Упрощение Ethereum на базовом уровне: переосмысляя красоту протокола

Видение Ethereum заключается в том, чтобы стать глобальной бухгалтерской книгой, обеспечивая базовую поддержку для таких ключевых инфраструктур, как финансы, управление и сертификация высокоценных данных. Для достижения этой цели необходимо найти баланс между масштабируемостью и устойчивостью.

Недавние события значительно улучшили Ethereum. Хард-форк Fusaka значительно увеличил пространство данных L2, а будущая дорожная карта также планирует дальнейшее расширение L1. В то же время, после перехода на консенсус PoS разнообразие клиентов улучшилось, а исследования ZK-доказуемости и устойчивости к квантовым атакам продолжаются. Тем не менее, помимо повышения производительности, есть еще один не менее важный, но легко упускаемый аспект: простота протокола.

Сжатие является ключевым атрибутом децентрализованных систем. Протокол Биткойн знаменит своей предельной простотой, что позволяет даже старшеклассникам понять его принцип работы, а программисты могут самостоятельно реализовать клиент. Эта простота приносит множество преимуществ: снижает порог для исследований и разработки, уменьшает сложность долгосрочного обслуживания, снижает риск серьезных уязвимостей безопасности и уменьшает вероятность манипуляций со стороны специальных интересов.

По сравнению с этим, Ethereum демонстрирует плохие результаты в области простоты, что приводит к ненужным затратам на разработку, рискам безопасности и закрытости исследовательской культуры. В ближайшие годы Ethereum имеет потенциал приблизиться к Bitcoin в плане простоты, что требует улучшений как на уровне консенсуса, так и на уровне исполнения.

На уровне консенсуса будущий механизм будет объединять результаты исследований за последние десять лет в области теории консенсуса, ZK-SNARK и экономики стейкинга. Ключевые улучшения включают введение механизма трех слотов для завершения, упрощение правил выбора разветвления и сетевой структуры, а также оптимизацию логики, связанной с состоянием переходов. Эти изменения значительно снизят сложность кода, повысив безопасность и эффективность системы.

Упрощение уровня выполнения является более сложной задачей. В текущем EVM существует множество проблем, таких как сложный набор инструкций, трудные для понимания предварительно скомпилированные контракты и бремя исторической совместимости. Одним из возможных решений является замена EVM на лаконичную, высокопроизводительную и дружелюбную к ZK виртуальную машину (например, RISC-V). Это не только повысит производительность, но и позволит лучше интегрироваться с основными языками программирования, облегчая аудит и проверку безопасности.

Для обеспечения плавного перехода можно использовать стратегию, подобную переходу Apple на ARM-чипы, позволяя старым контрактам работать в EVM-интерпретаторе, написанном на новом VM, что обеспечит безболезненное обновление.

Кроме того, интеграция большего количества общих компонентов является важным способом упрощения системы. Например, унифицированные кодовые слова могут использоваться для выборки доступности данных, исторического хранения и ускорения P2P трансляции; унифицированный формат сериализации может повысить эффективность и упростить декомпозицию L2; унифицированная структура дерева состояния более подходяща для ZK-доказательств.

Стремление к простоте требует культурных изменений. Хотя в краткосрочной перспективе может потребоваться отказаться от некоторых функций и приложить дополнительные усилия, в долгосрочной перспективе простота принесет огромную ценность системе. Опираясь на идеи tinygrad, установка максимального количества строк кода консенсуса для Ethereum поможет контролировать сложность в разумных пределах. В то же время, концепция дизайна должна склоняться к выбору более простых решений, придавая первостепенное значение локальной инкапсуляции, а не системной сложности.

С помощью этих усилий Ethereum может не только сохранить свои мощные функции, но и преобразить красоту своего Протокола, заложив более прочный фундамент для будущего развития.