Die Zukunft von Ethereum-Upgrades, Post-Merge [Teil 2]

Das bisher größte Upgrade von Ethereum – der Wechsel zu einem Proof-of-Stake-Konsensmechanismus – steht kurz bevor. Aber während die Zusammenführung Sicherheit und Nachhaltigkeit erhöhen sollte, beinhaltet sie kein Sharding, die lang erwartete Methode zur Skalierung des Netzwerks. 

In Teil I In unserem Gespräch mit dem Forscher der Ethereum Foundation (EF), Danny Ryan, der bei der Koordinierung des Upgrade-Prozesses geholfen hat, haben wir darüber gesprochen, was die Fusion in Bezug auf Sicherheit und Stabilität bringen soll.

In Teil II spricht Ryan über Upgrades, die Benutzer in Zukunft erwarten können, darunter Danksharding, zustandsloses Ethereum und Sicherheitsupdates, die sich mit dem Anstieg des Miner Extractable Value (MEV) auseinandersetzen. Er erklärt auch, wie diese jahrelangen Bemühungen zu neuen Methoden zum Erforschen und Testen zukünftiger Upgrades geführt haben.

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Koordination in einem dezentralen Netzwerk

ZUKUNFT: Sie haben auf die Möglichkeit angespielt, dass Miner forken und weiterhin versuchen werden, die alte Kette zu verwenden. Aber zum größten Teil hat dieser Prozess alle an Bord gebracht. Was ist dabei Ihre Rolle als Forscherin der Ethereum Foundation? Wie wird ein so massiver Umzug koordiniert?

DANNY RYAN: Ich habe ungefähr 2017 angefangen, mich mit Proof-of-Stake-Sachen zu beschäftigen, und selbst dann fühlte es sich wie eine ausgemachte Sache an. Das war vor fünf Jahren. Und die Ethereum-Gemeinschaft war sehr bereit, nicht zu stagnieren und es richtig zu machen und ein Protokoll zu konstruieren, das nicht nur heute funktioniert, sondern hoffentlich 100 Jahre oder länger funktioniert. 

Daher waren die Leute sehr aufgeregt darüber, als es früh in seinem Ethos die Vermutung gab, dass Proof of Stake sicher und besser als Proof of Work durchgeführt werden könnte. Und wenn 2016, 2017 herumrollt, sind die Leute nicht nur aufgeregt, sondern sie sind es auch ängstlich damit es passiert. Es scheint, als wäre es tief im Ethos der Ethereum-Community verankert, dass dies passieren wird.

Es gibt sensiblere Themen. Es gibt weniger vorweggenommene Schlussfolgerungen, wenn die EF, das Forschungsteam und die Kunden außerhalb der EF alle versuchen, Lösungen für Probleme zu finden und die Dinge in Bewegung zu halten. Manchmal bewegen sich die Lösungen eher in einer Grauzone – ist das die richtige Lösung? Machen wir es jetzt? Machen wir es später? Das ist am Ende schwierig, und die EF versucht, bei der Koordinierung dieser Methoden zu helfen, bei der Forschung und Entwicklung zu helfen, um Lösungen zu überprüfen, Gespräche zu erleichtern, um über Zeitpläne, Prioritäten und Aufträge zu entscheiden. 

Aber am Ende des Tages soll die EF-Agenda bei den meisten Punkten dazu beitragen, das Protokoll nachhaltiger, sicherer und skalierbarer zu machen, während es dezentralisiert ist – und nicht, ein bestimmtes Feature über das andere zu liefern. Daher konzentrieren wir uns sowohl bei der technischen Arbeit als auch bei der sozialen Koordination darauf, gute Informationen, gute Forschung und guten Dialog zu ermöglichen, damit die vielen Teilnehmer, die an F&E, Engineering und der Community beteiligt sind, zusammenhalten können Dinge bewegen und Entscheidungen treffen.

In den letzten fünf Jahren wurden der Community viel mehr Stimmen hinzugefügt, und nach der Fusion wird sie theoretisch dezentraler werden. Was denken Sie über den zukünftigen Prozess für Upgrades? Ist es möglich, dass wir uns eine Art Layer-One-DAO ansehen, um Upgrades zu koordinieren?

So wie ich es verstehe, interessiert sich die Ethereum-Community nicht für On-Chain-Abstimmungen – oder jede Art von plutokratischen Abstimmungen und Upgrades – und dass das Protokoll dasjenige ist, für dessen Ausführung die Benutzer entscheiden. Generell herrscht breiter Konsens. Manchmal gibt es Spaltungen – zum Beispiel Ethereum vs. Ethereum classic. Aber am Ende des Tages ist es Ihr Recht und das Recht der Community und der Benutzer, herauszufinden, welche Software sie ausführen möchten. Im Allgemeinen stimmen wir zu, weil die Leute versuchen, Ethereum besser zu machen, und es gibt nicht viele Konflikte in einigen der Kernsachen dort. 

Ich erwarte also keinen formellen technischen Mechanismus. Ich gehe davon aus, dass der Prozess weiter wächst und sich verändert und sich in dieser Art lockerer Governance entwickelt, bei der es Forscher, Entwickler, Community-Mitglieder, Dapps und solche Dinge gibt. 

Ich würde sagen, dass – und ich glaube, Sie haben darauf angespielt – immer mehr Leute am Tisch sitzen und es immer schwieriger wird, Entscheidungen zu treffen und Dinge zu versenden. Ich persönlich glaube, dass das ein Feature ist. Ich denke, dass es sowohl vom Standpunkt der Zuverlässigkeit für Anwendungen und Benutzer als auch von der Vermeidung einer Erfassung auf lange Sicht wahrscheinlich wichtig ist, dass ein Großteil des Ethereum-Protokolls verknöchert. Obwohl es also immer schwieriger wird, im Strudel der Regierung zu sein und zu versuchen, zu versenden, und manchmal fühlt es sich an, als würde ich versuchen, mit einer Gewichtsweste und Gewichten an meinen Knöcheln zu laufen, und jetzt habe ich Gewichte an meinen Handgelenken, ich denke, dass wir in den nächsten Jahren einige wichtige Dinge erledigen müssen. Aber ich denke, es wird immer schwieriger, Dinge zu erledigen. Und ich denke, das ist eine gute Sache.

Vitalik nennt es „funktionale Fluchtgeschwindigkeit.“ Lassen Sie uns Ethereum an einen Ort bringen, an dem es über eine ausreichende Skalierung und Funktionalität verfügt, sodass es in der nächsten Schicht des Stapels auf unendlich viele Arten erweitert und genutzt werden kann. Sorgen Sie dafür, dass die EVM über eine ausreichende Mindestfunktionalität verfügt, dass genügend Daten verfügbar sind, um enorme Mengen an Skalierung zu bewältigen, und dass Anwendungen sie dann in intelligenten Verträgen erweitern können. Layer-Twos können mit neuen VMs innerhalb ihrer Layer-Two-Konstruktionen experimentieren; Sie können Ethereum skalieren und so weiter und so weiter.

Ich denke, es wird immer schwieriger, Dinge zu erledigen. Und ich denke, das ist eine gute Sache.

Schattengabeln

Eines der Ergebnisse dieses speziellen Testprozesses waren Shadow Forks, der Prozess des Kopierens echter Ethereum-Daten in ein Testnetz, um eine Mainnet-Testumgebung zu simulieren. War das immer im Plan? Und wie könnte sich das Ihrer Meinung nach auf den F&E-Prozess für zukünftige Upgrades auswirken?

Wir hätten in den letzten vier Jahren Shadow Forks machen sollen. Sie sind großartig; Sie sind wirklich cool. Ich nehme im Wesentlichen eine Reihe von Knoten, die wir kontrollieren – nennen Sie es wie 10, 20, 30 – und sie denken, dass ein Fork kommt, also sind sie im Mainnet oder einem dieser Testnets und dann bei einer Fork-Bedingung, wie Blockhöhe, sie Alle sagen: „Okay, wir sind im neuen Netzwerk.“ Und sie verzweigen sich und hängen dann in ihrer eigenen Realität herum, aber sie haben den Mainnet-Size-Zustand.

Und für eine Weile können Sie Transaktionen vom Mainnet auf diese gegabelte Realität leiten, um eine angemessene Menge von dem zu erhalten, was wie organische Benutzeraktivität aussieht, was wirklich gut ist. Es ermöglicht uns, zu testen, was sich als hochgradig organische Prozesse erwiesen hat, die schwer zu simulieren sind. Und das war großartig. Gleich [Jayanthi] und andere, die im DevOps-Team bei EF arbeiten, haben diese orchestriert, und wir haben so viel von ihnen gelernt. Ich denke, wenn Sie jemanden fragen, würden sie sagen: „Nun, ja, es wäre großartig gewesen, wenn wir das vor drei Jahren, vor vier Jahren bei jedem Upgrade gemacht hätten.“

Aber ich werde etwas anderes sagen. Ich sage es [seit] einem Jahr, und jetzt stecken wir in Sachen Sicherheit und Tests in der Schwebe: Es ist wirklich knifflig, sicherzustellen, dass alle Grenzfälle korrekt sind, sicherzustellen, dass es passiert, wenn es passiert – wir versuchen es einmal und es funktioniert. Und es stellt sich heraus, dass die Art und Weise, wie die Software mit Clients auf Konsensausführungsebene aufgebaut ist, in Bezug auf das Testen einfach viel zu bauen ist. Schattengabeln ist einer von ihnen. Die Verwendung anderer Simulationsumgebungen, die diese beiden Dinge zusammen testen können, wie z Kurtosis, AntitheseUnd andere. 

Es gibt noch ein paar andere Dinge, die wir erledigen müssen, wie Neuverkabelung Bienenstock, unser nächtlich erstelltes Testframework für die Integration, damit es mit diesen beiden Clienttypen umgehen kann und Sie Tests schreiben können, bei denen auf beiden Seiten des Gangs unterschiedliche Komplexitäten auftreten. All das musste passieren. Zunächst mussten die Frameworks entwickelt oder modifiziert werden. Dann mussten viele Tests geschrieben werden. Das Schöne an Merge ist also, dass wir die Tools in unserem Toolbelt wirklich verbessert haben, um Upgrades so testen zu können, dass es beim nächsten Upgrade viel mehr darum geht, die Tests zu schreiben, anstatt darüber nachzudenken, wie man es überhaupt testet und Schreiben der Frameworks, um es zu testen. 

Was kommt nach dem Proof of Stake?

Da dies schon lange so ist, sollte zunächst Sharding an erster Stelle stehen. Aber die Entwicklungen im Ökosystem bedeuteten, dass Sie zunächst zum Proof of Stake übergehen konnten. Gab es während dieses Prozesses andere Ökosystementwicklungen, die Ihren Ansatz für zukünftige Upgrades verändern könnten?

Zunächst einmal gibt es wahrscheinlich eine Reihe von Gründen, warum die Proof-of-Stake-Verschiebung priorisiert wurde. Einer war, die Überzahlung von Sicherheiten mit Arbeitsnachweisen zu stoppen. Und das andere war, dass die Skala begann, durch diese Schicht-Zwei-Konstruktionen zu kommen. Wenn Sie also eine 10-100-fache Skalierung haben, können Sie sich auf diese andere Sache konzentrieren und die Arbeit beenden und diese beiden unterschiedlichen Systeme vereinen: die Beacon-Kette und das aktuelle Mainnet. 

Es gibt noch einige andere Dinge, die beeinflusst haben, wie wir über Zeitpläne und Prioritäten denken. Ich habe bereits erwähnt, dass die ganze MEV-Welt in einige Dinge einen Schraubenschlüssel geworfen hat. Es gibt Zentralisierungs- und andere Sicherheitsbedenken, die auftauchen, wenn man darüber nachdenkt, wohin MEV gehen könnte. Und in den letzten mehr als 12 Monaten wurde viel geforscht, wie man einige dieser Bedenken mit Layer-One-Modifikationen ausräumen kann. Abhängig von der Analyse der Bedrohungen aus der MEV-Welt kann dies bestimmte Sicherheitsfunktionen und Sicherheitsergänzungen zu L1 gegenüber etwas anderem priorisieren, von dem möglicherweise erwartet wurde, dass es Priorität hat. 

Ich denke, etwas Interessantes ist die Sharding-Roadmap und die derzeit erwartete Konstruktion, die als Danksharding bezeichnet wird und nach der sie benannt ist Dankrad [Feist], unser Forscher an der EF. Die gesamte Konstruktion wird tatsächlich vereinfacht, wenn Sie davon ausgehen, dass diese hochgradig motivierten MEV-Akteure existieren. Einige dieser externen Akteure haben nicht nur unsere Denkweise über Sicherheit verändert, sondern sie verändern auch unsere Denkweise über die Konstruktion dieser Protokolle. Wenn Sie davon ausgehen, dass MEV existiert, wenn Sie davon ausgehen, dass diese stark motivierten Akteure bereit sind, bestimmte Dinge wegen MEV zu tun, dann haben Sie plötzlich diesen dritten Teilnehmer im Konsens, dass Sie vielleicht Dinge an ihn abgeben können, was in vielerlei Hinsicht der Fall ist vereinfachen kann. Es gibt also nicht nur schlechte Dinge, sondern es eröffnen sich auch neue Arten von Designs.

Wir haben die Tools in unserem Toolbelt wirklich verbessert, um Upgrades so testen zu können, dass es beim nächsten Upgrade viel mehr um das Schreiben der Tests geht, als darum, darüber nachzudenken, wie man es überhaupt testet.

Wird Stateless Ethereum noch aktiv diskutiert und erforscht? 

Ja. Der Staat – all die Konten und Verträge und Salden und so – das ist der Staat von Ethereum. In Anbetracht dessen, wo Sie sich in der Blockchain befinden, gibt es einen Realitätszustand. Das Ding wächst mit der Zeit, wächst linear. Und wenn Sie das Gaslimit erhöhen, wächst es noch schneller. Das ist also besorgniserregend. Wenn es schneller wächst als der Speicher und der Festplattenspeicher von Verbrauchermaschinen, dann haben Sie Probleme damit, Knoten tatsächlich auf Heimcomputern und Verbraucherhardware auszuführen, was Sicherheits- und Zentralisierungsbedenken mit sich bringt. Auch, wenn Sie mit einigen der sprechen GETH [Kunde]-Teammitglieder, die Tatsache, dass der Staat weiter wächst, bedeutet, dass sie ständig Dinge optimieren müssen. Es ist also schwer.

Stateless Ethereum und Dinge in dieser Forschungsrichtung sind ein möglicher Lösungsweg dafür, wo ich zum Ausführen eines Blocks nicht den gesamten Zustand benötige; Es gibt eine Art versteckte Eingabe beim Ausführen der Funktion eines Blocks. Ich brauche den Pre-State, ich brauche den Block, und dann bekomme ich den Post-State, um zu wissen, ob der Block gültig ist. Während bei zustandslosem Ethereum die staatlichen Voraussetzungen – die Konten und andere Dinge, die Sie benötigen, um diesen bestimmten Block auszuführen – in den Block eingebettet sind und Beweise dafür sind, dass dies der richtige Zustand ist. Jetzt wird das Ausführen eines Blocks und das Überprüfen der Gültigkeit von Ethereum einfach dazu, den Block zu haben, was wirklich gut ist. Jetzt können wir vollständige Knoten haben, die nicht unbedingt den vollständigen Zustand haben. Es eröffnet ein ganzes Spektrum, wie man Knoten konstruiert. Ich könnte also einen Knoten haben, der vollständig validiert und den Zustand nicht hat, ich könnte einen Knoten haben, der nur den Zustand für mich relevant hält, oder ich könnte sehr vollständige Knoten haben, die den ganzen Zustand und solche Sachen haben.

Daran wird aktiv gearbeitet. Ich glaube, es gibt derzeit tatsächlich ein Testnetz mit all den anderen lustigen Dingen, die passieren müssen, damit dies geschieht. Meine aktuelle Einschätzung ist, dass die Nachfrage nach Sharding und L1-Skala höher ist als die unmittelbare Bedrohung durch staatliches Wachstum. Es ist also sehr wahrscheinlich, dass die Skala priorisiert wird, da das eine gegenüber dem anderen priorisiert wird. 

Das ist schwer zu sagen. Es gibt „Proto-danksharding“, was so etwas wie ein schrittweiser Weg ist, um ein bisschen mehr Skalierung zu erreichen. Vielleicht passiert das und dann Stateless passiert und dann Full Sharding passiert, je nach Bedarf und Einschätzung dessen, was vor sich geht und welche Bedrohungen damit verbunden sind. Ich denke, der allgemeine Gedanke zum Staatswachstum ist, dass wir einen Weg haben und ihn reparieren müssen, aber [dass] die bevorstehenden Brände gelöscht wurden und dass dies keine Sache ist, die Ethereum in den nächsten paar Jahren lahmlegen wird. Aber es ist eine Sache, die behoben werden muss.

Führen Sie mich durch die Upgrades, die wir do wissen für nach der Fusion. Wird es ein Cleanup-Upgrade geben? Ist das unabhängig vom Shanghai-Upgrade? Und wann wird Sharding eingeführt?

Shanghai wird wahrscheinlich der Name dessen sein, was die Abspaltung nach der Fusion ist. Ihr Geld, das Sie seit fast zwei Jahren einsetzen, tatsächlich abzuheben – [das] wird bei der Fusion nicht aktiviert. Sie wurden ursprünglich erwartet, aber angesichts der Komplexität der Zusammenführung wurde im Laufe der Zeit entschieden, sie wirklich zu reduzieren und nur die Zusammenführung durchzuführen und nicht die zusätzliche Funktionalität von Abhebungen hinzuzufügen. Ich würde sehr, sehr, sehr erwarten, dass Abhebungen in Shanghai möglich sind – also das erste Upgrade nach der Fusion. Dies wurde vielen, vielen Leuten versprochen, die viel Kapital auf dem Spiel haben, und ich erwarte kein Problem damit. Diese sind im Allgemeinen spezifiziert, es gibt geschriebene Tests und solche Sachen. 

Es gibt eine Reihe anderer EVM [Ethereum Virtual Machine]-Verbesserungen, von denen ich denke, dass sie es in dieses System schaffen würden – andere mathematische Operationen, einige andere Erweiterbarkeitsdinge, eine etwas bessere Versionierung innerhalb der EVM und andere Funktionen. Es ist ein bisschen wie ein Druckentlastungsventil bei EVM-Verbesserungen, die seit mehreren Jahren zur Seite gelegt werden, um die Zusammenführung und andere Upgrades durchzuführen. Und die Leute wollen hier wirklich eine Art kleineres Skalierbarkeits-Upgrade sehen. Es könnte sich also entweder um Proto-Danksharding handeln, das einen Teil der Grundlage für vollständiges Sharding legt und ein bisschen mehr Skalierung erzielt, oder möglicherweise um Calldata-Gaspreissenkungen, die sehr einfach, aber keine wirklich nachhaltige Lösung sind. Das erwarten wir also hoffentlich in Shanghai: Rückzüge und ein bisschen Umfang.

Dann ist die Frage: Was kommt danach? Und das ist schwer zu sagen. Wenn wir dort ein bisschen skalieren und es die L2s wirklich gut ergänzt und die Dinge ziemlich gut sind, dann gibt es vielleicht eine Nachfrage, an diesem Punkt staatenlos zu sein. Oder wenn L2s ein unstillbares Bedürfnis nach mehr Skalierung haben, dann bereitet das vielleicht die Bühne für das volle Danksharding.

Dieses Interview wurde bearbeitet und komprimiert. 

Veröffentlicht am 27. Juli 2022