В блоге почта выпущенный 14 октября, соучредитель Ethereum Виталик Бутерин обрисовал потенциальные будущие улучшения протокола Ethereum, сосредоточив внимание на технических улучшениях его системы доказательства доли (PoS). Статья под названием «Возможное будущее протокола Ethereum, часть 1: Слияние» посвящена стратегиям повышения стабильности, производительности и доступности при одновременном устранении рисков централизации.
Во-первых, Бутерин размышляет об успешном переходе Эфириума от доказательства работы к доказательству доли, также известному как «Слияние», почти два года назад, отмечая, что «это доказательство доли показало себя замечательно с точки зрения стабильности, производительности и предотвращения рисков централизации. » Однако он подчеркнул, что «все еще остаются некоторые важные области, в которых доказательство заинтересованности необходимо улучшить».
Будущие улучшения для Ethereum
Одним из основных направлений поста является достижение окончательности одного слота и снижение требований к минимальной ставке для демократизации участия в сети. В настоящее время для завершения блока требуется 2-3 эпохи (около 15 минут) и минимум 32 ETH необходимо стать валидатором. Бутерин подчеркивает конфликт между минимизацией требований к стейкингу, сокращением времени окончательности и минимизацией накладных расходов узла.
«Сегодня для завершения блока требуется 2-3 эпохи (~ 15 минут), а 32 ETH необходимо быть стейкером», — написал он. Он определил цели завершения блоков в одном слоте и предоставления возможности валидаторам делать ставки всего за 1 ETH. «Опрос за опросом неоднократно показывают, что основным фактором, мешающим большему количеству людей делать ставки в одиночку, является 32 ETH минимум», — отмечает Бутерин.
Для решения этих проблем он обсуждает несколько подходов. Один из них предполагает внедрение более совершенных протоколов агрегирования подписей, потенциально использующих доказательства с нулевым разглашением (ZK-SNARK), для обработки подписей от миллионов валидаторов в каждом слоте. Другой подход — введение орбитальных комитетов — механизма, в котором случайно выбранный комитет среднего размера завершает цепочку, сохраняя при этом свойства стоимости атаки. «Orbit использует преимущества уже существующей неоднородности в размерах депозитов валидаторов, чтобы добиться как можно большей экономической завершенности, при этом предоставляя небольшим валидаторам пропорциональную роль», — объясняет он.
Бутерин также рассматривает возможность создания двухуровневой системы ставок с различными требованиями к депозитам, где только уровень с более высоким депозитом напрямую участвует в обеспечении экономической окончательности. Он признает, что «риски во многом зависят от конкретных прав, которые получает нижний уровень ставок», и что определенные конструкции могут привести к централизации.
Для устранения уязвимостей безопасности, связанных с атаками типа «отказ в обслуживании» (DoS) на известные валидаторы, Бутерин предлагает реализовать протоколы Single Secret Leader Election (SSLE). «Лучший способ решить проблему DoS — скрыть информацию о том, какой валидатор собирается создать следующий блок, по крайней мере, до момента, когда блок действительно будет создан», — утверждает он.
Протоколы SSLE используют криптографические методы для создания «слепых» идентификаторов валидаторов, гарантируя, что только владелец «слепого» идентификатора может создать действительное доказательство для предложения блока, и другие не узнают его личность. Тем не менее, Бутерин признает наличие проблем: «Мы высоко ценим Ethereum как достаточно простой протокол и не хотим дальнейшего усложнения. Реализации SSLE, которые мы видели, добавляют сотни строк кода спецификации и вводят новые предположения в сложную криптографию».
Он также исследовал методы сокращения времени подтверждения транзакций Ethereum с нынешних 12 секунд до всего лишь 4 секунд, подчеркнув ценность сокращения времени подтверждения для улучшения пользовательского опыта и помощи децентрализованным решениям уровня 2. Стратегии включают сокращение времени интервала и разрешение предлагающим публиковать предварительные подтверждения в течение интервала. Тем не менее, Бутерин предупреждает о потенциальных рисках централизации и необходимости надлежащих стимулов, отмечая, что «если мы добавим механизм разделения подтверждающего и предлагающего, тогда исполнительным блокам не понадобится SSLE, потому что мы можем положиться на специализированных сборщиков блоков».
Бутерин также затрагивает дополнительные критические области, в том числе восстановление после атаки 51%. Он предполагает, что, хотя полная автоматизация невозможна, «мы можем добиться частичной автоматизации». […] гарантируя, что плохие парни в атаке, по крайней мере, не смогут одержать быструю чистую победу». Он также рассматривает возможность увеличения порога кворума для завершения блока с 67% до 80% в целях повышения безопасности, утверждая, что «это кажется гораздо более здоровой ситуацией, чем мгновенная победа «не той стороны».
Завершая свой пост в блоге, Бутерин предупреждает о важности подготовки к потенциальной угрозе со стороны квантовых компьютеров, способных взламывать существующие криптографические системы: «Это оправдывает консерватизм в предположениях относительно производительности конструкций с доказательством доли, а также является причиной для того, чтобы более активно разрабатывать квантовоустойчивые альтернативы».
На момент публикации, ETH торговался на уровне $2524.
