- Chủ đề
27k Phổ biến
19k Phổ biến
32k Phổ biến
31k Phổ biến
3k Phổ biến
96k Phổ biến
28k Phổ biến
27k Phổ biến
7k Phổ biến
18k Phổ biến
- Ghim
27k Phổ biến
19k Phổ biến
32k Phổ biến
31k Phổ biến
3k Phổ biến
96k Phổ biến
28k Phổ biến
27k Phổ biến
7k Phổ biến
18k Phổ biến
Hướng phát triển của giao thức Ethereum: Tối ưu hóa EVM, trừu tượng hóa tài khoản và đổi mới cơ chế phí
Giao thức Ethereum có thể trong tương lai ( sáu ): thịnh vượng
Có một số điều rất khó để phân loại vào một loại duy nhất, trong thiết kế giao thức Ethereum, có nhiều "chi tiết" rất quan trọng cho sự thành công của Ethereum. Thực tế, khoảng một nửa nội dung liên quan đến các loại cải tiến EVM khác nhau, phần còn lại được cấu thành từ nhiều chủ đề nhỏ lẻ, đó là ý nghĩa của "phồn vinh".
Phồn vinh: Mục tiêu then chốt
Cải tiến EVM
Giải quyết vấn đề gì?
Hiện tại, EVM khó khăn trong việc phân tích tĩnh, điều này khiến việc tạo ra các triển khai hiệu quả, xác minh chính thức mã và mở rộng thêm trở nên khó khăn. Hơn nữa, hiệu suất của EVM tương đối thấp, khó thực hiện nhiều dạng mật mã cao cấp, trừ khi được hỗ trợ rõ ràng thông qua các biên dịch trước.
Nó là gì, nó hoạt động như thế nào?
Bước đầu tiên trong lộ trình cải tiến EVM hiện tại là định dạng đối tượng EVM (EOF), dự kiến sẽ được đưa vào trong hard fork tiếp theo. EOF là một loạt các EIP, chỉ định một phiên bản mã EVM mới, có nhiều đặc điểm độc đáo, đáng chú ý nhất là:
Hợp đồng cũ sẽ tiếp tục tồn tại và có thể được tạo ra, mặc dù cuối cùng có thể sẽ dần dần bị loại bỏ hợp đồng cũ ( và thậm chí có thể bị chuyển đổi bắt buộc sang mã EOF ). Hợp đồng mới sẽ hưởng lợi từ sự cải thiện hiệu quả do EOF mang lại - trước tiên là nhờ vào bytecode được thu nhỏ một cách nhẹ nhàng thông qua tính năng tiểu quy trình, sau đó là các chức năng mới hoặc chi phí gas giảm của EOF.
Sau khi giới thiệu EOF, việc nâng cấp tiếp theo trở nên dễ dàng hơn, hiện tại sự phát triển hoàn thiện nhất là mở rộng toán học EVM cho (EVM-MAX). EVM-MAX tạo ra một tập hợp các thao tác mới đặc biệt cho phép phép toán modulo và đặt chúng vào một không gian bộ nhớ mới không thể truy cập bằng các mã thao tác khác, điều này cho phép sử dụng các tối ưu hóa như phép nhân Montgomery.
Một ý tưởng mới hơn là kết hợp EVM-MAX với tính năng SIMD (Single Instruction Multiple Data) (, SIMD như một khái niệm của Ethereum đã tồn tại một thời gian dài, lần đầu tiên được Greg Colvin đề xuất trong EIP-616. SIMD có thể được sử dụng để tăng tốc nhiều hình thức mật mã, bao gồm hàm băm, STARKs 32-bit và mật mã dựa trên lưới, sự kết hợp giữa EVM-MAX và SIMD khiến cho hai loại mở rộng hướng đến hiệu suất này trở thành một cặp tự nhiên.
![Vitalik về tương lai có thể của Ethereum (sáu): The Splurge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-e607936b4195e92945aa6ebd5f969276.webp(
Một thiết kế tổng hợp EIP sẽ bắt đầu từ EIP-6690, sau đó:
python for i in range)count(: mem[z_start + z_skip * count] = op) mem[x_start + x_skip * count], mem[y_start + y_skip * count] (
Trong thực tế, điều này sẽ được xử lý theo cách song song.
Công việc còn lại và sự cân nhắc
Hiện tại, EOF dự kiến sẽ được đưa vào trong hard fork tiếp theo. Mặc dù luôn có khả năng loại bỏ nó vào phút chót - trong các hard fork trước đây đã có chức năng bị loại bỏ tạm thời, nhưng việc làm như vậy sẽ gặp rất nhiều thách thức. Việc loại bỏ EOF có nghĩa là bất kỳ nâng cấp nào cho EVM trong tương lai sẽ cần được thực hiện mà không có EOF, mặc dù có thể làm được, nhưng có thể sẽ khó khăn hơn.
Sự đánh đổi chính của EVM nằm ở độ phức tạp của L1 và độ phức tạp của cơ sở hạ tầng, EOF là một lượng lớn mã cần được thêm vào việc triển khai EVM, việc kiểm tra mã tĩnh cũng tương đối phức tạp. Tuy nhiên, đổi lại, chúng ta có thể đơn giản hóa ngôn ngữ cấp cao, đơn giản hóa việc triển khai EVM và nhiều lợi ích khác. Có thể nói rằng, lộ trình ưu tiên cải tiến liên tục L1 của Ethereum nên bao gồm và xây dựng trên EOF.
Công việc quan trọng cần thực hiện là triển khai chức năng tương tự như EVM-MAX kết hợp với SIMD, và thực hiện kiểm tra hiệu suất tiêu tốn gas cho các thao tác mã hóa khác nhau.
Làm thế nào để tương tác với các phần khác của lộ trình?
L1 điều chỉnh EVM của nó để L2 cũng có thể dễ dàng thực hiện các điều chỉnh tương ứng, nếu hai bên không thực hiện điều chỉnh đồng bộ, có thể gây ra sự không tương thích, mang lại ảnh hưởng tiêu cực. Ngoài ra, EVM-MAX và SIMD có thể giảm chi phí gas của nhiều hệ thống chứng minh, từ đó làm cho L2 hiệu quả hơn. Nó cũng làm cho việc thay thế nhiều biên dịch trước bằng mã EVM có thể thực hiện cùng một nhiệm vụ trở nên dễ dàng hơn, có thể không ảnh hưởng lớn đến hiệu suất.
![Vitalik về tương lai có thể của Ethereum (sáu): The Splurge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-8930b556d169a2bc7168ddc2e611d3df.webp(
) trừu tượng tài khoản
Giải quyết vấn đề gì?
Hiện tại, giao dịch chỉ có thể được xác minh bằng một cách: chữ ký ECDSA. Ban đầu, trừu tượng hóa tài khoản nhằm vượt qua điều này, cho phép logic xác minh của tài khoản là mã EVM tùy ý. Điều này có thể kích hoạt một loạt các ứng dụng:
Cho phép giao thức bảo mật hoạt động mà không cần tiếp liệu, giảm đáng kể độ phức tạp của nó và loại bỏ một điểm phụ thuộc trung ương quan trọng.
Kể từ khi khái niệm trừu tượng hóa tài khoản được đưa ra vào năm 2015, mục tiêu của nó cũng đã mở rộng để bao gồm nhiều "mục tiêu tiện lợi", chẳng hạn như một tài khoản không có ETH nhưng có một số ERC20 có thể sử dụng ERC20 để thanh toán gas.
Nó là gì, nó hoạt động như thế nào?
Cốt lõi của trừu tượng tài khoản là đơn giản: cho phép hợp đồng thông minh khởi xướng giao dịch, chứ không chỉ EOA. Toàn bộ sự phức tạp đến từ việc thực hiện điều này theo cách thân thiện với việc duy trì mạng lưới phi tập trung và ngăn chặn các cuộc tấn công từ chối dịch vụ.
Một thách thức chính điển hình là vấn đề thất bại đa dạng:
Nếu có 1000 hàm xác thực tài khoản đều phụ thuộc vào một giá trị duy nhất S, và giá trị hiện tại S khiến cho các giao dịch trong bộ nhớ đều hợp lệ, thì một giao dịch duy nhất đảo ngược giá trị S có thể khiến tất cả các giao dịch khác trong bộ nhớ trở nên không hợp lệ. Điều này cho phép kẻ tấn công gửi các giao dịch rác vào bộ nhớ với chi phí rất thấp, từ đó làm tắc nghẽn tài nguyên của các nút mạng.
Sau nhiều năm nỗ lực, nhằm mở rộng chức năng trong khi hạn chế rủi ro từ chối dịch vụ ) DoS (, cuối cùng đã đưa ra giải pháp để thực hiện "trừu tượng hóa tài khoản lý tưởng": ERC-4337.
Cách hoạt động của ERC-4337 là chia quá trình xử lý các hoạt động của người dùng thành hai giai đoạn: xác thực và thực thi. Tất cả các xác thực được xử lý trước, và tất cả các thực thi được xử lý sau. Trong bộ nhớ, chỉ khi giai đoạn xác thực của các hoạt động người dùng chỉ liên quan đến tài khoản của chính họ và không đọc biến môi trường thì mới được chấp nhận. Điều này có thể ngăn chặn các cuộc tấn công từ sự thất bại đồng thời. Hơn nữa, cũng áp dụng giới hạn gas nghiêm ngặt cho bước xác thực.
ERC-4337 được thiết kế như một tiêu chuẩn giao thức bổ sung )ERC(, vì vào thời điểm đó các nhà phát triển khách hàng Ethereum tập trung vào việc hợp nhất )Merge(, không có thêm năng lượng để xử lý các chức năng khác. Đó là lý do tại sao ERC-4337 sử dụng các đối tượng được gọi là thao tác người dùng, thay vì giao dịch thông thường. Tuy nhiên, gần đây chúng tôi nhận ra cần phải ghi lại ít nhất một phần nội dung của nó vào giao thức.
Hai lý do chính như sau:
Ngoài ra, ERC-4337 còn mở rộng hai chức năng:
Công việc còn lại và sự cân nhắc
Hiện tại, điều chính cần giải quyết là làm thế nào để hoàn toàn đưa trừu tượng tài khoản vào giao thức, gần đây đề xuất trừu tượng tài khoản ghi vào giao thức được ưa chuộng là EIP-7701, đề xuất này thực hiện trừu tượng tài khoản trên EOF. Một tài khoản có thể sở hữu một phần mã riêng biệt để xác thực, nếu tài khoản thiết lập phần mã đó, thì phần mã đó sẽ được thực hiện trong bước xác thực của giao dịch từ tài khoản đó.
Điều hấp dẫn của phương pháp này là nó rõ ràng chỉ ra hai góc độ tương đương của trừu tượng tài khoản địa phương:
Nếu chúng ta bắt đầu bằng cách thiết lập giới hạn nghiêm ngặt cho độ phức tạp của mã có thể thực thi trong thời gian xác minh - không cho phép truy cập vào trạng thái bên ngoài, thậm chí giới hạn gas được thiết lập ban đầu cũng thấp đến mức không hiệu quả cho các ứng dụng chống lượng tử hoặc bảo vệ quyền riêng tư - thì độ an toàn của phương pháp này trở nên rất rõ ràng: chỉ đơn giản là thay thế xác minh ECDSA bằng việc thực thi mã EVM cần thời gian tương tự.
Tuy nhiên, theo thời gian, chúng ta cần nới lỏng những giới hạn này, vì việc cho phép các ứng dụng bảo vệ quyền riêng tư hoạt động mà không cần trung gian, cũng như khả năng chống lại lượng tử là rất quan trọng. Để làm được điều này, chúng ta cần tìm ra cách linh hoạt hơn để giải quyết rủi ro từ chối dịch vụ (DoS) mà không yêu cầu các bước xác thực phải cực kỳ đơn giản.
Sự thỏa hiệp chính dường như là "viết nhanh một giải pháp làm cho ít người hài lòng hơn" và "chờ đợi lâu hơn, có thể đạt được giải pháp lý tưởng hơn", phương pháp lý tưởng có thể là một phương pháp hỗn hợp. Một phương pháp hỗn hợp là viết nhanh hơn một số trường hợp sử dụng và dành nhiều thời gian hơn để khám phá các trường hợp sử dụng khác. Một phương pháp khác là triển khai phiên bản trừu tượng tài khoản tham vọng hơn trên L2 trước tiên. Tuy nhiên, thách thức mà điều này phải đối mặt là đội ngũ L2 cần phải tự tin về công việc của đề xuất được thông qua để sẵn sàng thực hiện, đặc biệt là để đảm bảo rằng L1 và/hoặc các L2 khác trong tương lai có thể áp dụng các giải pháp tương thích.
Một ứng dụng khác mà chúng ta cần xem xét rõ ràng là tài khoản lưu trữ khóa, những tài khoản này lưu trữ trạng thái liên quan đến tài khoản trên L1 hoặc L2 chuyên dụng, nhưng có thể được sử dụng trên L1 và bất kỳ L2 tương thích nào. Để thực hiện điều này một cách hiệu quả có thể yêu cầu L2 hỗ trợ các mã thao tác như L1SLOAD hoặc REMOTESTATICCALL, nhưng điều này cũng cần sự hỗ trợ của việc triển khai trừu tượng tài khoản trên L2 cho những thao tác này.
Nó tương tác với các phần khác của lộ trình như thế nào?
Danh sách bao gồm cần hỗ trợ giao dịch trừu tượng tài khoản, trong thực tế, nhu cầu về danh sách bao gồm và nhu cầu về bộ nhớ phi tập trung thực sự rất giống nhau, mặc dù đối với danh sách bao gồm, tính linh hoạt có phần lớn hơn. Hơn nữa, việc triển khai trừu tượng tài khoản nên được thực hiện phối hợp giữa L1 và L2 càng nhiều càng tốt. Nếu trong tương lai chúng tôi mong đợi phần lớn người dùng sử dụng Rollup lưu trữ khóa, thiết kế trừu tượng tài khoản nên dựa trên điều này.
![Vitalik về tương lai có thể của Ethereum（