Pendiri bersama Ethereum Vitalik Buterin baru-baru ini menerbitkan serangkaian artikel tentang perkembangan masa depan Ethereum, mencakup enam bagian kunci dari peta jalan Ethereum. Artikel ini akan fokus pada bagian pertama dari peta jalan "The Merge", membahas desain teknis yang dapat ditingkatkan dari mekanisme attestation(PoS), serta kemungkinan cara untuk mewujudkan perbaikan tersebut.
"Penggabungan" dianggap sebagai salah satu peristiwa terpenting dalam sejarah Ethereum, menandai transisi dari bukti kerja (PoW) ke bukti kepemilikan (PoS). Setelah hampir dua tahun beroperasi stabil, sistem PoS Ethereum menunjukkan kinerja yang luar biasa dalam hal stabilitas, kinerja, dan desentralisasi. Namun, mekanisme bukti kepemilikan masih memiliki beberapa area penting yang perlu ditingkatkan.
Peta jalan pengembangan Ethereum tahun 2023 terutama berfokus pada dua aspek: pertama adalah perbaikan karakteristik teknis, seperti peningkatan stabilitas, kinerja, dan aksesibilitas validator kecil; kedua adalah menghadapi risiko sentralisasi melalui reformasi mekanisme ekonomi. Perlu dicatat bahwa ide-ide ini bukanlah daftar perbaikan menyeluruh untuk attestation, melainkan solusi yang saat ini sedang dipertimbangkan secara aktif.
Tujuan utama dari penggabungan
Ketentuan deterministik satu slot (SSF): Secara signifikan mengurangi waktu konfirmasi blok dari 15 menit, idealnya mencapai usulan dan konfirmasi akhir blok dalam slot yang sama.
Mengonfirmasi dan menyelesaikan transaksi secepat mungkin sambil mempertahankan desentralisasi.
Meningkatkan kelayakan partisipasi staker independen.
Meningkatkan ketahanan sistem.
Meningkatkan kemampuan Ethereum untuk melawan serangan 51%, termasuk mencegah pembalikan finalitas, menghentikan finalitas, dan menghindari sensor.
Ketentuan Deterministik Slot Tunggal dan Demokratisasi Staking
Saat ini, blok Ethereum membutuhkan sekitar 15 menit untuk dikonfirmasi, dan diperlukan 32 ETH untuk menjadi validator. Ini adalah hasil dari kompromi antara tiga tujuan:
Memaksimalkan jumlah validator yang berpartisipasi dalam staking
Meminimalkan waktu konfirmasi akhir
Meminimalkan biaya operasional node
Ketiga tujuan ini ada dalam kontradiksi. Untuk mencapai finalitas ekonomi (, penyerang perlu menghancurkan sejumlah besar Ether untuk memulihkan blok yang telah terkonfirmasi ). Setiap kali finalisasi terjadi, setiap validator perlu menandatangani dua pesan. Oleh karena itu, jika jumlah validator sangat banyak, akan diperlukan waktu yang lama untuk memproses semua tanda tangan, atau akan diperlukan node yang sangat kuat untuk memproses semua tanda tangan secara bersamaan.
Salah satu tujuan utama Ethereum adalah memastikan bahwa bahkan jika serangan berhasil, penyerang harus membayar biaya yang sangat tinggi. Inilah yang dimaksud dengan "finalitas ekonomi". Sebagai perbandingan, beberapa blockchain yang tidak memiliki finalitas ekonomi seperti Algorand( menggunakan pemilihan acak dewan untuk menentukan setiap slot waktu, tetapi masalah dengan metode ini adalah jika penyerang mengendalikan 51% dari validator, biaya serangan sangat rendah.
Oleh karena itu, Ethereum memerlukan partisipasi semua validator untuk mencapai finalitas ekonomi, dan tidak dapat menggunakan metode sederhana berbasis komite.
Dalam keadaan ideal, Ethereum berharap untuk mencapai dua perbaikan sambil mempertahankan finalitas ekonomi.
Menyelesaikan konfirmasi blok dalam satu slot waktu ) idealnya mempertahankan atau memperpendek panjang slot waktu saat ini yaitu 12 detik (.
Menurunkan ambang staking dari 32 ETH menjadi 1 ETH
Poin pertama dapat memungkinkan semua pengguna untuk menikmati tingkat perlindungan keamanan yang lebih tinggi, menyederhanakan protokol dan infrastruktur sekitarnya. Poin kedua akan membantu mendukung staker independen, mengatasi masalah batas minimum 32 ETH yang menghalangi partisipasi individu.
Namun, tujuan untuk memastikan determinisme yang lebih cepat dan demokratisasi staking bertentangan dengan tujuan meminimalkan biaya. Ini adalah alasan mengapa Ethereum tidak mengadopsi determinisme satu slot pada awalnya. Namun, penelitian terbaru telah mengusulkan beberapa solusi yang mungkin.
![Ethereum Protokol Teknologi Upgrade Prospek Analisis (1): The Merge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-93f3ed93a0381371efdfb72d23e8c693.webp(
Proposal Ketentuan Slot Tunggal
Untuk mencapai determinisme slot tunggal dalam kasus partisipasi validator yang besar, tanpa menyebabkan biaya operasional node yang terlalu tinggi, saat ini ada beberapa solusi terkemuka:
Meningkatkan protokol agregasi tanda tangan, mungkin dengan memanfaatkan teknologi ZK-SNARKs, sehingga memungkinkan pemrosesan tanda tangan dari jutaan validator dalam satu slot waktu. Horn adalah sebuah solusi yang diusulkan untuk meningkatkan protokol agregasi.
Mekanisme Komite Orbit, memungkinkan komite menengah yang dipilih secara acak bertanggung jawab atas finalisasi rantai, sambil mempertahankan karakteristik biaya serangan yang tinggi. Orbit memanfaatkan heterogenitas ukuran setoran validator, sambil memastikan finalitas ekonomi, untuk mendistribusikan peran yang cocok bagi validator kecil.
Mekanisme staking ganda, menetapkan dua jenis staker: satu jenis memerlukan setoran yang lebih tinggi, sedangkan jenis lainnya memiliki persyaratan setoran yang lebih rendah. Hanya lapisan setoran tinggi yang berpartisipasi langsung dalam memberikan finalitas ekonomi. Untuk hak dan kewajiban lapisan setoran rendah, sudah ada berbagai proposal, termasuk hak staking delegasi, pengambilan acak untuk berpartisipasi dalam konfirmasi blok, dan menghasilkan hak untuk dimasukkan dalam daftar.
Setiap solusi memiliki kelebihan dan kekurangan: teknik brute force memiliki tingkat kesulitan yang tinggi; Komite Orbit perlu memverifikasi keamanan dan karakteristik; mekanisme staking ganda mungkin menghadapi risiko sentralisasi.
Pemilihan Pemimpin Rahasia Tunggal
Saat ini, proposer blok berikutnya dapat diketahui sebelumnya, yang menimbulkan celah keamanan: penyerang dapat memantau jaringan, menentukan alamat IP validator, dan melancarkan serangan DoS saat mereka akan mengusulkan blok.
Protokol pemilihan pemimpin rahasia tunggal menyelesaikan masalah ini dengan membuat "ID validator buta" untuk setiap validator, lalu memberi beberapa pengusul kesempatan untuk melakukan reorganisasi dan re-blinding pada kumpulan ID buta.
Namun, mewujudkan protokol pemilihan pemimpin rahasia tunggal yang cukup sederhana bukanlah hal yang mudah. Kesederhanaan protokol Ethereum sangat penting, dan tidak ingin menambah kompleksitasnya lebih lanjut. Skema SSLE yang disederhanakan dengan tanda tangan cincin hanya menggunakan beberapa ratus baris kode spesifikasi, tetapi memperkenalkan asumsi kriptografi baru.
Bagaimana mewujudkan SSLE yang cukup efisien untuk tahan kuantum juga merupakan tantangan. Mungkin hanya ketika kita memperkenalkan mekanisme untuk mengeksekusi bukti nol pengetahuan umum dalam protokol Ethereum L1 karena alasan lain, kompleksitas tambahan SSLE akan turun ke tingkat yang dapat diterima.
![Ethereum protocol upgrade prospects analysis (1): The Merge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-153ba8816e34fe273a854b70b061774c.webp(
Konfirmasi transaksi yang lebih cepat
Memperpendek waktu konfirmasi transaksi Ethereum dari 12 detik menjadi 4 detik akan secara signifikan meningkatkan pengalaman pengguna L1 dan berbasis rollups, meningkatkan efisiensi protokol DeFi, dan membuat L2 lebih terdesentralisasi.
Ada dua jalur teknis utama:
Memperpendek waktu slot menjadi 8 detik atau 4 detik
Memungkinkan pengusul untuk menerbitkan pra-konfirmasi dalam satu slot waktu
Namun, kelayakan untuk memperpendek waktu slot masih belum pasti. Bahkan sekarang, banyak wilayah yang memiliki pemangku kepentingan sulit untuk mendapatkan bukti dengan cukup cepat. Waktu slot 4 detik dapat menyebabkan sentralisasi validator, membuat sebagian besar wilayah sulit untuk menjadi validator.
Metode pra-konfirmasi dapat memperbaiki rata-rata waktu inklusi, tetapi tidak dapat memperbaiki kasus terburuk. Selain itu, bagaimana memberikan insentif untuk pra-konfirmasi masih menjadi masalah yang perlu dipecahkan.
Alternatif Serangan Kuantum
Menghadapi potensi ancaman komputasi kuantum di masa depan, Ethereum perlu secara aktif mengembangkan solusi alternatif yang tahan terhadap serangan kuantum. Saat ini, setiap bagian protokol yang bergantung pada kurva elips perlu berbasis pada hash atau solusi alternatif lain yang tahan kuantum. Ini membuktikan bahwa menjaga konservatif dalam asumsi kinerja desain attestation adalah suatu hal yang wajar.
![Ethereum protocol technical upgrade outlook analysis (1): The Merge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-7bc9f3396191ee49aa1225eb188586df.webp(
Ringkasan
Evolusi teknologi sistem attestation Ethereum menghadapi berbagai tantangan. Karena ambang batas staking yang tinggi, penyedia layanan staking yang dipimpin oleh Lido telah menjadi pilihan utama untuk staking node, dan skema staking ganda juga memiliki risiko sentralisasi dalam tingkat tertentu.
Untuk menghadapi tantangan ini, penentuan kepastian dalam satu slot waktu dan demokratisasi staking, pemilihan satu pemimpin rahasia, konfirmasi transaksi yang lebih cepat, serta pengembangan solusi alternatif yang tahan terhadap serangan kuantum, adalah masalah penting yang perlu diselesaikan oleh Ethereum.
Vitalik melakukan pemikiran menyeluruh tentang peningkatan "The Merge", mengusulkan berbagai kombinasi solusi teknis, dan mengeksplorasi potensi desain teknologi PoS serta jalur peningkatan yang layak.
Dalam proses peningkatan teknologi, Ethereum terus menjelajahi inovasi, menimbang berbagai solusi untuk menemukan jalur pengembangan yang paling sesuai, guna mencapai tingkat keamanan, kinerja, dan desentralisasi yang lebih tinggi.
Halaman ini mungkin berisi konten pihak ketiga, yang disediakan untuk tujuan informasi saja (bukan pernyataan/jaminan) dan tidak boleh dianggap sebagai dukungan terhadap pandangannya oleh Gate, atau sebagai nasihat keuangan atau profesional. Lihat Penafian untuk detailnya.
12 Suka
Hadiah
12
4
Posting ulang
Bagikan
Komentar
0/400
ProposalManiac
· 53menit yang lalu
Efektivitas jangka panjang dari pemerintahan yang baik tetap menjadi prioritas utama.
Peta jalan peningkatan teknologi sistem attestation Ethereum
Evolusi Teknologi Sistem Attestation Ethereum
Pendiri bersama Ethereum Vitalik Buterin baru-baru ini menerbitkan serangkaian artikel tentang perkembangan masa depan Ethereum, mencakup enam bagian kunci dari peta jalan Ethereum. Artikel ini akan fokus pada bagian pertama dari peta jalan "The Merge", membahas desain teknis yang dapat ditingkatkan dari mekanisme attestation(PoS), serta kemungkinan cara untuk mewujudkan perbaikan tersebut.
"Penggabungan" dianggap sebagai salah satu peristiwa terpenting dalam sejarah Ethereum, menandai transisi dari bukti kerja (PoW) ke bukti kepemilikan (PoS). Setelah hampir dua tahun beroperasi stabil, sistem PoS Ethereum menunjukkan kinerja yang luar biasa dalam hal stabilitas, kinerja, dan desentralisasi. Namun, mekanisme bukti kepemilikan masih memiliki beberapa area penting yang perlu ditingkatkan.
Peta jalan pengembangan Ethereum tahun 2023 terutama berfokus pada dua aspek: pertama adalah perbaikan karakteristik teknis, seperti peningkatan stabilitas, kinerja, dan aksesibilitas validator kecil; kedua adalah menghadapi risiko sentralisasi melalui reformasi mekanisme ekonomi. Perlu dicatat bahwa ide-ide ini bukanlah daftar perbaikan menyeluruh untuk attestation, melainkan solusi yang saat ini sedang dipertimbangkan secara aktif.
Tujuan utama dari penggabungan
Ketentuan deterministik satu slot (SSF): Secara signifikan mengurangi waktu konfirmasi blok dari 15 menit, idealnya mencapai usulan dan konfirmasi akhir blok dalam slot yang sama.
Mengonfirmasi dan menyelesaikan transaksi secepat mungkin sambil mempertahankan desentralisasi.
Meningkatkan kelayakan partisipasi staker independen.
Meningkatkan ketahanan sistem.
Meningkatkan kemampuan Ethereum untuk melawan serangan 51%, termasuk mencegah pembalikan finalitas, menghentikan finalitas, dan menghindari sensor.
Ketentuan Deterministik Slot Tunggal dan Demokratisasi Staking
Saat ini, blok Ethereum membutuhkan sekitar 15 menit untuk dikonfirmasi, dan diperlukan 32 ETH untuk menjadi validator. Ini adalah hasil dari kompromi antara tiga tujuan:
Ketiga tujuan ini ada dalam kontradiksi. Untuk mencapai finalitas ekonomi (, penyerang perlu menghancurkan sejumlah besar Ether untuk memulihkan blok yang telah terkonfirmasi ). Setiap kali finalisasi terjadi, setiap validator perlu menandatangani dua pesan. Oleh karena itu, jika jumlah validator sangat banyak, akan diperlukan waktu yang lama untuk memproses semua tanda tangan, atau akan diperlukan node yang sangat kuat untuk memproses semua tanda tangan secara bersamaan.
Salah satu tujuan utama Ethereum adalah memastikan bahwa bahkan jika serangan berhasil, penyerang harus membayar biaya yang sangat tinggi. Inilah yang dimaksud dengan "finalitas ekonomi". Sebagai perbandingan, beberapa blockchain yang tidak memiliki finalitas ekonomi seperti Algorand( menggunakan pemilihan acak dewan untuk menentukan setiap slot waktu, tetapi masalah dengan metode ini adalah jika penyerang mengendalikan 51% dari validator, biaya serangan sangat rendah.
Oleh karena itu, Ethereum memerlukan partisipasi semua validator untuk mencapai finalitas ekonomi, dan tidak dapat menggunakan metode sederhana berbasis komite.
Dalam keadaan ideal, Ethereum berharap untuk mencapai dua perbaikan sambil mempertahankan finalitas ekonomi.
Poin pertama dapat memungkinkan semua pengguna untuk menikmati tingkat perlindungan keamanan yang lebih tinggi, menyederhanakan protokol dan infrastruktur sekitarnya. Poin kedua akan membantu mendukung staker independen, mengatasi masalah batas minimum 32 ETH yang menghalangi partisipasi individu.
Namun, tujuan untuk memastikan determinisme yang lebih cepat dan demokratisasi staking bertentangan dengan tujuan meminimalkan biaya. Ini adalah alasan mengapa Ethereum tidak mengadopsi determinisme satu slot pada awalnya. Namun, penelitian terbaru telah mengusulkan beberapa solusi yang mungkin.
![Ethereum Protokol Teknologi Upgrade Prospek Analisis (1): The Merge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-93f3ed93a0381371efdfb72d23e8c693.webp(
Proposal Ketentuan Slot Tunggal
Untuk mencapai determinisme slot tunggal dalam kasus partisipasi validator yang besar, tanpa menyebabkan biaya operasional node yang terlalu tinggi, saat ini ada beberapa solusi terkemuka:
Meningkatkan protokol agregasi tanda tangan, mungkin dengan memanfaatkan teknologi ZK-SNARKs, sehingga memungkinkan pemrosesan tanda tangan dari jutaan validator dalam satu slot waktu. Horn adalah sebuah solusi yang diusulkan untuk meningkatkan protokol agregasi.
Mekanisme Komite Orbit, memungkinkan komite menengah yang dipilih secara acak bertanggung jawab atas finalisasi rantai, sambil mempertahankan karakteristik biaya serangan yang tinggi. Orbit memanfaatkan heterogenitas ukuran setoran validator, sambil memastikan finalitas ekonomi, untuk mendistribusikan peran yang cocok bagi validator kecil.
Mekanisme staking ganda, menetapkan dua jenis staker: satu jenis memerlukan setoran yang lebih tinggi, sedangkan jenis lainnya memiliki persyaratan setoran yang lebih rendah. Hanya lapisan setoran tinggi yang berpartisipasi langsung dalam memberikan finalitas ekonomi. Untuk hak dan kewajiban lapisan setoran rendah, sudah ada berbagai proposal, termasuk hak staking delegasi, pengambilan acak untuk berpartisipasi dalam konfirmasi blok, dan menghasilkan hak untuk dimasukkan dalam daftar.
Setiap solusi memiliki kelebihan dan kekurangan: teknik brute force memiliki tingkat kesulitan yang tinggi; Komite Orbit perlu memverifikasi keamanan dan karakteristik; mekanisme staking ganda mungkin menghadapi risiko sentralisasi.
Pemilihan Pemimpin Rahasia Tunggal
Saat ini, proposer blok berikutnya dapat diketahui sebelumnya, yang menimbulkan celah keamanan: penyerang dapat memantau jaringan, menentukan alamat IP validator, dan melancarkan serangan DoS saat mereka akan mengusulkan blok.
Protokol pemilihan pemimpin rahasia tunggal menyelesaikan masalah ini dengan membuat "ID validator buta" untuk setiap validator, lalu memberi beberapa pengusul kesempatan untuk melakukan reorganisasi dan re-blinding pada kumpulan ID buta.
Namun, mewujudkan protokol pemilihan pemimpin rahasia tunggal yang cukup sederhana bukanlah hal yang mudah. Kesederhanaan protokol Ethereum sangat penting, dan tidak ingin menambah kompleksitasnya lebih lanjut. Skema SSLE yang disederhanakan dengan tanda tangan cincin hanya menggunakan beberapa ratus baris kode spesifikasi, tetapi memperkenalkan asumsi kriptografi baru.
Bagaimana mewujudkan SSLE yang cukup efisien untuk tahan kuantum juga merupakan tantangan. Mungkin hanya ketika kita memperkenalkan mekanisme untuk mengeksekusi bukti nol pengetahuan umum dalam protokol Ethereum L1 karena alasan lain, kompleksitas tambahan SSLE akan turun ke tingkat yang dapat diterima.
![Ethereum protocol upgrade prospects analysis (1): The Merge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-153ba8816e34fe273a854b70b061774c.webp(
Konfirmasi transaksi yang lebih cepat
Memperpendek waktu konfirmasi transaksi Ethereum dari 12 detik menjadi 4 detik akan secara signifikan meningkatkan pengalaman pengguna L1 dan berbasis rollups, meningkatkan efisiensi protokol DeFi, dan membuat L2 lebih terdesentralisasi.
Ada dua jalur teknis utama:
Namun, kelayakan untuk memperpendek waktu slot masih belum pasti. Bahkan sekarang, banyak wilayah yang memiliki pemangku kepentingan sulit untuk mendapatkan bukti dengan cukup cepat. Waktu slot 4 detik dapat menyebabkan sentralisasi validator, membuat sebagian besar wilayah sulit untuk menjadi validator.
Metode pra-konfirmasi dapat memperbaiki rata-rata waktu inklusi, tetapi tidak dapat memperbaiki kasus terburuk. Selain itu, bagaimana memberikan insentif untuk pra-konfirmasi masih menjadi masalah yang perlu dipecahkan.
Alternatif Serangan Kuantum
Menghadapi potensi ancaman komputasi kuantum di masa depan, Ethereum perlu secara aktif mengembangkan solusi alternatif yang tahan terhadap serangan kuantum. Saat ini, setiap bagian protokol yang bergantung pada kurva elips perlu berbasis pada hash atau solusi alternatif lain yang tahan kuantum. Ini membuktikan bahwa menjaga konservatif dalam asumsi kinerja desain attestation adalah suatu hal yang wajar.
![Ethereum protocol technical upgrade outlook analysis (1): The Merge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-7bc9f3396191ee49aa1225eb188586df.webp(
Ringkasan
Evolusi teknologi sistem attestation Ethereum menghadapi berbagai tantangan. Karena ambang batas staking yang tinggi, penyedia layanan staking yang dipimpin oleh Lido telah menjadi pilihan utama untuk staking node, dan skema staking ganda juga memiliki risiko sentralisasi dalam tingkat tertentu.
Untuk menghadapi tantangan ini, penentuan kepastian dalam satu slot waktu dan demokratisasi staking, pemilihan satu pemimpin rahasia, konfirmasi transaksi yang lebih cepat, serta pengembangan solusi alternatif yang tahan terhadap serangan kuantum, adalah masalah penting yang perlu diselesaikan oleh Ethereum.
Vitalik melakukan pemikiran menyeluruh tentang peningkatan "The Merge", mengusulkan berbagai kombinasi solusi teknis, dan mengeksplorasi potensi desain teknologi PoS serta jalur peningkatan yang layak.
Dalam proses peningkatan teknologi, Ethereum terus menjelajahi inovasi, menimbang berbagai solusi untuk menemukan jalur pengembangan yang paling sesuai, guna mencapai tingkat keamanan, kinerja, dan desentralisasi yang lebih tinggi.
![Ethereum协议技术升级前景解析（1）：The Merge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-8a62f08e888c99c5c5d45ad550de5927.webp(