我正在肯尼亚写这篇文章,让我们一起庆祝以太坊开发者互操作的最后一天!我们在实施和解决即将到来的重要以太坊改进的技术细节方面取得了很大进展。这些改进包括PeerDAS、Verkle树过渡和去中心化方法在EIP 4444的背景下存储历史记录。以太坊的发展速度越来越快,我们提供的功能也越来越强大,可以显著改善节点运营商和用户的体验。
以太坊客户端团队共同努力交付了Pectra devnet,展示了我们技术能力的增强。然而,我们需要思考是否朝着正确的目标前进。长期的Geth核心开发人员Peter Szilagyi最近发表了一系列不满的推文,引发了我们的思考。
这些担忧是有道理的,很多以太坊社区成员也有同样的担忧。但是我并不认为情况像Peter的推文所暗示的那样绝望。事实上,许多问题已经通过正在进行的协议功能得到解决,而其他问题可以通过对当前路线图进行调整来解决。
让我们一一回顾Peter提供的三个例子,这些问题是许多社区成员普遍关心的问题,解决这些问题非常重要。
第一个问题是关于MEV(矿工可提取价值)和构建者依赖性。过去,以太坊区块是由矿工创建的,他们使用简单的算法来创建区块。但是,近年来,人们开始利用MEV来获得额外的收入。这打破了以太坊的去中心化原则,因为拥有更好能力优化MEV的大型参与者可以获得更好的回报。为了解决这个问题,我们可以采取MEV最小化和MEV隔离的方法。
第二个问题是关于流动性质押。目前,大多数质押是由各种提供商完成的,而单独的质押者相对较少。为了解决这个问题,我们正在进行各种研究和开发项目,例如Verkle树和EIP-4444,以降低质押节点的要求,使质押更加便捷和可行。
虽然我们已经有了有效的解决方案,但我们还需要思考如何解决大多数人不愿意进行单独质押的问题。我们需要保持协议的稳定性和鲁棒性,以抵御潜在的攻击。因此,我们需要继续进行研究和开发,寻找更好的解决方案。
总的来说,我们取得了很大的进展,但我们还可以走得更远。我们应该继续努力,推动开发进程朝着更好的方向发展。让我们一起支持以太坊的发展,创造更好的体验和功能!让以太坊轻客户端更加可行。
我们的研究提出了一些方法,可以允许更大的验证者集合(从而实现更小的质押最小值),同时减少共识节点的开销。这些想法可以作为单槽最终性的一部分来实现。这样做还可以使轻客户端更加安全,因为它们将能够验证全套签名,而不是依赖于同步委员会。
尽管以太坊的历史不断增长,但正在进行的优化工作不断降低了验证者节点的成本和难度。
对于惩罚上限的研究可能会减轻对私钥风险的担忧,并使质押者能够将他们的ETH质押到DeFi协议中(如果他们愿意的话)。
0x01提现凭证允许质押者将ETH地址设置为提现地址。这使得去中心化的质押池更加可行,比中心化的质押池更具优势。
然而,我们还可以做得更多。理论上,我们可以允许验证者更快地撤回:即使验证者集合每次最终确定时发生几个百分点的变化,Casper FFG仍然是安全的。因此,如果我们努力的话,我们可以大大缩短周期。如果我们想大大减少最小存款规模,我们可以在其他方面做出艰难的决定。例如,如果我们将最终确定时间增加4倍,那么最小存款规模将减少4倍。单槽最终性稍后将通过超越“每个质押者参与每个时代”模型来解决这个问题。
质押的经济学是这个问题的另一个重要部分。一个关键问题是:我们希望质押成为一项相对小众的活动,还是希望每个人或几乎每个人都质押他们所有的ETH?如果每个人都在质押,那么我们希望每个人承担什么责任?如果人们最终因为懒惰而简单地委派责任,那么最终可能会导致中心化。这涉及到以太坊核心的经济和价值观,所以我们需要更多样化的参与。
节点硬件要求
以太坊去中心化的许多关键问题最终都归结为一个问题:我们希望如何方便地运行节点,以及如何实现?
如今,运行节点非常困难,大多数人不这样做。在我用来写这篇文章的笔记本电脑上,我有一个reth节点,它占用2.1TB的空间,已经是经过软件工程和优化的结果。我需要额外购买一个4TB的硬盘来存储该节点。我们希望运行节点变得更容易。在我的理想世界中,人们将能够在手机上运行节点。
EIP-4444和Verkle树是让我们更接近这个理想的两个关键技术。如果两者都实现,节点的硬件需求最终可能会减少到不到100GB,如果我们完全消除历史存储责任(可能仅适用于非质押节点),则可能会接近零。类型1 ZK-EVM将消除您自己运行EVM计算的需要,因为您可以简单地验证执行是否正确的证据。在我的理想世界中,我们将所有这些技术堆叠在一起,甚至以太坊浏览器扩展钱包(例如Metamask、Rabby)也有一个内置节点来验证这些证明,进行数据可用性采样,并确保链是正确的。
上述愿景通常被称为“The Verge”。
这都是众所周知和理解的,即使是那些对以太坊节点规模提出担忧的人也是如此。然而,有一个重要的担忧:如果我们卸下了维护状态和提供证明的责任,那么这不是一个中心化的向量吗?即使他们不能通过提供无效数据来作弊,但过于依赖他们不是违背了以太坊的原则吗?
这种担忧的一个近期版本是许多人对EIP-4444的不满:如果常规以太坊节点不再需要存储旧历史记录,那么谁需要呢?一个常见的答案是:肯定有足够多的大参与者(例如区块浏览器、交易所、Layer 2)有动力持有这些数据,并且与Wayback Machine存储的100PB相比,以太坊链很小。因此,认为任何历史实际上都会丢失的想法是荒谬的。
然而,这一论点依赖于少数大型参与者。在我的信任模型分类中,这是N中的1假设,但N非常小。这有其尾部风险。我们可以将旧历史记录存储在对等网络中,其中每个节点仅存储一小部分数据。这种网络仍然会进行足够的复制以确保稳健性:每条数据都会有数千个副本,并且将来我们可以使用纠删码以进一步提高稳定性。
Blob在Blob内和Blob之间具有纠删码。为以太坊的所有历史提供超稳定性存储的最简单方法很可能是将信标和执行块放入blob中。
长期以来,这项工作一直处于次要地位。门户网络确实存在,但实际上它并没有得到与其在以太坊未来的重要性相称的关注程度。幸运的是,现在人们对将更多资源投入到专注于分布式存储和历史可访问性的最小化门户版本中的势头产生了浓厚的兴趣。我们应该以此为基础,共同努力尽快实施EIP-4444,并利用强大的去中心化点对点网络来存储和检索旧历史记录。
对于状态和ZK-EVM,这种分布式方法更加困难。要构建一个高效的区块,您只需要拥有完整的状态即可。在这种情况下,我个人倾向于采取务实的方法:我们定义并坚持拥有一个“做所有事情的节点”所需的某种程度的硬件要求,这高于简单验证节点的(理想情况下不断降低的)成本链,但仍然足够低,爱好者可以负担得起。我们依赖N中的1假设,确保N相当大。
ZK-EVM证明可能是最棘手的部分,实时ZK-EVM证明器可能需要比存档节点更强大的硬件,即使有像Binius这样的进步,以及多维Gas的最坏情况边界。我们可以在分布式证明网络上努力工作,其中每个节点都承担证明的责任,例如:区块执行的百分之一,然后区块生产者只需要在最后聚合一百个证明。证明聚合树可以提供更多帮助。但如果这不能很好地工作,那么另一种妥协是允许证明的硬件要求变得更高,但要确保“做所有事情的节点”可以直接验证以太坊块(无需证明),速度足够快有效参与网络。
总结
我认为,只要存在某种市场机制或零知识证明系统来迫使中心化参与者诚实行事,2021时代的以太坊思想确实已经习惯于将责任转移给少数大型参与者。此类系统通常在一般情况下运行良好,但在最坏的情况下会发生灾难性故障。
与此同时,我认为有必要强调,当前的以太坊协议提案已经大大偏离了这种模型,并且更加认真地对待真正去中心化网络的需求。围绕无状态节点、MEV缓解、单时隙最终性和类似概念的想法已经在这个方向上走得更远。一年前,人们认真考虑过通过中继作为半中心化节点来进行数据可用性采样的想法。今年,我们已经不再需要做这些事情,PeerDAS取得了令人惊讶的强劲进展。
但是,在我上面谈到的所有三个中心问题以及许多其他重要问题上,我们可以做很多事情来朝这个方向走得更远。Helios在为以太坊提供“真正的轻客户端”方面取得了巨大进步。现在,我们需要将其默认包含在以太坊钱包中,并让RPC提供商提供证明及其结果,以便对其进行验证,并将轻客户端技术扩展到第2层协议。如果以太坊通过以Rollup为中心的路线图进行扩展,则第2层需要获得与第1层相同的安全性和去中心化保证。在以Rollup为中心的世界中,还有许多其他事情我们应该更加认真地对待;分散且高效的跨L2桥就是众多例子之一。许多dapp通过中心化协议获取日志,因为以太坊的本机日志扫描变得太慢。我们可以通过专用的去中心化子协议来改进这一点;这是我关于如何做到这一点的一项建议。
有几乎无限数量的区块链项目瞄准“我们可以超快,我们稍后会考虑去中心化”这一市场。我认为以太坊不应该加入这一行列。以太坊L1可以而且当然应该成为采用超大规模方法的第2层项目的强大基础层,使用以太坊作为去中心化和安全性的支柱。即使以第2层为中心的方法也要求第1层本身具有足够的可扩展性来处理大量操作。但我们应该深深尊重使以太坊独一无二的特性,并随着以太坊的扩展继续努力维护和改进这些特性。
特别感谢Dankrad Feist、Caspar Schwarz-Schilling和Francesco的快速反馈和审查。