Vitalik:改善以太坊无需许可性和去中心化的近期和中期规划
以太坊 · 2024-08-19 15:09:23

以太坊研究人员已经非常一致地致力于“最小化隔离箱”的目标,尽可能减少构建者可能造成的危害(例如,通过排除或延迟交易作为攻击特定应用程序的一种方式)。

也就是说,我确实认为我们可以走得更远。 从历史上看,包含列表通常被认为是一种“特殊情况功能”:通常,您不会考虑它们,但万一恶意构建者开始做疯狂的事情,它们会给您“第二个”小路”。 这种态度反映在当前的设计决策中:在当前的 EIP 中,包含列表的 Gas 限制约为 210 万个。 但我们可以在如何看待包含列表方面做出哲学上的转变:将包含列表视为区块,并将构建器的角色视为添加一些交易以收集 MEV 的辅助功能。 如果建设者有 210 万个 Gas 限制怎么办?

我认为这个方向的想法 —— 真正推动隔离箱尽可能小 —— 非常有趣,我赞成朝这个方向发展。 这是与“2021时代哲学”的转变:在2021时代哲学中,我们更热衷于这样的想法:既然我们现在有了构建者,我们可以“超载”他们的功能,让他们以更复杂的方式为用户服务,例如。 通过支持 ERC-4337 费用市场。 在这种新理念中,ERC-4337 的交易验证部分必须被纳入协议中。 幸运的是,ERC-4337 团队已经越来越热衷于这个方向。

总结:MEV思想已经回到了赋权区块生产者的方向,包括赋予区块生产者直接确保用户交易纳入的权力。 账户抽象提案已经回到了消除对中心化中继器甚至捆绑器的依赖的方向。 然而,有一个很好的论点表明我们走得还不够远,我认为推动开发进程朝这个方向走得更远的压力是非常受欢迎的。

流动性质押

如今,单独的质押者在所有以太坊质押中所占的比例相对较小,并且大多数质押是由各种提供商完成的 —— 一些中心化运营商和其他 DAO,例如 Lido 和 RocketPool。

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我做了自己的研究 —— 各种民意调查 、调查、面对面对话,提出问题“为什么你 —— 特别是你 —— 今天不单独下注?” 对我来说,到目前为止,一个强大的单独质押生态系统是我对以太坊质押的首选结果,而以太坊最好的事情之一是我们实际上试图支持一个强大的单独质押生态系统,而不是仅仅屈服于委托。 然而,我们离这个结果还很远。 在我的民意调查和调查中,有一些一致的趋势:

绝大多数不单独质押的人将其主要原因归为最低 32 ETH。

在那些提出其他原因的人中,最大的是运行和维护验证器节点的技术挑战。

ETH 即时可用性的丧失、“热”私钥的安全风险以及同时参与 DeFi 协议的能力的丧失,都是重大但较小的问题。

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Farcaster 民意调查显示,人们不进行单独质押的主要原因。

质押研究需要解决两个关键问题:

我们如何解决这些担忧?

尽管对大多数问题都有有效的解决方案,但如果大多数人仍然不想单独权益,那么尽管如此,我们如何保持协议的稳定性和鲁棒性以抵御攻击呢?

许多正在进行的研究和开发项目正是旨在解决这些问题:

Verkle 树加上 EIP-4444 允许质押节点以非常低的硬盘要求运行。 此外,它们允许质押节点几乎立即同步,从而大大简化了设置过程以及从一种实现切换到另一种实现等操作。 它们还通过减少为每个状态访问提供证明所需的数据带宽,使以太坊轻客户端更加可行。

研究(例如这些提案)允许更大的验证器集(实现更小的质押最小值),同时减少共识节点开销的方法。 这些想法可以作为单槽最终性的一部分来实现。 这样做也将使轻客户端更安全,因为他们将能够验证全套签名而不是依赖同步委员会)。

尽管历史不断增长,但正在进行的以太坊客户端优化不断降低运行验证器节点的成本和难度。

对惩罚上限的研究可能会减轻对私钥风险的担忧,并使质押者能够同时将他们的 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,使其比中心化的质押池更具优势。

然而,我们仍然可以做更多的事情。 理论上可以允许验证者更快地撤回:即使验证者集每次最终确定时(即每个时期一次)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,我们可以做出艰难的决定,在其他方向上进行权衡。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完全超越“每个质押者参与每个时代”模型来解决这个问题。

整个问题的另一个重要部分是质押的经济学。 一个关键问题是:我们是否希望质押成为一项相对小众的活动,或者我们是否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。 这里有重要而深刻的哲学问题。 错误的答案可能会导致以太坊走上中心化的道路,并“通过额外的步骤重新创建传统的金融体系”; 正确的答案可以创造一个成功的生态系统的光辉典范,拥有广泛且多样化的独立质押者和高度去中心化的质押池。 这些问题涉及以太坊核心经济和价值观,因此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定义了区块链十年的问题:我们希望如何方便地运行节点,以及如何实现?

如今,运行节点很困难。 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 2.1 TB - 已经是英勇的软件工程和优化的结果。 我需要额外购买一个 4 TB 硬盘放入我的笔记本电脑中以存储该节点。 我们都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。

正如我上面所写,EIP-4444 和 Verkle 树是让我们更接近这一理想的两项关键技术。 如果两者都实现,节点的硬件需求最终可能会减少到不到一百吉字节,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),则可能会接近于零。 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。

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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 的不适: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 100 PB 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。 我们可以做的一件事是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(实际上,通过将历史记录放入 EIP-4844 样式的 blob 中,这已经内置纠删码)以进一步提高稳定性。

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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。 图片来源:codex.storage

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,并搭配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,我认为有必要强调的是,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。

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