De toekomst van Ethereum-upgrades, na de samenvoeging [Deel 2]

Ethereum's grootste upgrade ooit - de overstap naar een proof-of-stake consensusmechanisme - staat voor de deur. Maar hoewel de Merge beveiliging en duurzaamheid zou moeten toevoegen, omvat het geen sharding, de langverwachte methode om het netwerk te schalen. 

In Deel I van ons gesprek met Ethereum Foundation (EF)-onderzoeker Danny Ryan, die heeft geholpen bij het coördineren van het upgradeproces, hebben we besproken wat de Merge moet opleveren op het gebied van veiligheid en stabiliteit.

In deel II praat Ryan over upgrades die gebruikers in de toekomst kunnen verwachten, waaronder danksharding, stateless Ethereum en beveiligingsupdates die worstelen met de opkomst van miner extraheerbare waarde (MEV). Hij legt ook uit hoe deze jarenlange inspanning resulteerde in nieuwe methoden voor het onderzoeken en testen van toekomstige upgrades.

---

Coördinatie op een gedecentraliseerd netwerk

TOEKOMST: U zinspeelde op de mogelijkheid dat miners fork zullen zijn en blijven proberen de oude ketting te gebruiken. Maar voor het grootste deel heeft dit proces iedereen aan boord gekregen. Wat is jouw rol daarin als Ethereum Foundation-onderzoeker? Hoe wordt zo'n enorme beweging gecoördineerd?

DANNY RIAN: Ik begon rond 2017 betrokken te raken bij proof-of-stake-dingen, en zelfs toen voelde het als een uitgemaakte zaak. Dat was vijf jaar geleden. En de Ethereum-gemeenschap is zeer bereid geweest om niet te stagneren en het goed te doen, en een protocol te construeren dat niet alleen vandaag werkt, maar hopelijk ook 100 jaar of langer werkt. 

Dus, vroeg in zijn ethos, toen er een vermoeden was dat proof of stake veilig en beter kon worden gedaan dan proof of work, waren mensen daar erg enthousiast over. En tegen de tijd dat 2016, 2017 rondrent, zijn mensen er niet alleen enthousiast over, maar ze zijn ook angstig om het te laten gebeuren. Het lijkt erop dat het heel diep in het ethos van de Ethereum-gemeenschap zit dat dit gaat gebeuren.

Er zijn gevoeliger zaken. Er zijn minder vanzelfsprekende conclusies waarbij de EF, het onderzoeksteam en de klanten buiten de EF allemaal proberen oplossingen voor problemen te bedenken en de zaken in beweging te houden. Soms bevinden de oplossingen zich in een iets meer grijze zone - is dit de juiste oplossing? Doen we het nu? Doen we het later? Dat wordt uiteindelijk moeilijk, en de EF probeert te helpen bij het coördineren van die methoden, wat R&D te doen om oplossingen te onderzoeken, om gesprekken te vergemakkelijken om te beslissen over tijdlijnen en prioriteiten en bestellingen. 

Maar uiteindelijk is de EF-agenda voor de meeste punten om het protocol duurzamer, veiliger en schaalbaarder te maken terwijl het gedecentraliseerd is - en niet om een ​​bepaalde functie over de andere te verzenden. Dus veel van waar we ons op richten als het gaat om zowel technisch werk als sociale coördinatie, draait om het faciliteren van goede informatie, goed onderzoek en een goede dialoog, zodat de vele deelnemers die betrokken zijn bij de R&D, de engineering en de gemeenschap kunnen blijven dingen in beweging komen en tot beslissingen komen.

In de afgelopen vijf jaar zijn er veel meer stemmen aan de gemeenschap toegevoegd en na de fusie zal het theoretisch meer gedecentraliseerd worden. Welke gedachten heeft u over het toekomstige proces voor upgrades? Is het mogelijk dat we naar een soort van laag-één DAO kijken om upgrades te coördineren?

Zoals ik het begrijp, houdt de Ethereum-gemeenschap niet van stemmen op de keten - of enige vorm van plutocratisch stemmen en upgrades - en dat het protocol het protocol is dat de gebruikers besluiten te gebruiken. Over het algemeen is er een brede consensus. Soms zijn er schisma's, bijvoorbeeld Ethereum versus Ethereum-klassieker. Maar uiteindelijk is het uw recht en het recht van de gemeenschap en gebruikers om erachter te komen welke software ze willen gebruiken. Over het algemeen zijn we het erover eens omdat mensen Ethereum proberen te verbeteren, en er is niet veel conflict in sommige van de kernzaken daar. 

Ik verwacht dus geen formeel technisch mechanisme. Ik verwacht dat het proces zal blijven groeien en veranderen en evolueren in dit soort losse governance, waar er onderzoekers zijn, er zijn ontwikkelaars, er zijn leden van de gemeenschap, er zijn dapps en dat soort dingen. 

Ik zou zeggen - en ik denk dat je erop gezinspeeld hebt - dat er steeds meer mensen aan tafel zitten en dat het steeds moeilijker wordt om beslissingen te nemen en dingen te verzenden. Persoonlijk geloof ik dat dat een functie is. Ik denk dat het, zowel vanuit het oogpunt van betrouwbaarheid voor applicaties en gebruikers, als vanuit het vermijden van capture op de lange termijn, waarschijnlijk belangrijk is voor veel van het Ethereum-protocol om te verstarren. Dus hoewel het steeds moeilijker wordt om in de maalstroom van het bestuur te zijn en te proberen te verzenden, en soms voelt het alsof ik probeer te rennen met een verzwaarde vest en gewichten op mijn enkels en nu heb ik gewichten om mijn polsen, ik denk dat we de komende jaren een aantal belangrijke dingen moeten doen. Maar ik denk dat het steeds moeilijker wordt om dingen voor elkaar te krijgen. En dat vind ik een goede zaak.

Vitalik noemt het “functionele ontsnappingssnelheid.” Laten we Ethereum naar een plek brengen waar het voldoende schaal en functionaliteit heeft, zodat het op oneindig veel manieren kan worden uitgebreid en gebruikt in de volgende laag van de stapel. Zorg dat de EVM minimaal voldoende functionaliteit heeft, of er voldoende data beschikbaar is om enorme hoeveelheden schaal aan te kunnen, en dan kunnen applicaties deze uitbreiden in slimme contracten. Laag twee kunnen experimenteren met nieuwe VM's in hun laag twee constructies; je kunt Ethereum schalen, enzovoort, enzovoort.

Ik denk dat het steeds moeilijker wordt om dingen voor elkaar te krijgen. En dat vind ik een goede zaak.

Schaduwvorken

Een van de dingen die uit dit specifieke testproces naar voren kwamen, waren schaduwvorken, het proces van het kopiëren van echte Ethereum-gegevens naar een testnet om een ​​mainnet-testomgeving te simuleren. Stond dat altijd al in het plan? En hoe denkt u dat dit het R&D-proces voor toekomstige upgrades zou kunnen veranderen?

We hadden de afgelopen vier jaar schaduwvorken moeten maken. Ze zijn geweldig; ze zijn echt cool. Ik neem in wezen een aantal knooppunten die we controleren - noem het 10, 20, 30 - en ze denken dat er een vork komt, dus ze zijn op het mainnet of een van deze testnetten en dan op een vorkconditie, zoals blokhoogte, ze gaan allemaal: "Oké, we zitten op het nieuwe netwerk." En ze splitsen en hangen dan rond in hun eigen realiteit, maar ze hebben de status van het mainnet.

En voor een tijdje kun je transacties van het mainnet naar deze gevorkte realiteit sturen om een ​​redelijke hoeveelheid te krijgen van wat lijkt op organische gebruikersactiviteit, wat echt goed is. Het stelt ons in staat om te testen wat uiteindelijk zeer organische processen waren die moeilijk te simuleren zijn. En dat is geweldig geweest. Gelijk [Jayanthi] en anderen die in het DevOps-team van EF werken, hebben deze georkestreerd en we hebben er zoveel van geleerd. Ik denk dat als je het iemand vraagt, ze zouden zeggen: "Nou ja, het zou geweldig zijn geweest als we dit drie jaar geleden hadden gedaan, vier jaar geleden bij elke upgrade."

Maar ik zal nog iets zeggen. Ik zeg het [sinds] een jaar geleden en nu zitten we in de lange staart op het gebied van beveiliging en testen: het maakt dit ding echt kapot, zorgt ervoor dat alle randgevallen correct zijn, en zorgt ervoor dat wanneer het komt, het gebeurt - we nemen er één kans op en het werkt. En het blijkt dat de manier waarop de software is geconstrueerd met consensus-uitvoeringslaagclients, gewoon veel te bouwen is op het gebied van testen. Schaduwvorken is er een van. Andere simulatieomgevingen gebruiken die deze twee dingen samen kunnen testen, zoals: kurtosis, tegenstelling, En anderen. 

Er zijn nog wat andere dingen die we moeten doen, zoals herbedrading Bijenkorf, wat ons testraamwerk voor nachtelijk bouwen is, zodat het beide soorten klanten aankan en zodat u tests kunt schrijven waarbij aan beide kanten van het gangpad verschillende complexiteiten optreden. Dat moest allemaal gebeuren. Eerst moesten de kaders worden ontwikkeld of aangepast. Daarna moesten er veel testen worden geschreven. Dus het leuke van de Merge is dat we de tools in onze toolbelt echt hebben verbeterd om upgrades te kunnen testen op zo'n manier dat de volgende upgrade veel meer zal gaan over het schrijven van de tests in plaats van na te denken over hoe het zelfs te testen en het schrijven van de kaders om het te testen. 

Wat is er na een bewijs van inzet?

Omdat dit al heel lang aan de gang is, zou in eerste instantie sharding eerst komen. Maar ecosysteemontwikkelingen zorgden ervoor dat je eerst naar proof of stake kon gaan. Zijn er tijdens dit proces andere ecosysteemontwikkelingen naar voren gekomen die uw benadering van toekomstige upgrades zouden kunnen veranderen?

Ten eerste zijn er waarschijnlijk een aantal redenen waarom de proof-of-stake-verschuiving prioriteit kreeg. Een daarvan was om te stoppen met te veel betalen voor beveiliging met een bewijs van werk. En de andere was dat de schaal door deze laag-twee-constructies begon te komen. Dus, als je daar een schaal van 10-100x uit haalt, kun je je op dit andere ding concentreren en de klus afmaken en deze twee ongelijksoortige systemen verenigen: de bakenketen en het huidige mainnet. 

Er zijn een aantal andere dingen die van invloed zijn geweest op hoe we denken over tijdlijnen en prioriteiten. Ik zei al eerder dat de hele MEV-wereld in sommige dingen een moersleutel heeft gegooid. Er zijn centralisatie- en andere beveiligingsproblemen die naar voren komen wanneer u begint na te denken over waar MEV naartoe zou kunnen gaan. En er is de afgelopen 12 maanden veel onderzoek gedaan naar hoe sommige van deze zorgen kunnen worden weggenomen met laag-één-aanpassingen. Afhankelijk van de analyse van bedreigingen die uit de MEV-wereld komen, kan dat bepaalde beveiligingsfuncties en beveiligingstoevoegingen aan L1 voorrang geven boven iets anders waarvan misschien werd verwacht dat het de prioriteit zou hebben. 

Ik denk dat iets interessants is de sharding-roadmap en de huidige verwachte constructie, die danksharding wordt genoemd, vernoemd naar Danrad [Feist], onze onderzoeker bij de EF. De hele constructie is eigenlijk vereenvoudigd als je ervan uitgaat dat deze zeer gestimuleerde MEV-actoren bestaan. Niet alleen hebben sommige van deze externe actoren onze manier van denken over beveiliging veranderd, maar ze hebben ook veranderd hoe we kunnen denken over de constructie van deze protocollen. Als je aanneemt dat MEV bestaat, als je aanneemt dat deze sterk gestimuleerde acteurs bereid zijn om bepaalde dingen te doen vanwege MEV, dan heb je ineens deze derde partij in de consensus waar je misschien dingen naar kunt overdragen, wat op veel manieren kan vereenvoudigen. Er zijn dus niet alleen slechte dingen die komen, maar er zijn ook nieuwe soorten ontwerpen die zich openen.

We hebben de tools in onze toolbelt echt verbeterd om upgrades zo te kunnen testen dat de volgende upgrade veel meer zal gaan over het schrijven van de tests in plaats van na te denken over hoe je het zelfs maar kunt testen.

Wordt staatloos Ethereum nog steeds actief besproken en onderzocht? 

Ja. De staat - alle rekeningen en contracten en saldi en zo - dat is de staat van Ethereum. Gezien waar u zich in de blockchain bevindt, is er een realiteit. Dat ding groeit in de tijd, groeit lineair. En als je de gaslimiet verhoogt, groeit hij nog sneller. Dit is dus een zorg. Als het sneller groeit dan het geheugen en de ruimte op de harde schijf van consumentenmachines, dan heb je problemen met het daadwerkelijk kunnen draaien van nodes op thuiscomputers en consumentenhardware, wat problemen met de beveiliging en centralisatie met zich meebrengt. Ook, als je praat met een van de GET [klant] teamleden, het feit dat de staat blijft groeien, betekent dat ze dingen moeten blijven optimaliseren. Dus het is moeilijk.

Stateless Ethereum en dingen in die onderzoeksrichting zijn hiervoor een mogelijk oplossingspad, waarbij ik een blok moet uitvoeren Ik heb eigenlijk niet de hele staat nodig; er is een soort van verborgen invoer bij het uitvoeren van de functie van een blok. Ik heb de pre-state nodig, ik heb het blok nodig, en dan krijg ik de post-state om te weten of het blok geldig is. Terwijl bij staatloos Ethereum de staatsvereisten - de accounts en andere dingen die je nodig hebt om dat specifieke blok uit te voeren - zijn ingebed in het blok en zijn het bewijs dat dit de juiste staat is. Nu wordt het uitvoeren van een blokkering en het controleren van de geldigheid van Ethereum gewoon [moeten] hebben van het blok, wat echt goed is. Nu kunnen we volledige knooppunten hebben die niet noodzakelijkerwijs een volledige status hebben. Het opent een heel spectrum van het bouwen van knooppunten. Dus ik heb misschien een knooppunt dat volledig valideert en niet de status heeft, ik heb misschien een knooppunt dat de status alleen relevant voor mij houdt, of ik heb misschien heel volledige knooppunten die alle status hebben en dat soort dingen.

Hier wordt actief aan gewerkt. Ik geloof dat er momenteel een testnet is met alle andere leuke dingen die moeten gebeuren om dit mogelijk te maken. Mijn huidige inschatting is dat de vraag naar sharding en L1-schaal groter is dan de onmiddellijke dreiging van staatsgroei. Het is dus zeer waarschijnlijk, aangezien de ene prioriteit krijgt boven de andere, dat de schaal prioriteit krijgt. 

Dat gezegd hebbende, het is moeilijk te zeggen. Er is "proto-danksharding', wat een soort stapsgewijze manier is om wat meer schaal te krijgen. Misschien gebeurt dat en dan staatloos en dan gebeurt er volledige sharding, afhankelijk van de behoeften en beoordeling van wat er aan de hand is en de bedreigingen die ermee gemoeid zijn. Ik denk dat de algemene gedachte over staatsgroei is dat we een pad moeten hebben en dat we het moeten repareren, maar [dat] de dreigende branden zijn geblust en dat dit niet iets is dat Ethereum de komende jaren zal verlammen. Maar het is iets dat moet worden opgelost.

Leid me door de upgrades die we do weten voor na de Fusie. Komt er een opruimupgrade? Staat dat los van de Shanghai-upgrade? En wanneer wordt sharding geïntroduceerd?

Shanghai is waarschijnlijk de naam van wat de splitsing ook is na de fusie. Om uw geld dat u nu al bijna twee jaar uitzet, daadwerkelijk op te nemen - [dat] wordt niet ingeschakeld bij de samenvoeging. Aanvankelijk werd verwacht dat ze zouden worden gedaan, maar gezien de complexiteit van de samenvoeging, werd na verloop van tijd besloten om het echt te strippen en de samenvoeging gewoon af te ronden en niet de extra functionaliteit van opnames toe te voegen. Ik zou heel, heel, heel erg verwachten dat opnames mogelijk zijn in Shanghai - dus de eerste upgrade na de samenvoeging. Dit is beloofd aan vele, vele mensen die veel kapitaal op het spel hebben staan ​​en ik verwacht daar geen problemen mee. Deze zijn over het algemeen gespecificeerd, er zijn tests geschreven en dat soort dingen. 

Er zijn een aantal andere EVM-verbeteringen [Ethereum Virtual Machine] waarvan ik denk dat ze in dit systeem zouden passen - verschillende wiskundige bewerkingen, een aantal andere uitbreidbaarheidsdingen, een beetje betere versiebeheer binnen de EVM en andere functies. Het is een beetje een overdrukventiel op EVM-verbeteringen, die al meerdere jaren opzij zijn gezet om de Merge en andere upgrades uit te voeren. En mensen willen hier echt een kleine upgrade van de schaalbaarheid zien. Het kan dus ofwel proto-danksharding zijn, die een deel van de basis legt voor volledige sharding en een beetje meer schaal krijgt, of mogelijk verlagingen van de gasprijs, die heel eenvoudig zijn, maar niet echt een duurzame oplossing zijn. Dus dat is wat we hopelijk in Shanghai verwachten: opnames en een beetje schaal.

Dan is de vraag: wat komt er daarna? En dat is moeilijk te zeggen. Als we daar een beetje schaal krijgen, en het is een mooie aanvulling op de L2's en de dingen zijn redelijk goed, dan is er misschien een vraag om op dat moment stateloos te doen. Of als L2's een onverzadigbare behoefte hebben aan meer schaal, dan vormt dat misschien het toneel voor de volledige danksharding.

Dit interview is bewerkt en gecomprimeerd. 

Geplaatst op 27 juli 2022