Последнее долгосрочное видение Виталика Бутерина для Ethereum предполагает, что к 2030 году сеть станет «криптографическим мировым компьютером»: функции, которые раньше напрямую выполнял каждый полный узел, возьмут на себя доказательства с нулевым разглашением, оптимизированный proof-of-stake и децентрализованная инфраструктура вне сети.
Сооснователь Ethereum описал систему, призванную сохранить ключевые гарантии сети — устойчивость к цензуре, детерминированное выполнение правил и необратимое проведение расчётов, — одновременно изменив способы проверки блоков, обработки данных и организации вычислений участниками. Это направление снизит необходимость для всех узлов скачивать и повторно выполнять все операции — модель, унаследованную от ранних блокчейн-разработок, — и предоставит пользователям более дешёвые и потенциально более конфиденциальные способы взаимодействия с приложениями.
Предложение не означает, что базовый уровень Ethereum исчезнет из повседневного использования. Напротив, основная сеть получит ещё более чёткую роль механизма проведения расчётов и проверки, тогда как системы доступности данных, сети доказательств и приложения будут выполнять больше работы за пределами наиболее ограниченной среды исполнения блокчейна.
Доказательства и выборка заменят полное повторное выполнение
Предлагаемая Бутериным модель проверки опирается на два технических компонента: PeerDAS, сокращение от Peer Data Availability Sampling, и SNARKs — разновидность доказательств с нулевым разглашением.
PeerDAS позволяет узлам проверять широкую доступность данных блока, не требуя от каждого участника скачивать блок целиком. Узлы выбирают небольшие фрагменты данных по всей сети; достаточное количество успешных выборок даёт уверенность в том, что полный набор данных можно будет получить при необходимости. Этот подход призван позволить Ethereum поддерживать значительно большие объёмы данных без чрезмерного удорожания работы узлов.
SNARKs будут выполнять отдельную функцию, доказывая корректность проведённых вычислений. Вместо независимого повторения каждой транзакции в блоке проверяющий сможет проверить компактное криптографическое доказательство. Такая модель переносит акцент с масштабного повторного выполнения на проверку доказательств, что может существенно снизить нагрузку на проверяющего, даже если создание доказательства по-прежнему требует значительных вычислительных ресурсов.
Ethereum уже использует элементы этой архитектуры через роллапы, которые объединяют операции вне сети и отправляют в Ethereum данные транзакций и доказательства. План Бутерина развивает эту логику за пределами сетей масштабирования, предполагая, что проверка на основе доказательств может стать ещё глубже встроенной в сам протокол.
Цели по ускорению подтверждения
Задержка — один из наиболее наглядных показателей в дорожной карте Бутерина. Он отметил, что в 2015 году Ethereum создавал блок примерно каждые 17 секунд, а пользователям, ожидавшим 12 подтверждений, приходилось ждать около 200 секунд.
По его прогнозу, к 2030 году один слот — интервал, в течение которого может быть предложен блок, — может длиться примерно от четырех до восьми секунд. Финальность, то есть момент, когда транзакцию становится крайне сложно отменить в соответствии с правилами консенсуса Ethereum, может наступать в течение 8–32 секунд.
Эти цели зависят от улучшений в дизайне proof-of-stake Ethereum и процессе создания блоков. Бутерин описал переход от proof-of-work, исходного механизма консенсуса Ethereum, к proof-of-stake, а затем к более оптимизированным формам proof-of-stake. Он также указал на переход от создания блоков, контролируемого одним производителем, к системам с участием нескольких сторон.
FOCIL, или Fork-Choice Enforced Inclusion Lists, — один из механизмов, упомянутых в рамках этой работы. Он призван обеспечить действительным транзакциям более надежный путь к включению в блоки, устраняя опасения, что создатели блоков или посредники могут исключать определенные операции. Одни лишь более короткие слоты не гарантируют более быстрого включения, поэтому устойчивость к цензуре и распространение транзакций занимают центральное место в обсуждении дизайна.
Иное распределение задач
Бутерин утверждал, что стоимость приложений все больше будет зависеть от того, как разработчики организуют вычисления. Операции, требующие строго упорядоченных изменений общего состояния, должны оставаться последовательными: одна операция должна выполняться до следующей. Такая активность остается дорогостоящей, поскольку сети необходима общая упорядоченная запись результата.
Другие рабочие нагрузки можно реорганизовать. Вычисления могут выполняться параллельно, агрегироваться до завершения расчетов или осуществляться вне сети с последующей отправкой доказательства. При таком дизайне базовый уровень Ethereum сосредоточится на информации, которая действительно требует глобально упорядоченного расчета, тогда как менее чувствительные или легче распараллеливаемые задачи будут выполняться в других местах.
Такое распределение напрямую влияет на дизайн приложений. Выполнение смарт-контрактов общего назначения обеспечивает гибкость, но может означать более высокие затраты и более низкий уровень конфиденциальности по сравнению с системами, предназначенными для узкой функции. Специализированная биржа, система идентификации или приложение для конфиденциальных платежей может использовать специально разработанную криптографию и более ограниченную логику, чтобы добиться меньших затрат или более высокой конфиденциальности, чем полностью универсальная ончейн-программа.
Бутерин также представил децентрализацию как потенциальный источник производительности, а не только как средство обеспечения безопасности. Параллельное хранение, параллельные вычисления и выполнение операций в мемпуле — области, где ожидающие транзакции находятся до включения в блок, — могли бы распределить нагрузку между участниками. Затем криптографические доказательства могли бы проверять вынесенные вычисления с меньшими задержками и сложностью, чем в более старых системах, основанных на крупных координирующих комитетах.
Конфиденциальность остается неоднородной в разных сценариях использования
Дорожная карта предлагает путь к усилению конфиденциальности для отдельных приложений, но не означает, что вся активность в Ethereum по умолчанию станет приватной. Ожидается, что выполнение задач общего назначения останется более затратным и менее защищающим конфиденциальность, чем в специализированных системах.
В рамках долгосрочных исследований Бутерин упомянул обфускацию неразличимости, или iO, — криптографический метод, призванный сделать два эквивалентных программных кода вычислительно неразличимыми. Если iO станет практичным и безопасным, он сможет поддержать такие инструменты, как зашифрованные мемпулы, где содержимое транзакций остается скрытым до включения.
Эта технология остается направлением исследований, а не необходимым условием для ближайших изменений. Бутерин заявил, что переход Ethereum к проверке на основе доказательств, улучшенная доступность данных и оптимизированный консенсус не зависят от готовности iO.
Работа узлов и обновления протокола
План также затрагивает сохраняющееся противоречие в стратегии масштабирования Ethereum: как увеличить пропускную способность, не сделав независимую проверку недоступной. Согласно подходу Бутерина, запуск узла останется для пользователя самым надежным способом самостоятельно проверять Ethereum, однако требования к оборудованию и эксплуатации могут снизиться по мере того, как узлы будут больше полагаться на выборку и проверку доказательств.
Большое состояние остается нерешенной проблемой. Ethereum должен найти способы предоставить множеству участников доступ к расширяющемуся набору балансов счетов, хранилищу смарт-контрактов и данным приложений, а также возможность обновлять их, не превращая сеть в инфраструктуру, которую способны поддерживать только хорошо финансируемые операторы. Эффективная и безопасная генерация доказательств в больших масштабах — еще одна инженерная преграда.
Говоря об управлении и обновлениях, Бутерин сослался на план Strawmap и заявил, что запланированный на следующий год хардфорк Hegota может стать последним «обычным» хардфорком Ethereum. Последующая техническая повестка будет сосредоточена на рекурсивных STARKs, автоматизированной формальной проверке, высокооптимизированных механизмах консенсуса и криптографии, устойчивой к квантовым вычислениям.
Рекурсивные STARK-доказательства позволили бы объединять доказательства во всё более компактные доказательства, потенциально снижая нагрузку при проверке больших объёмов вычислений. Формальная верификация использовала бы математические методы для проверки того, что код протокола работает согласно замыслу. Такой подход мог бы стать ещё более ценным по мере усложнения ключевых систем Ethereum.
Устойчивость к квантовым атакам также является частью долгосрочного замысла. Бутерин предположил, что базовые цифровые подписи со временем могут быть дополнены или заменены квантово-устойчивыми схемами подписей и методами доказательств с нулевым разглашением. Такие изменения потребуют масштабного тестирования и координации, однако их включение в дорожную карту отражает длительный срок службы, который Ethereum предполагает для своего уровня расчётов.
PeerDAS уже начал отдалять Ethereum от простой модели, в которой каждый участник обрабатывает каждую часть данных блока. Следующий этап, описанный Бутериным, превратит этот первоначальный сдвиг в более масштабную вычислительную архитектуру: Ethereum будет проверять огромные объёмы работы, а не выполнять их все напрямую.
Чтобы углубить понимание развития Ethereum, изучите это подробное руководство по Ethereum и свяжите теорию дорожной карты с реальным использованием.
Отказ от ответственности: Содержимое этой страницы предоставлено исключительно в общих информационных целях и не отражает мнение или финансовые рекомендации Toobit. Мы не гарантируем точность или полноту этой информации и не несём ответственности за какие-либо ошибки, пропуски или последствия, возникшие в результате её использования. Инвестирование в цифровые активы сопряжено с риском; пользователям следует самостоятельно оценить своё финансовое положение и связанные с этим риски. Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с нашими Условиями использования и Раскрытием информации о рисках.
