Упрощенный уровень L1: новое направление Ethereum

Эфир как глобальная децентрализованная бухгалтерская книга и инфраструктурная платформа всегда стремился к достижению двойной цели масштабируемости и устойчивости. Недавние события включают значительное увеличение L2 пространства данных, вызванное хардфорком Fusaka, а также запланированное расширение L1. В то же время, после перехода на консенсус PoS разнообразие клиентских решений улучшилось, а исследования ZK-доказуемости и устойчивости к квантовым атакам продолжаются.

Однако, помимо повышения производительности, простота протокола также является ключевым фактором поддержания устойчивости системы. Абсолютная простота протокола Биткойн делает его легким для понимания и реализации, что снижает затраты на разработку и обслуживание, уменьшает риски безопасности и повышает способность противостоять социальным атакам. В сравнении с этим, Эфир имеет пространство для улучшения в отношении простоты.

В следующие пять лет Ethereum ожидает значительного прогресса в простоте, в основном сосредоточив внимание на двух аспектах: уровне консенсуса и уровне исполнения:

Упрощение уровня консенсуса

Новый механизм консенсуса объединит результаты исследований последних лет в области теории консенсуса, ZK-SNARK и стейкинговой экономики, с целью создания более простого и эффективного системы:

1. Введение трехслотового механизма завершения для упрощения логики, связанной со слотами и эпохами.
2. Оптимизация выбора форка и сетевой структуры, уменьшение количества активных валидаторов.
3. Перепроектировать операции, связанные с валидаторами, такие как присоединение, выход и переключение ключей и т.д.

Эти улучшения значительно снизят сложность кода и повысят понятность и поддерживаемость системы.

Оптимизация исполнительного уровня

Исполнительный уровень является самой сложной частью Ethereum, включает в себя множество сложных элементов, таких как набор инструкций EVM и предкомпилированные контракты. В этой связи была предложена идея заменить EVM более простыми и высокопроизводительными виртуальными машинами, такими как RISC-V:

1. Значительное повышение производительности.
2. Лучшее совместимость с основными языками программирования.
3. Подходит для систем с нулевым разглашением.
4. Четкая структура, удобная для проведения безопасности аудита.
5. Уменьшить зависимость от предварительно скомпилированных контрактов.

Этот переход будет осуществляться поэтапно, аналогично стратегии Apple по переходу на ARM-чипы, чтобы обеспечить бесперебойную работу существующих контрактов.

Оптимизация базовой системы

Будущий протокол Ethereum интегрирует больше общих компонентов, что进一步 снизит сложность системы:

1. Унифицированная система кодов исправления и удаления.
2. Использовать унифицированный формат сериализации (SSZ).
3. Упрощенная структура состояния дерева, использующая бинарное дерево, более подходящее для ZK-доказательства.

Эти улучшения сделают архитектуру Эфира более изящной и эффективной.

Культура стремления к простоте

Уделение внимания простоте требует изменения культуры всего сообщества. Хотя преимущества простоты могут не проявляться сразу, в долгосрочной перспективе это значительно повысит устойчивость и поддерживаемость системы.

В будущем Ethereum может заимствовать идеи tinygrad и установить целевое значение максимального количества строк для кода консенсуса, стремясь сохранить необходимые функции, а также максимально приблизиться к простоте Bitcoin. Общая концепция будет придерживаться принципа "приоритет простоты", склоняясь к локальной упаковке, а не к системной сложности, при этом предпочтение будет отдаваться архитектурным решениям с ясными свойствами и возможностью верификации.

Благодаря этим усилиям, Ethereum должен значительно упроститься в ближайшие годы, что заложит более прочную основу для его долгосрочного развития в качестве глобальной децентрализованной инфраструктуры.