Ethereum最新技術路線圖中的有趣事實和隱含密碼

原文作者:@0xTodd, Nothing Research 合夥人

V 神最近更新了ETH 路線圖,裡面有些【有趣的點】和【隱含的密碼】給大家解讀下:

路線圖一共分為六個階段(黑框),每個階段有若干里程碑(藍框),每個里程碑完成需要依賴若干項技術和提案(綠框)。

第一階段Merge

第一階段Merge 的A 里程碑「轉PoS」順利完成,PoW 退出了歷史舞台。而Staking 的提現(withdrawls)功能,看進度條已完成80%,開放提現估計快了,期待「上海昇級」。

Merge 的B 里程碑「單區塊最終確認(SSF)」是新加的。什麼是區塊最終確認?舉個不恰當例子,過去PoW 時代,交易平台上賬一般要12 個區塊,但這只是個寬鬆的需求,仍有超低概率分叉可能。而轉PoS 後,理論上32 個區塊就會最終確認,絕對不可逆轉/分叉。

SSF 常翻譯為「單槽」最終確認,但我覺得說成「單區塊」比較順口。顧名思義,就是1 個區塊就能完成最終確認,把確認時間從32 區塊(6.4 分鐘)降低到12 秒。

這很難,要知道傳統BFT 共識中,雖然單次共識每次都不可逆,但它無法支持很多節點。一旦節點多了,對節點設備性能要求會指數上升;而傳統PoW 共識雖可容納很多節點,卻需要很長時間才能實現99.99% 不可逆。

而SSF「既要又要還要」。既要節點參與數量多,又要節點參與門檻低,還要單區塊即可快速確認。

這要依賴簽名技術的進步(例如BLS),這樣一堆節點都可以一起簽名節約帶寬,再加上委員會機制,然後單區塊確認才有了希望。不過看進度條,仍然任重道遠。

第二階段Surge

第二階段Surge 挺有意思,加一個非常直觀的KPI:TPS 要到100,000。但是又稍顯心虛地加了小括號說rollups 也算哈哈。其中A 里程碑是完成rollup 初步擴容,而這完全依賴於EIP-4844 提案。

EIP-4844 即proto-danksharding 被明確放入路線圖。 4844 是danksharding 前置方案,這個難度小。簡單來說是先給ETH 主網外接blobs,這樣rollup 數據全部存blob 不要存主鏈。類似於物流倉庫喜歡建在崑山而不是上海。這樣可以接更多rollup,同時讓每個rollup 費用降低。 (參考鏈接:https://www.eip4844.com/)

另外,由於4844 是個簡易版,所以blob 還是由PoS 節點來管理。這樣原計劃的16MB 會讓節點扛不住,所以改成1MB 的blobs。當然1MB 也不錯,讓rollup 降費很多。進度條大概60%,進展算是順利的。

第二階段的B 里程碑是rollup 全面擴容。重點在DA 層,DA 層也是存數據的。

不恰當的比喻是,有些數據讓ETH 親自來存有點大材小用,所以ETH 決定找外包。那麼為了防止這個外包的數據層(DA)不作惡,還需要數據抽樣調查(DA sampling),這要引入很多密碼學算法,進度感人,大概還在理論論證階段哈哈。

另外,從ETH 官方的視角來看,ZK 的技術成熟度才堪堪1/3,OP 係也就1/2,也就是說一個上了幼兒園,一個還在蹣跚學步,遠沒到理想的地步。因此,可以理解即將上線的幾個ZK 系,基本都是搶時間上線的產物,大概做了很多中心化假設和妥協吧。

第三階段Scourge

第三階段Scourge 是新加的,上個路線圖是沒有的!這個小殭屍頭像代表了這個階段是主要針對MEV 的,非常欣慰ETH 這麼重視這一點。 MEV is bad。 Nansen 給我一個地址貼的標籤是,重度鏈上交易者和三明治攻擊受害者,我每天交易頭都被夾爆了,沒有用戶喜歡MEV。

然而,MEV 對於PoS 節點卻是好個生意。低情商的說法是:PoS 節點接入MEV,實際就是在鏈上「與民爭利」。回到路線圖,幸好,ETH 還是認為交易打包需要中性(neutral)。目前選出的方案是用PBS 來降低MEV 的影響。

PBS 即出塊者和排序者分離。排序者只負責排序不管上鍊,出塊者不管交易,直接選排序者打好的包上鍊。這樣賄賂鏈條就變長了,多少會好一點。但是並不能治本,只能是「緩解」。畢竟PBS 只是削弱節點的權力,讓報價公開化。

另外路線圖裡留了幾個小問題,可能是接下來的研究方向:比如能不能App 直接幫你預確認(pre-confirmations)?例如Uni 幫你內部預約了交易成功;或者App 是否可以公開禁止三明治來保護用戶呢(frontrunning-protection)?例如Uni 禁止三明治機器人。

Btw,PBS 的工作基本上都只開展了20-40%。只有一個完成了,那就是外部MEV 市場,這個估計說的就是flashbot 吧。

第四階段Verge

第四階段Verge(老路線圖的第三階段)變化不大。主要里程碑是建立Verkel 樹。這個東西如果開發好,驗證區塊會很快、很絲滑。這個工作是有些進展的,甚至比上一階段PBS 進度更快。

不過有一個變化,之前ETH 還只是認為完全ZK 化(fully SNARKEed ETH)是個有趣的課題,現在,L1 ZK 化則明確地加入Verge 路線圖之中。注意,不是L2 哦,是L1 也要ZK 化。當然,關於它相關工作的開展還未開始。

另外,前四階段也都輕微涉及到了抗量子算法(quantum safe),不過量子破解這東西…目前還在非常早期的實驗室階段,屬於重要但不緊急的事項。

第五階段Purge

第五階段Purge,代表Emoji是個掃把。這一階段最重要的就是完成一些早些年欠下的“技術債”(technical debt),這詞兒真的接地氣。早年間,ETH很多架構都沒想太清楚,例如歷史記錄&狀態記錄的保存問題,現在決定一口氣都完善一遍。

相比過去的變化是,EIP-4444被明確寫入Roadmap。 EIP-4444的核心要義,要求客戶端必須修剪一些沒有意義的歷史數據,比如1年之前的數據。注意,這裡不是說直接砍掉區塊鏈賬本,而是一些臃腫的歷史數據。區塊鏈賬本是根基,永遠不能動的,過期狀態也一樣。

其實,理論上只要有個賬本,每個賬戶的一切交易都是可以反推的。但是實操的話,每次都反推那就太慢了。所以,以太坊還維護了一個狀態樹,比如說某時某刻,A賬戶有多少錢,B賬戶有多少錢,這樣查起來會快很多。

但是“快”的代價是ETH的狀態數據太多了,幾個TB的狀態數據讓很多節點吃不消。讓更多家用級節點接入,永遠是ETH(以及BTC)的最大追求。所以為了完成這個目標,狀態必須得砍。狀態過期(State expiry)就是要做這個,不過我理解,目前方案嘛…其實還不太明確,還沒怎麼動工。

此外,在第五階段,還要做一些EVM優化的工作,例如禁止自毀,這是某種退還GAS的機制,再例如優化gas模型等等。

第六階段Splurge

最後的第六階段,Splurge,目標特別意思:修復一切(fix everything else)。比如說EVM,很多東西要優化;比如說VDF,讓鏈上也能產生真正的隨機數。 VDF 其實之前的路線圖也有,不過看樣子實現VDF 需要硬件配合(劃重點)。

另外,EIP-4337 也是這次路線中的新提案。賬戶抽像很多人已介紹過,這裡再簡單說:過去智能合約只能用於鏈上交易,現在也希望智能合約直接用於你的錢包。

比如說:

  • 通過社交媒體直接恢復錢包

  • 項目方幫你墊付gas 費

  • USDT 作為gas 等。

實現它的路徑是需要一個新的特殊交易內存池。那些墊付交易全發在這裡,由其他人墊付。你發現了麼?這個不需要改造ETH。 4337 方案當年替代方案其實蠻多,但是最終擊敗其他提案的關鍵就是它無需修改共識層。大家都喜歡貼補丁,硬分叉對於區塊鏈來說傷害太大。 (參考鏈接:https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-4337)

賬戶抽像其實是蠻好的一件事,雖然這個名字太抽象了,很多人不好理解。但是,這才是mass adoption 的關鍵。沒有這個東西,ETH 絕對無法突破到千萬用戶級的瓶頸。不過,其實應該把它放到更前面的階段才好,雖然整體是平行開發的,但是優先級顯然有區別。

Endgame! 以太坊的Endgame 是什麼樣呢? $ETH 將是一個非常高性能、安全、節點眾多、且具有一定程度抗審查的公鏈,同時,它還有非常易用的前端和後端,而這個也許會帶領我們離開這個遍地依賴信任的黑箱世界。期待那一天

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