Strawmap razpakiran — Vitalik Buterin razčleni Ethereumov pospešek k hitrejši uporabniški izkušnji na 1. plasti

Ethereumova vizija za leto 2029: hitri sloti, hitra finalnost in razpršitve, prijazne do STARK

V podrobni objavi na X je Vitalik Buterin predstavil, kar je imenoval »zelo pomemben dokument«, pri čemer se je skliceval na na novo objavljeni »strawmap«, osnutek (strawman) načrta razvoja, ki ga je predstavil raziskovalec Ethereum Foundation Justin Drake. Dokument oriše dolgoročno vizijo nadgradenj prve plasti (L1) Ethereuma do konca desetletja.

»Začeli bomo s hitrimi sloti in hitro finalnostjo,« je zapisal Buterin. »Pričakujem, da bomo čas slota zniževali postopno,« pri čemer je opozoril na formulo »sqrt(2) naenkrat«, ki bi Ethereum premaknila z 12-sekundnih slotov na 8, 6, 4, 3 in potencialno 2 sekundi. Zadnji koraki, je posvaril, so odvisni od »intenzivnih raziskav«.

Kaj je strawmap?

Strawmap — skovanka iz »strawman« in »roadmap« — ni uradni odlok, temveč orodje za koordinacijo. Po Drakovih besedah je namenjen naprednim bralcem, vključno z raziskovalci, razvijalci in udeleženci upravljanja, ter na eni vizualni časovnici predstavlja ambicije Ethereuma L1.

Njegovih pet »severnice« vključuje hiter L1 s sloti in finalnostjo, merjenima v sekundah; »gigagas« L1, ki cilja na 1 gigagas na sekundo prek zkEVM-jev in dokazovanja v realnem času; »teragas« L2, ki potiska razpoložljivost podatkov na 1 gigabajt na sekundo; postkvantno kriptografijo; in prvovrstno zasebnost za prenose ETH.

Časovnica sega do leta 2029, pri čemer predpostavlja približno eno nadgradnjo (fork) vsakih šest mesecev. Prihajajoče in nadomestne (placeholder) nadgradnje se pojavljajo v zaporedju imen na temo zvezd, kar nadaljuje Ethereumovo tradicijo kozmičnega poimenovanja.

Hitrejši sloti, enaka varnost?

Danes Ethereum deluje z 12-sekundnimi sloti. Buterin je pojasnil, da bo čas slota obravnavan kot nastavljiv parameter, ki se bo zniževal, ko bo dovolj zaupanja, da se varnost ohranja.

»Na visoki ravni je ideja, da bomo čas slota obravnavali kot parameter, ki ga znižujemo, ko smo prepričani, da je to varno,« je zapisal in to primerjal z načinom, kako se kalibrirajo ciljne vrednosti blobov.

Ključno je, da je po njegovem mnenju večina širšega načrta razvoja neodvisna od trajanja slota. »Približno iste stvari bi morali narediti, ne glede na to, ali je čas slota 2 sekundi ali 32 sekund,« je dejal.

Eden ključnih omogočevalcev so izboljšave v omreženju med vrstniki (p2p), vključno z delom z uporabo izbrisnega kodiranja (erasure coding). Namesto da vsak vozlišče prejema celotna telesa blokov od več vrstnikov, bi se bloki lahko razdelili na dele — na primer osem fragmentov, pri čemer kateri koli štirje lahko rekonstruirajo celoten blok. Ta pristop ohranja redundanco, hkrati pa zmanjšuje pasovno širino in skoke latence zaradi počasnih vrstnikov.

Buterin je dejal, da interne statistike kažejo, da lahko ta arhitektura bistveno zmanjša čas razširjanja bloka v 95. percentilu, zaradi česar so krajši sloti izvedljivi brez žrtvovanja varnosti, ob sicer dodatni kompleksnosti protokola.

Ponovni premislek o atesterjih in strukturi slota

Druge spremembe se križajo s predlogi, kot so ePBS, FOCIL in pravilo hitre potrditve, ki uvajajo bolj kompleksne strukture slotov. Te funkcije zaostrijo meje latence in zmanjšajo varno največjo mejo z približno ene tretjine slota na eno petino.

Da bi to kompresijo izravnali, raziskovalci preučujejo zasnovo, pri kateri v vsakem slotu podpiše le 256 do 1.024 naključno izbranih atesterjev. Za izbiro vilic, ki ne finalizira (non-finalizing fork choice), je Buterin pripomnil, da je manjši nabor zadosten. Manj podpisov bi omogočilo odstranitev faze agregacije, s čimer bi se iz vsakega slota odrezale dragocene milisekunde.

Finalnost v sekundah, ne v minutah

Če je čas slota ritem, je finalnost žig poravnave. Danes Ethereum v povprečju doseže finalnost v približno 16 minutah, na podlagi 12-sekundnih slotov in večepochne potrditve v okviru zasnove Gasper.

Strawmap predlaga ločitev slotov od finalnosti in uvedbo enokrožnega bizantinsko odpornega algoritma za finalnost, znanega kot različica Minimmit. V končnem stanju bi finalnost lahko padla v razpon 6 do 16 sekund.

»Hitra finalnost je bolj kompleksna,« je priznal Buterin in dodal, da je lahko končni protokol enostavnejši od trenutnega sistema Gasper, tudi če je prehodna pot invazivna.

Možna trajektorija, ki jo je orisal v objavi, se premika od današnjih 16 minut k postopno krajšim intervalom — vključno s finalnostjo pod minuto — preden bi z Minimmitom in bolj agresivnimi parametri dosegli enomestne sekunde.

Postkvantno in zasnovano prijazno do STARK

Ker je premik obsežen, je Buterin dejal, da bi bil največji korak lahko združen s kriptografsko prenovo, vključno s post-kvantnimi podpisi na osnovi razprševanja in razpršitveno funkcijo, prijazno do STARK.

Razvijalci ocenjujejo odzive na nedavne pomisleke glede Poseidon2, vključno s povečanjem števila rund, vrnitvijo na Poseidon1 ali sprejetjem običajnih razpršitvenih funkcij, kot je BLAKE3. Raziskave potekajo.

Ena opazna posledica postopnega pristopa je, da bi kvantna odpornost na ravni slota lahko prišla pred zaščito na ravni finalnosti. V takem scenariju bi lahko, če bi se nenadoma pojavili zmogljivi kvantni računalniki, jamstva finalnosti popustila, medtem ko bi veriga sama še naprej delovala.

Nadgradnja »Tezejeve ladje«

V povzetku je Buterin proces uokviril kot postopno zamenjavo komponent eno za drugo. »Pričakujte postopno zniževanje tako časa slota kot časa finalnosti,« je zapisal, prepleteno s tem, kar je opisal kot transformacijo Ethereumove strukture slotov in konsenza po vzoru »Tezejeve ladje«.

Strawmap, skratka, ni obljuba, temveč predlog — gost načrt, ki vabi k razpravi o tem, kako naj se razvija osnovni sloj Ethereuma. Ali bo omrežje do konca desetletja doseglo 2-sekundne slote in enomestno finalnost, bo odvisno od raziskav, upravljanja in neurejene umetnosti decentraliziranega konsenza.

Smer pa je jasna: hitrejši bloki, hitrejša poravnava in protokol, zasnovan tako, da preživi tako cikle strojne opreme kot kriptografske ere.

FAQ 🔎

• Kaj je Ethereumov strawmap?
  Strawmap je dolgoročni osnutek (strawman) načrta razvoja, ki opisuje predlagane nadgradnje prve plasti do leta 2029.
• Kako hitra bi lahko postala Ethereumova finalnost?
  Po predlaganih spremembah bi finalnost lahko sčasoma padla z današnjih približno 16 minut na približno 6–16 sekund.
• Kaj so hitri sloti v Ethereumu?
  Hitri sloti pomenijo skrajševanje časov blokov z 12 sekund na vse do 2 sekundi, odvisno od raziskav in potrditve varnosti.
• Ali strawmap naredi Ethereum odporen na kvantne napade?
  Načrt vključuje prehod na postkvantne podpise na osnovi razprševanja, kar bi lahko dele Ethereuma naredilo odporne na kvantne napade še preden se nadgradi popolna zaščita finalnosti.