано в цей механізм. Основна ідея полягає в тому, що традиційні блокчейни, такі як біткойн, вимагають від кожного комп’ютера в мережі обробки кожної транзакції, тому вони мають обмежену масштабованість.
Ми змінили цей дизайн. Замість того, щоб кожен вузол обробляв кожну транзакцію, кожен вузол обробляє лише частину транзакцій. Це схоже на те, як працює BitTorrent, BitTorrent працює, розбиваючи дані на невеликі фрагменти та дозволяючи людям ділитися ними, при цьому кожному не потрібно зберігати весь файл, незважаючи на велику кількість гарячих даних. Тому що для людей це було б забагато даних. Отже, проблема полягає в тому, як зробити певну форму історичного запису, маючи систему консенсусу, де люди можуть узгодити порядок надходження речей, щоб побудувати фінансові системи на основі цього тощо. Це технічний виклик. Це була одна з наших ранніх концепцій, шардинг, де ви фактично розділяєте транзакції на різні групи, і кожна група має власний вузол, який незалежно обробляє транзакції. Це дуже складне поняття. Відтоді нам довелося дуже багато працювати, щоб зменшити складність. По суті, ми повинні намагатися зробити речі дуже простими, тому що ми знаємо, що те, що займає 2 місяці або 2 тижні, щоб написати специфікацію, розроблятиметься 2 роки. Якщо на написання специфікації знадобилося 6 тижнів, на розробку могло піти 6 років. Нам довелося дуже багато працювати, щоб зменшити складність, пішли на багато жертв, і врешті-решт ми наблизилися до тієї структури, яку ми маємо сьогодні.
Технічний прогрес і виклики Ethereum
Цікава річ у технічному прогресі Ethereum полягає в тому, що речі, про які ми говоримо сьогодні, дуже схожі на речі, про які ми говорили 6 років тому. Це слайд із конференції Ethereum, я думаю, приблизно в той час, де я описав деякі основні проблеми з Ethereum, такі як конфіденційність, консенсус, безпека смарт-контрактів і масштабованість. Якщо ви запитаєте мене чи когось іншого, які найбільші проблеми, з якими стикається Ethereum, ви отримаєте в основному ту саму відповідь: конфіденційність, консенсус, безпека смарт-контракту та масштабованість.
Сьогодні ці виклики такі ж, як і 6 років тому, але в той же час, я вважаю, цікаво, що з 2017 року було досягнуто певного прогресу. Наприклад, у 2017 році конфіденційність була лише технічною проблемою, і в основному з’явився новий тип криптографії під назвою zero-knowledge proofs або zk-SNARK. Це дозволяє створювати криптографічні докази, які підтверджують певні математичні властивості, наприклад дані, які у вас є, не розкриваючи нічого іншого про ці дані. Це вперше було використано Z.cash, криптовалютою, що зберігає конфіденційність, запущеною в 2016 році, яка використовує zk-SNARK для конфіденційності. Як це робиться? По суті, коли ви витрачаєте монету в Z.cash, замість того, щоб вказувати безпосередньо на монету, яку ви витратили, вам потрібен доказ того, що ви витрачаєте невитрачену монету, не розкриваючи жодної іншої інформації про цю монету. Ви підтверджуєте необхідні докази для того, щоб мати грошову систему, яка не стає надмірно роздутою, але зберігає все інше приватним.
Ще в 2017 році завдання полягало в тому, щоб просто перенести цю технологію в Ethereum і змусити zk-SNARK працювати. Ці методи базуються на складній математичній теорії, яка називається криптографією еліптичних кривих. Що стосується використання цієї технології, ми в основному додали деякі накладки, які називаються «твердження з нульовим знанням», тобто коди, які дозволяють використовувати zk-SNARK у блокчейні. Отже, використовуючи смарт-контракти, ви фактично можете створити програму з тією самою логікою збереження конфіденційності на Ethereum. Така ситуація у 2017 році. До 2023 року поточний технологічний стан буде дуже просунутим, із дуже вдосконаленими бібліотеками zk-SNARK, середовищами розробки, інструментами та протоколами. У нас є довгий список, включаючи дуже цікаві технології, такі як StarK, ZK Rollup, Cairo та багато інших. Насправді аспект конфіденційності може стати ще одним вузьким місцем, головним чином через юридичні проблеми та проблеми, пов’язані з тим, чи токени, створені цими системами, приймаються ширшою фінансовою системою. Наприклад, існують юридичні проблеми з Tornado Cash, який можна вважати монетою конфіденційності на додаток до Ethereum, оскільки хакери використовували його.
Тому з’явилася концепція під назвою «доказ невинуватості».Мета доказу невинуватості полягає в тому, щоб дозволити вам довести, що ваші монети були передані через систему конфіденційності, але не надійшли від одного з хакерів. Ви доводите, що не є одним із хакерів, не розкриваючи повністю, звідки взялися монети. Насправді незабаром буде опубліковано статтю про цю ідею. Кілька компаній запропонували кілька різних рішень. Таким чином, необхідно ще багато попрацювати над деталями, щоб підвищити ймовірність того, що користувачі, які використовують систему конфіденційності, приймуть токени без особливих підозр під час розміщення їх на біржах.
Крім того, ведеться робота з верифікації та перевірки zk-SNARK, щоб зменшити вартість перевірки доказів. Мета полягає в тому, щоб здешевити перевірку доказів. Частина цього — zk-Rollup, частина — протокол агрегації. Різниця між 2017 і 2023 роками полягає в тому, що в 2017 році ми просто намагалися змусити базові блоки працювати, а в 2023 ці блоки вже працюють, але ми зосереджені на оптимізації цих блоків і виконанні більш складної роботи для кращої інтеграції з основний світ. З точки зору безпеки консенсусу, у 2017 році ми, по суті, щойно завершили дослідницьку частину процесу розробки механізму консенсусу та тільки почали розробку. До 2023 року Ethereum повністю перейшов на консенсусний механізм і став повністю консенсусним механізмом. Але проблеми все ще включають зменшення складності протоколу, покращення безпеки протоколу, вирішення проблеми централізації, полегшення участі людей і полегшення участі в концепції під назвою PDS, оскільки немає потреби запускати складні алгоритми для оптимізації віддачі.
З точки зору безпеки смарт-контрактів, вирішення проблем безпеки смарт-контрактів може бути найповільнішим прогресом серед чотирьох проблем, оскільки в 2017 році минув лише 1 рік після інциденту злому DAO.На той час DAO був смарт-контрактом, який контролював інвестиції фонд приблизно 150 мільйонів доларів США. Потім його зламали. Насправді хакери намагалися втекти, але зрештою спільнота Ethereum співпрацювала, щоб повернути гроші початковим власникам DAO.
Це був єдиний раз, коли щось подібне сталося на Ethereum, тому в 2017 році ця подія ще свіжа в пам’яті кожного. Люди дуже стурбовані подібним типом безпеки, тому всі намагаються покращити безпеку мов програмування і зробити проекти безпечнішими. До 2023 року багато з цієї роботи було успішно виконано. Я думаю, що частота злому різко впала. Атаки відбуваються, як правило, через те, що люди намагаються будувати більш складні проекти, складність яких зросла у 20 разів порівняно з 2016 роком. Якщо ви не будуєте проект, який зараз у 20 разів складніший, ніж у 2016 році, це, як правило, досить безпечно. Є багато систем, які не зазнавали атак протягом багатьох років, що є дуже вражаючим досягненням. Існує кілька інших покращень безпеки.
Протягом кількох місяців після інциденту з DAO відбулася так звана Shanghai DoS-атака, під час якої зловмисники використовували низку вразливостей у самому протоколі Ethereum, дозволяючи йому надсилати транзакції, які сповільнювали весь блокчейн. Ми витратили кілька місяців, випускаючи оновлення практично щодня. Я знаю, що хакери щодня знаходять нові вразливості, тому ми постійно боремося та знаходимо маленькі проблеми. Після 4 років напруженої роботи та низки різноманітних змін і вдосконалень ці проблеми з безпекою нарешті було вирішено. EIP 2929 також вносить багато покращень у кодову базу Defi. Газовий оптимізатор також робить дивовижну роботу. Коротше кажучи, багато питань безпеки насправді вирішено дуже тихо.
Коли ви переходите з Proof-of-Work на Proof-of-Stake, відбувається важлива подія «злиття». І з точки зору безпеки, великих інцидентів немає, тому що вся справа в тому, що інцидентів немає. Але іноді важливо пам’ятати, що подія не відбулася, і це хороша новина. Тож я вважаю, що в цій сфері відбулися суттєві покращення, але все ще є багато поточних проблем.
Тож у 2017 році шардинг був лише ідеєю. Тоді ми також багато говорили про державні канали та суматори, які були великими правовими рішеннями. Потім приблизно у 2020 році всі перейшли на Rollup. Сьогодні існують різні типи зведених пакетів, зокрема ZK-зведені, оптимістичні зведені тощо. Ці зведені пакети починають виходити з курсу навчання та стають справді децентралізованими, що є важливим кроком у цьому напрямку. Цього року Polygon також зробив великий крок вперед. Цього року ми продовжуємо наші зусилля з децентралізації цих систем, підвищення безпеки системи перевірки та пришвидшення системи перевірки, щоб підтвердження блоку за допомогою CKDM займало 5 годин, а в майбутньому цей час може скоротитися до 2 хвилин. , або навіть може зрештою знизити його до 12 секунд.
Хоча ми досягли значного прогресу, а проблеми залишаються, величезний прогрес був досягнутий у кожному питанні. Є багато інших аспектів роботи, наприклад, дерева стану (дерева Веркле). 5-6 років тому клієнти без громадянства були лише ідеєю. Тепер State Tree перетворився на проект із сотнями людей, які написали тисячі рядків коду та ретельно обмірковували, як застосувати його в Ethereum. Для реальної реалізації може знадобитися лише 1-2 роки. Є також покращення EVM, максимізація та спрощення EVM. Абстракція облікового запису є дуже важливим напрямком, і кожен, хто підтримує абстракцію облікового запису, має свої власні причини. Причина, чому я підтримую абстракцію облікового запису, полягає в тому, що абстракція облікового запису за своєю суттю є дуже гнучкою річчю. Мета абстрагування облікових записів полягає в тому, щоб сказати, що замість керування обліковими записами за допомогою ключів ви можете мати облікові записи під контролем комп’ютерних програм. Якщо у вас є обліковий запис, керований комп’ютерною програмою, користувачі можуть розробити іншу логіку для того, як ці транзакції схвалюються. Ви можете мати не лише одну клавішу, а три різні клавіші, деякі з яких контролюються іншими. Ви можете виконати багатофакторну автентифікацію. Ви можете зберігати свої ключі в надійному апаратному модулі, наявному на сучасних телефонах, використовувати апаратний гаманець або навіть об’єднати кілька апаратних гаманців. Ви можете автентифікуватися за допомогою дуже складних засобів, таких як облікові записи електронної пошти або навіть облікові записи електронної пошти як спосіб автентифікації адреси Ethereum.
Повернення до реальності та практичних застосувань
Повертаючись до сфери реальності та практичних застосувань, одна подія, про яку я часто згадую, — це досвід, який я мав під час поїздки до Аргентини приблизно у 2021 році, і я був вражений тим, скільки людей там використовували Ethereum, і вони дійсно використовували криптовалюти. Пам’ятаю, на Різдво більшість закладів було закрито, тож я просто шукав кав’ярню. У першій кав’ярні, яку я знайшов, власник мене впізнав і сказав, що він зашифрував гаманець, тому я запитав його, чи можу я заплатити за допомогою Ethereum, і він відповів «так», тому ми заплатили за допомогою Ethereum. Але є проблема, він не використовував мережу Ethereum, а використовував Polygon. Я ціную роботу, яку DeFi робить, щоб зробити криптовалюти більш доступними для людей, які не мають банківської системи, і без DeFi у них немає інших варіантів, і я вважаю, що було б добре надавати ці альтернативи.
Але в той же час я вважаю, що мета екосистеми полягає в тому, щоб у майбутньому поступово зменшувати все більше і більше окремих точок відмови. Думаю, з цим погоджується навіть Ethereum Foundation. Вони постійно стають децентралізованими. Ми працюємо над цим, але проблема полягає в тому, що такого децентралізованого підходу насправді не існує для такого власника кав’ярні. Хоча технічно можливо бути більш децентралізованим, шлях децентралізації насправді не існує для цих власників валюти. Тож справді покращувати та покращувати речі є справді серйозним викликом для цих хлопців із мережі.
Тож, по суті, я не знаю, чи зможемо ми дозволити цим власникам токенів фактично використовувати ланцюжок, отримувати від нього користь, користуватися перевагами децентралізації та глобальної відсутності дозволів, і чи зможемо ми досягти світу, де люди справді отримають вигоду від усіх сфер застосування, які були у вашій голові з 2013 року. Чи можемо ми перетворити ці концепції на справді корисні програми, які принесуть користь людям.
Ці технічні зусилля йшли в досить послідовному напрямку, що, на мою думку, є цікавим. Інструменти змінилися, і 10 років тому ми навіть не думали про ці проблеми, а зараз думаємо. Але правила ті самі. Але тепер я вважаю, що важливіше зосередитися на фактичному прийнятті та використанні. Рішення вимагає технічної роботи, але більш децентралізоване та розподілене на різних рівнях. Це означає, що Ethereum Foundation, основна команда розробників Ethereum і команда клієнтів більше не є єдиними місцями, які виконують надзвичайно важливу роботу, компанії-гаманці також є місцем для виконання надзвичайно важливої роботи, а розробники додатків також є єдиними місцями, які виконують надзвичайно важливу роботу. важливу роботу. , і навіть створення корпоративних блокчейнів. Це те, що люди намагалися зробити роками. Але я думаю, що якщо ви думаєте про це як про рівень 3 поверх Ethereum, це насправді можливо зробити це здійсненним, зробити так, щоб він справді забезпечував переваги децентралізації для тих, хто хоче ним користуватися, і зробити це справді здійсненним.
Це одні з найбільших змін, які ми бачили за останні 10 років. Це був довгий повільний шлях від початкової концепції до процесу поступового вирішення різноманітних проблем у практичному використанні. Я сподіваюся, що в найближчі 5 років ми зможемо вирішити більшість із цих завдань.
Переглянути оригінал
Ця сторінка може містити контент третіх осіб, який надається виключно в інформаційних цілях (не в якості запевнень/гарантій) і не повинен розглядатися як схвалення його поглядів компанією Gate, а також як фінансова або професійна консультація. Див. Застереження для отримання детальної інформації.
Запис промови V God Nanyang Technological University: «Минуле та сьогодення Ethereum»
Лекція: Віталік Бутерін Упорядник: fanfan, DeThings
Примітка редактора: ця стаття є основною промовою, яку виголосив співзасновник Ethereum Віталік Бутерін у Наньянському технологічному університеті в Сінгапурі 6 вересня. У порівнянні з його промовою на KBW (Korea Blockchain Week) 5 вересня, вона була зосереджена на «Проблемах, що стоять перед Ethereum». На відміну від «Рішення», виступ Віталіка цього разу був більш макрозмістовим, з темою «Минуле та сьогодення Ethereum».Він почав від народження Ethereum, від уяви до реалізації «розумних контрактів», до «консенсусу " Ethereum. Механізм", ці віхи, яким судилося залишитися в історії блокчейну, прозвучали з його вуст. Китайський блокчейн-світ вшановує його як «V God», і, здається, він завжди одягнений у футболки, шорти та кросівки. Зашифрований світ, що зароджувався, пройшов через кілька циклів, з незліченними злетами та падіннями, але цей бродяга ніколи не зупиняється.
Подаємо повний текст виступу:
Народження Ethereum
Сьогодні я збираюся озирнутися на історію Ethereum, починаючи з його початків у 2013 і 2014 роках, і деякі зміни, через які проект зазнав відтоді, і те, як ми думаємо про деякі проблеми інакше, ніж ми 5 або 10 багато років тому.
У 2014 році ми опублікували білу книгу Ethereum, яка в основному описувала наше початкове бачення Ethereum. Однак основні ідеї, що лежать в основі деяких із цих теорій, детально не пояснюються в документі. Ethereum є децентралізованою системою, схожою на Bitcoin. Це блокчейн, але на відміну від попередніх систем, які намагалися підтримувати лише одну програму, Ethereum дозволяє користувачам створювати власні програми. Це означає, що користувачі можуть писати власний код програми, завантажувати код у блокчейн, а потім програма може працювати в блокчейні.
На початку білого документа я згадав деякі ідеї, які придумали інші, і одна з ідей, над якою я почав думати, полягала в тому, щоб випустити власний актив на додаток до біткойнів. Сьогодні в Ethereum ми маємо токени ERC-20, але тоді у нас були кольорові монети, які були першою спробою випустити власні активи на додаток до біткойнів. Цікаво, що кольорові монети нещодавно знову привернули увагу, оскільки конкретну версію кольорових монет було введено в протокол біткойн, але кольорові монети — це лише додаток. Ви можете використовувати його для представлення права власності на фізичний об’єкт, який тоді називається розумною власністю. Ви також можете володіти іншими типами активів, такими як доменні імена, і ви можете створити систему на блокчейні для реєстрації веб-сайтів, реєстрації імен користувачів, відстеження імен, таких як відгуки користувачів і програм.
Мрія про «розумний контракт» здійснюється
Ви можете робити все це розподіленим способом на блокчейні. Концепція смарт-контрактів полягає в тому, що ви можете мати комп’ютерні програми в блокчейні, і ці програми можуть безпосередньо контролювати цифрові активи. Актив не обов’язково повинен належати фізичній особі, ним може володіти програма. Цю концепцію смарт-контракту можна використовувати для реалізації багатьох більш складних програм. Наприклад, ви можете мати ринки прогнозів, фінансові інструменти, такі як стейблкойни та кредитне плече тощо. Усі ці різні речі можна визначити за допомогою смарт-контрактів. Крім того, існує концепція DAO, яка в основному використовує розумні контракти для реалізації логіки голосування або управління всією організацією в блокчейні, не покладаючись на правову систему для вирішення внутрішніх суперечок всередині організації, і ви можете голосувати безпосередньо на дуже низька вартість.
У результаті багато концепцій у цих додатках збереглися донині та все ще розвиваються. Раніше у нас були кольорові монети, тепер у нас є жетони ERC-20. Раніше у нас була розумна власність, хоча значного прогресу не було досягнуто, у нас була система доменних імен у ланцюжку (ENS), багато людей користуються нею, наприклад, мій блог завантажено та може бути доступним через ENS. Якщо ви користуєтеся браузером, який підтримує Ethereum, наприклад браузером Brave, просто введіть eth.link, і ви зможете відвідати головну сторінку мого блогу.
Це інструменти, які можна використовувати, і вони включають смарт-контракти та DAO. У всьому світі існують різні типи DAO, які використовують різні логіки. Хоча на сьогоднішній день вони насправді не бачили масового впровадження за межами екосистеми, вони існують, і деякі з них працюють роками. Це деякі програми, які ми бачили на даний момент. Очевидно, з’являються інші програми, деякі з яких мене дивують. Наприклад, NFT (незамінний токен) є прикладом. Але багато інших речей, які існують сьогодні, в основному дуже схожі на те, про що ми думали 10 років тому. Те ж саме стосується і вивчення механізмів консенсусу. Сьогодні Ethereum нарешті став ланцюжком механізму консенсусу. Механізм консенсусу значно покращує безпеку та знижує енергоспоживання Ethereum більш ніж на 99,9%. Раніше відоме як «Злиття» енергоспоживання Ethereum, яке до цього було майже на 40% еквівалентним споживанню в Сінгапурі, тепер зменшено майже до нуля. Таким чином, державний перехід нарешті завершено, але це кульмінація майже 10 років роботи в екосистемі. Перші п’ять років Proof of State були в основному дослідженнями, де ми намагалися зрозуміти природу Proof of State та різні варіанти для різних просторів станів, зрештою зійшовшись на конкретну версію, яка справді працює.
Зміни в «механізм консенсусу»
У дописі в блозі 2015 року ми описали механізм під назвою «механізм консенсусу», який намагався спонукати валідаторів надсилати серію повідомлень, що виражають високий ступінь довіри до певного блоку, щоб ефективніше досягти консенсусу. Пізніше ми виявили, що наш механізм консенсусу мав багато проблем: він був надто складним, і насправді не таким простим і ефективним, як протокол Casper, який пізніше перетворився на нього. Але це крок у нашому розумінні поля.
Фактично, у 2018 році я опублікував серію твітів, в яких описував хід дослідження стану Ethereum і те, як ми почали з початкового дослідження, поступово перейшли до ланцюжка станів і, нарешті, зупинилися на точному алгоритмі.
Все почалося з досліджень, а потім наступні чотири роки були присвячені масштабованості. Масштабованість має вирішальне значення для Ethereum, оскільки на сьогоднішній день Ethereum може обробляти лише 10-20 транзакцій на секунду. На практиці це може коливатися від 10 до 50 залежно від складності та розміру транзакції. Наразі цей рівень масштабованості дуже обмежений, і для підтримки основних фінансів, основних платежів і глобальних систем нам потрібно обробляти близько 100 000 транзакцій на секунду. Якщо за секунду можна обробити лише 20 транзакцій, то 1 мільйону людей у світі знадобиться 4 мільйони секунд, приблизно 13 років, щоб виконати одну транзакцію в Ethereum. Тому покращення масштабованості є дуже важливим.
Дуже рано спроба покращити масштабованість була названа «шардингом» (Sharding), і те, що ми робимо зараз, все ще є формою шардингу, але з тих пір багато різних речей було розроблено та модифіковано в цей механізм. Основна ідея полягає в тому, що традиційні блокчейни, такі як біткойн, вимагають від кожного комп’ютера в мережі обробки кожної транзакції, тому вони мають обмежену масштабованість.
Ми змінили цей дизайн. Замість того, щоб кожен вузол обробляв кожну транзакцію, кожен вузол обробляє лише частину транзакцій. Це схоже на те, як працює BitTorrent, BitTorrent працює, розбиваючи дані на невеликі фрагменти та дозволяючи людям ділитися ними, при цьому кожному не потрібно зберігати весь файл, незважаючи на велику кількість гарячих даних. Тому що для людей це було б забагато даних. Отже, проблема полягає в тому, як зробити певну форму історичного запису, маючи систему консенсусу, де люди можуть узгодити порядок надходження речей, щоб побудувати фінансові системи на основі цього тощо. Це технічний виклик. Це була одна з наших ранніх концепцій, шардинг, де ви фактично розділяєте транзакції на різні групи, і кожна група має власний вузол, який незалежно обробляє транзакції. Це дуже складне поняття. Відтоді нам довелося дуже багато працювати, щоб зменшити складність. По суті, ми повинні намагатися зробити речі дуже простими, тому що ми знаємо, що те, що займає 2 місяці або 2 тижні, щоб написати специфікацію, розроблятиметься 2 роки. Якщо на написання специфікації знадобилося 6 тижнів, на розробку могло піти 6 років. Нам довелося дуже багато працювати, щоб зменшити складність, пішли на багато жертв, і врешті-решт ми наблизилися до тієї структури, яку ми маємо сьогодні.
Технічний прогрес і виклики Ethereum
Цікава річ у технічному прогресі Ethereum полягає в тому, що речі, про які ми говоримо сьогодні, дуже схожі на речі, про які ми говорили 6 років тому. Це слайд із конференції Ethereum, я думаю, приблизно в той час, де я описав деякі основні проблеми з Ethereum, такі як конфіденційність, консенсус, безпека смарт-контрактів і масштабованість. Якщо ви запитаєте мене чи когось іншого, які найбільші проблеми, з якими стикається Ethereum, ви отримаєте в основному ту саму відповідь: конфіденційність, консенсус, безпека смарт-контракту та масштабованість.
Сьогодні ці виклики такі ж, як і 6 років тому, але в той же час, я вважаю, цікаво, що з 2017 року було досягнуто певного прогресу. Наприклад, у 2017 році конфіденційність була лише технічною проблемою, і в основному з’явився новий тип криптографії під назвою zero-knowledge proofs або zk-SNARK. Це дозволяє створювати криптографічні докази, які підтверджують певні математичні властивості, наприклад дані, які у вас є, не розкриваючи нічого іншого про ці дані. Це вперше було використано Z.cash, криптовалютою, що зберігає конфіденційність, запущеною в 2016 році, яка використовує zk-SNARK для конфіденційності. Як це робиться? По суті, коли ви витрачаєте монету в Z.cash, замість того, щоб вказувати безпосередньо на монету, яку ви витратили, вам потрібен доказ того, що ви витрачаєте невитрачену монету, не розкриваючи жодної іншої інформації про цю монету. Ви підтверджуєте необхідні докази для того, щоб мати грошову систему, яка не стає надмірно роздутою, але зберігає все інше приватним.
Ще в 2017 році завдання полягало в тому, щоб просто перенести цю технологію в Ethereum і змусити zk-SNARK працювати. Ці методи базуються на складній математичній теорії, яка називається криптографією еліптичних кривих. Що стосується використання цієї технології, ми в основному додали деякі накладки, які називаються «твердження з нульовим знанням», тобто коди, які дозволяють використовувати zk-SNARK у блокчейні. Отже, використовуючи смарт-контракти, ви фактично можете створити програму з тією самою логікою збереження конфіденційності на Ethereum. Така ситуація у 2017 році. До 2023 року поточний технологічний стан буде дуже просунутим, із дуже вдосконаленими бібліотеками zk-SNARK, середовищами розробки, інструментами та протоколами. У нас є довгий список, включаючи дуже цікаві технології, такі як StarK, ZK Rollup, Cairo та багато інших. Насправді аспект конфіденційності може стати ще одним вузьким місцем, головним чином через юридичні проблеми та проблеми, пов’язані з тим, чи токени, створені цими системами, приймаються ширшою фінансовою системою. Наприклад, існують юридичні проблеми з Tornado Cash, який можна вважати монетою конфіденційності на додаток до Ethereum, оскільки хакери використовували його.
Тому з’явилася концепція під назвою «доказ невинуватості».Мета доказу невинуватості полягає в тому, щоб дозволити вам довести, що ваші монети були передані через систему конфіденційності, але не надійшли від одного з хакерів. Ви доводите, що не є одним із хакерів, не розкриваючи повністю, звідки взялися монети. Насправді незабаром буде опубліковано статтю про цю ідею. Кілька компаній запропонували кілька різних рішень. Таким чином, необхідно ще багато попрацювати над деталями, щоб підвищити ймовірність того, що користувачі, які використовують систему конфіденційності, приймуть токени без особливих підозр під час розміщення їх на біржах.
Крім того, ведеться робота з верифікації та перевірки zk-SNARK, щоб зменшити вартість перевірки доказів. Мета полягає в тому, щоб здешевити перевірку доказів. Частина цього — zk-Rollup, частина — протокол агрегації. Різниця між 2017 і 2023 роками полягає в тому, що в 2017 році ми просто намагалися змусити базові блоки працювати, а в 2023 ці блоки вже працюють, але ми зосереджені на оптимізації цих блоків і виконанні більш складної роботи для кращої інтеграції з основний світ. З точки зору безпеки консенсусу, у 2017 році ми, по суті, щойно завершили дослідницьку частину процесу розробки механізму консенсусу та тільки почали розробку. До 2023 року Ethereum повністю перейшов на консенсусний механізм і став повністю консенсусним механізмом. Але проблеми все ще включають зменшення складності протоколу, покращення безпеки протоколу, вирішення проблеми централізації, полегшення участі людей і полегшення участі в концепції під назвою PDS, оскільки немає потреби запускати складні алгоритми для оптимізації віддачі.
З точки зору безпеки смарт-контрактів, вирішення проблем безпеки смарт-контрактів може бути найповільнішим прогресом серед чотирьох проблем, оскільки в 2017 році минув лише 1 рік після інциденту злому DAO.На той час DAO був смарт-контрактом, який контролював інвестиції фонд приблизно 150 мільйонів доларів США. Потім його зламали. Насправді хакери намагалися втекти, але зрештою спільнота Ethereum співпрацювала, щоб повернути гроші початковим власникам DAO.
Це був єдиний раз, коли щось подібне сталося на Ethereum, тому в 2017 році ця подія ще свіжа в пам’яті кожного. Люди дуже стурбовані подібним типом безпеки, тому всі намагаються покращити безпеку мов програмування і зробити проекти безпечнішими. До 2023 року багато з цієї роботи було успішно виконано. Я думаю, що частота злому різко впала. Атаки відбуваються, як правило, через те, що люди намагаються будувати більш складні проекти, складність яких зросла у 20 разів порівняно з 2016 роком. Якщо ви не будуєте проект, який зараз у 20 разів складніший, ніж у 2016 році, це, як правило, досить безпечно. Є багато систем, які не зазнавали атак протягом багатьох років, що є дуже вражаючим досягненням. Існує кілька інших покращень безпеки.
Протягом кількох місяців після інциденту з DAO відбулася так звана Shanghai DoS-атака, під час якої зловмисники використовували низку вразливостей у самому протоколі Ethereum, дозволяючи йому надсилати транзакції, які сповільнювали весь блокчейн. Ми витратили кілька місяців, випускаючи оновлення практично щодня. Я знаю, що хакери щодня знаходять нові вразливості, тому ми постійно боремося та знаходимо маленькі проблеми. Після 4 років напруженої роботи та низки різноманітних змін і вдосконалень ці проблеми з безпекою нарешті було вирішено. EIP 2929 також вносить багато покращень у кодову базу Defi. Газовий оптимізатор також робить дивовижну роботу. Коротше кажучи, багато питань безпеки насправді вирішено дуже тихо.
Коли ви переходите з Proof-of-Work на Proof-of-Stake, відбувається важлива подія «злиття». І з точки зору безпеки, великих інцидентів немає, тому що вся справа в тому, що інцидентів немає. Але іноді важливо пам’ятати, що подія не відбулася, і це хороша новина. Тож я вважаю, що в цій сфері відбулися суттєві покращення, але все ще є багато поточних проблем.
Тож у 2017 році шардинг був лише ідеєю. Тоді ми також багато говорили про державні канали та суматори, які були великими правовими рішеннями. Потім приблизно у 2020 році всі перейшли на Rollup. Сьогодні існують різні типи зведених пакетів, зокрема ZK-зведені, оптимістичні зведені тощо. Ці зведені пакети починають виходити з курсу навчання та стають справді децентралізованими, що є важливим кроком у цьому напрямку. Цього року Polygon також зробив великий крок вперед. Цього року ми продовжуємо наші зусилля з децентралізації цих систем, підвищення безпеки системи перевірки та пришвидшення системи перевірки, щоб підтвердження блоку за допомогою CKDM займало 5 годин, а в майбутньому цей час може скоротитися до 2 хвилин. , або навіть може зрештою знизити його до 12 секунд.
Хоча ми досягли значного прогресу, а проблеми залишаються, величезний прогрес був досягнутий у кожному питанні. Є багато інших аспектів роботи, наприклад, дерева стану (дерева Веркле). 5-6 років тому клієнти без громадянства були лише ідеєю. Тепер State Tree перетворився на проект із сотнями людей, які написали тисячі рядків коду та ретельно обмірковували, як застосувати його в Ethereum. Для реальної реалізації може знадобитися лише 1-2 роки. Є також покращення EVM, максимізація та спрощення EVM. Абстракція облікового запису є дуже важливим напрямком, і кожен, хто підтримує абстракцію облікового запису, має свої власні причини. Причина, чому я підтримую абстракцію облікового запису, полягає в тому, що абстракція облікового запису за своєю суттю є дуже гнучкою річчю. Мета абстрагування облікових записів полягає в тому, щоб сказати, що замість керування обліковими записами за допомогою ключів ви можете мати облікові записи під контролем комп’ютерних програм. Якщо у вас є обліковий запис, керований комп’ютерною програмою, користувачі можуть розробити іншу логіку для того, як ці транзакції схвалюються. Ви можете мати не лише одну клавішу, а три різні клавіші, деякі з яких контролюються іншими. Ви можете виконати багатофакторну автентифікацію. Ви можете зберігати свої ключі в надійному апаратному модулі, наявному на сучасних телефонах, використовувати апаратний гаманець або навіть об’єднати кілька апаратних гаманців. Ви можете автентифікуватися за допомогою дуже складних засобів, таких як облікові записи електронної пошти або навіть облікові записи електронної пошти як спосіб автентифікації адреси Ethereum.
Повернення до реальності та практичних застосувань
Повертаючись до сфери реальності та практичних застосувань, одна подія, про яку я часто згадую, — це досвід, який я мав під час поїздки до Аргентини приблизно у 2021 році, і я був вражений тим, скільки людей там використовували Ethereum, і вони дійсно використовували криптовалюти. Пам’ятаю, на Різдво більшість закладів було закрито, тож я просто шукав кав’ярню. У першій кав’ярні, яку я знайшов, власник мене впізнав і сказав, що він зашифрував гаманець, тому я запитав його, чи можу я заплатити за допомогою Ethereum, і він відповів «так», тому ми заплатили за допомогою Ethereum. Але є проблема, він не використовував мережу Ethereum, а використовував Polygon. Я ціную роботу, яку DeFi робить, щоб зробити криптовалюти більш доступними для людей, які не мають банківської системи, і без DeFi у них немає інших варіантів, і я вважаю, що було б добре надавати ці альтернативи.
Але в той же час я вважаю, що мета екосистеми полягає в тому, щоб у майбутньому поступово зменшувати все більше і більше окремих точок відмови. Думаю, з цим погоджується навіть Ethereum Foundation. Вони постійно стають децентралізованими. Ми працюємо над цим, але проблема полягає в тому, що такого децентралізованого підходу насправді не існує для такого власника кав’ярні. Хоча технічно можливо бути більш децентралізованим, шлях децентралізації насправді не існує для цих власників валюти. Тож справді покращувати та покращувати речі є справді серйозним викликом для цих хлопців із мережі.
Тож, по суті, я не знаю, чи зможемо ми дозволити цим власникам токенів фактично використовувати ланцюжок, отримувати від нього користь, користуватися перевагами децентралізації та глобальної відсутності дозволів, і чи зможемо ми досягти світу, де люди справді отримають вигоду від усіх сфер застосування, які були у вашій голові з 2013 року. Чи можемо ми перетворити ці концепції на справді корисні програми, які принесуть користь людям.
Ці технічні зусилля йшли в досить послідовному напрямку, що, на мою думку, є цікавим. Інструменти змінилися, і 10 років тому ми навіть не думали про ці проблеми, а зараз думаємо. Але правила ті самі. Але тепер я вважаю, що важливіше зосередитися на фактичному прийнятті та використанні. Рішення вимагає технічної роботи, але більш децентралізоване та розподілене на різних рівнях. Це означає, що Ethereum Foundation, основна команда розробників Ethereum і команда клієнтів більше не є єдиними місцями, які виконують надзвичайно важливу роботу, компанії-гаманці також є місцем для виконання надзвичайно важливої роботи, а розробники додатків також є єдиними місцями, які виконують надзвичайно важливу роботу. важливу роботу. , і навіть створення корпоративних блокчейнів. Це те, що люди намагалися зробити роками. Але я думаю, що якщо ви думаєте про це як про рівень 3 поверх Ethereum, це насправді можливо зробити це здійсненним, зробити так, щоб він справді забезпечував переваги децентралізації для тих, хто хоче ним користуватися, і зробити це справді здійсненним.
Це одні з найбільших змін, які ми бачили за останні 10 років. Це був довгий повільний шлях від початкової концепції до процесу поступового вирішення різноманітних проблем у практичному використанні. Я сподіваюся, що в найближчі 5 років ми зможемо вирішити більшість із цих завдань.