Ethereum objavljuje plan skaliranja: Što je ovaj put drugačije?

Izvorni autor: @VitalikButerin
Sastavio: Peggy, BlockBeats

Napomena urednika: Kako se razmjeri Ethereum ekosustava nastavljaju širiti, kako postići skalabilnost mreže bez žrtvovanja sigurnosti i decentralizacije postalo je ključno pitanje. U ovom članku, Vitalik Buterin dalje ocrtava plan Ethereuma za skaliranje: kratkoročna poboljšanja usmjerena su na optimizaciju Gas mehanizama i paraleliziranje validacije blokova kako bi se poboljšala učinkovitost izvršenja, dok se dugoročna rješenja oslanjaju na ZK-EVM i blobs podatkovnu arhitekturu za poticanje širenja kapaciteta mreže.

Općenito, ovaj plan pruža fazni pristup skaliranju, s ciljem postavljanja temelja za Ethereum kako bi u narednim godinama kontinuirano povećavao svoj mrežni kapacitet.

Ispod je izvorni tekst:

Raspravljajmo sada o skaliranju. To se može podijeliti u dva glavna dijela: kratkoročno skaliranje i dugoročno skaliranje.

Što se tiče kratkoročnog skaliranja, pisao sam o nekim aspektima na drugom mjestu. Ključne ideje su otprilike sljedeće:

·Popisi pristupa na razini bloka (koji će biti uvedeni u nadogradnji Glamsterdama) omogućit će paraleliziranu provjeru valjanosti blokova.

·ePBS (također će biti predstavljen u Glamsterdamu) ima nekoliko značajki, od kojih je jedna ta da nam omogućuje sigurno korištenje većeg udjela vremena svakog utora za provjeru valjanosti bloka, umjesto da koristimo samo nekoliko stotina milisekundi kao sada.

·Ponovno određivanje cijena plina osigurat će da su troškovi plina za različite operacije usklađeni s njihovim stvarnim vremenom izvršenja (i ostalim troškovima koje stvaraju). Također istražujemo višedimenzionalne plinske mehanizme u ranim fazama, omogućujući postavljanje zasebnih ograničenja resursa. Zajedno, ove mjere omogućit će nam da iskoristimo veći dio vremena za provjeru valjanosti bloka bez brige o ekstremnim scenarijima.

Što se tiče višedimenzionalnog plina, razvili smo fazni plan puta. Prva faza, dio nadogradnje Glamsterdama, odvojit će 'troškove stvaranja stanja' od 'troškova izvršenja i podataka poziva.'

Na primjer, trenutačno: operacija SSTORE košta 5000 plina ako se mijenja prostor za pohranu s različitog od nule na različit od nule, i 20 000 plina ako se promijeni s nule na različit od nule.

U ponovnom određivanju cijene plina u Glamsterdamu, ovaj bi dodatni trošak bio značajno povećan (npr. na 60.000). Cilj ovoga je omogućiti proširenje kapaciteta izvršenja kako bi se nadmašio rast veličine države uz povećanje ograničenja plina.

Već sam pisao o razlozima za to:

Stoga će u Glamsterdamu: ova SSTORE operacija potrošiti 5.000 'običnog plina' i, na primjer, 55.000 'gasa za stvaranje države'.

Treba napomenuti da se plin za stvaranje države neće računati u ograničenje transakcijskog plina od približno 16 milijuna.

To znači da će biti moguće sklopiti veće ugovore nego što je to sada moguće.

Kako se višedimenzionalni plin može implementirati u EVM?

Ovdje se javlja izazov: dizajn EVM-a pretpostavlja da plin ima samo jednu dimenziju, jer se operacijski kodovi poput GAS i CALL oslanjaju na ovu pretpostavku.

Naše rješenje je održati dvije invarijante:

Ako započnete poziv s X plinom, taj će poziv imati X plin dostupan za “redovne operacije”, “stvaranje stanja” ili druge potencijalne dimenzije koje se mogu dodati u budućnosti.

Ako GAS opcode pokazuje da trenutno imate Y plin, a zatim pokrenete poziv koji troši X plin, nakon što se poziv vrati, još uvijek ćete imati najmanje Y − X plin dostupan za sljedeće operacije.

Specifični pristup implementacije je sljedeći: uvodimo N+1 dimenziju plina. Prema zadanim postavkama, N = 1 (stvaranje stanja), a dodatna dimenzija naziva se rezervoar.

Logika izvršenja EVM-a je sljedeća:

Ako je moguće, dajte prednost potrošnji plina iz namjenskih dimenzija.

Ako je nedovoljno, konzumirajte iz rezervoara.

Na primjer, ako imate: (100 000 plina za stvaranje stanja, 100 000 rezervoara),

Ako koristite SSTORE za stvaranje tri nova stanja, plin se mijenja na sljedeći način: (100 000, 100 000) → (45 000, 95 000) → (0, 80 000) → (0, 20 000).

Pod ovim dizajnom:

Opcijski kod GAS vraća rezervoar.

CALL će prenijeti navedenu količinu plina iz ležišta dok će također prenijeti sav neležišni plin.

Višedimenzionalno određivanje cijene plina

Nakon toga, dalje ćemo uvesti višedimenzionalne cijene, dopuštajući različitim dimenzijama resursa da imaju različite promjenjive cijene plina.

Ovo će dovesti do:

Bolja dugoročna ekonomska održivost

Poboljšana učinkovitost u raspodjeli resursa

Za više detalja pogledajte:

Mehanizam spremnika točno se bavi problemom podpoziva koji se spominje na kraju tog članka.

Dugoročna skalabilnost uglavnom uključuje dva smjera: ZK-EVM i Blobs.

Mrljice

Za blobove planiramo kontinuirano ponavljati PeerDAS s krajnjim ciljem postizanja kapaciteta protoka podataka od približno 8 MB/s.

Ova ljestvica:

Dovoljno za zadovoljenje vlastitih potreba Ethereuma

Ne namjerava postati 'globalni podatkovni sloj'.

Trenutno se blobovi prvenstveno koriste za L2. Budući plan je zapisivanje Ethereum blok podataka izravno u blobove.

Svrha ovog pristupa je omogućiti ljudima da verificiraju visoko skalabilnu Ethereum mrežu bez preuzimanja i ponovnog izvođenja cijelog lanca:

ZK-SNARKs eliminiraju potrebu za ponovnim izvršenjem

PeerDAS + blobovi omogućuju provjeru dostupnosti podataka bez preuzimanja svih podataka

ZK-EVM

Što se tiče ZK-EVM-a, cilj nam je postupno povećavati ovisnost mreže o njemu.

2026: Pojavit će se klijenti koji podržavaju ZK-EVM, omogućujući čvorovima da sudjeluju u atestiranju pomoću ZK-EVM. Međutim, oni još uvijek neće biti dovoljno sigurni da bi se cijela mreža mogla oslanjati na njih za rad. Ipak, bilo bi prihvatljivo da ih koristi otprilike 5% mreže. (Ako se pojave problemi sa ZK-EVM-om, vaša uložena imovina neće biti smanjena, ali možete na kraju graditi na nevažećim blokovima, što će rezultirati gubitkom prihoda.)

2027: Počet ćemo preporučivati ​​da veći udio čvorova pokreće ZK-EVM, s fokusom na formalnu provjeru i povećanje sigurnosti. Čak i ako samo 20% mreže koristi ZK-EVM, to će nam omogućiti da značajno povećamo ograničenje plina, budući da pruža jeftin put provjere valjanosti za solo stakere, čiji je udio manji od 20%.

Nakon tehnološke zrelosti: uvest ćemo mehanizam obaveznih dokaza 3 od 5. To znači da blok mora sadržavati najmanje tri dokaza iz pet različitih sustava dokaza da bi se smatrao valjanim. Do tog vremena predviđamo da će se većina čvorova, osim onih koji trebaju izvršiti indeksiranje, oslanjati na ZK-EVM dokaze.

Dugoročno: Nastavite poboljšavati ZK-EVM kako biste ga učinili robusnijim i podvrgnuli strožoj formalnoj provjeri. Ova faza također može uključivati ​​promjene na razini virtualnog stroja, kao što je istraživanje smjerova poput RISC-V.

Za detalje pogledajte:

[]