Tầm quan trọng của "Không quốc tịch"

Nguồn | dankradfeist.de

Tác giả | Dankred Feist

Trước khi đọc bản dịch này, bạn có thể tìm hiểu trước kiến ​​thức nền tảng về mở rộng trạng thái và phi trạng thái.

Đề nghị một bài viết:Quan điểm | Mở rộng Nhà nước và Không quốc tịchTác giả: A Kiến

tiêu đề cấp đầu tiên

Các giải pháp nổi lên hiện nay chủ yếu xoay quanh hai hướng:

➤ Tiền thuê trạng thái: một khoản thanh toán liên tục để giữ trạng thái trong bộ nhớ hoạt động

➤ Không trạng thái: Khối giữ lại tất cả các nhân chứng, chẳng hạn như bằng chứng Merkle, vì vậy không cần trạng thái khi xác minh tính hợp lệ của khối

Theo hướng "không quốc tịch", có những khái niệm khác nhau đáng để khám phá:

➤ Không trạng thái một phần: Chỉ một số trạng thái (cũ) nhất định cần được chứng kiến, giảm số lượng trạng thái cần thiết để xác thực một khối

➤ Tình trạng không trạng thái yếu: khối xác minh không cần trạng thái, nhưng khối được đề xuất cần trạng thái hoàn chỉnh

Trong bài đăng này, Vitalik đề xuất cách đưa các khái niệm này vào một khuôn khổ chung và chỉ ra rằng tình trạng không quốc tịch một phần và tiền thuê nhà nước rất giống nhau ở chỗ cả hai đều yêu cầu một số hình thức thanh toán khi thực hiện các thay đổi đối với trạng thái hoạt động và bằng chứng để kích hoạt lại trạng thái cũ tình trạng.

tiêu đề cấp đầu tiên

Hiểu trình xác nhận ETH2

Trước đây, Eth1 đã bị chỉ trích vì đòi hỏi phần cứng rất cao và mặc dù không phải tất cả những lời chỉ trích này đều công bằng (lựa chọn phần cứng cấp độ người tiêu dùng vừa phải cũng có thể chạy các nút Eth1), chúng ta cần chú ý đến những sự thật này, đặc biệt là khi mở rộng quy mô Ethereum mà không ảnh hưởng đến sự phân quyền. Đối với Eth2, chúng tôi đặt ra những mục tiêu rất tham vọng: có thể chạy các nút và trình xác thực Eth2 trên phần cứng giá rẻ, thậm chí là Raspberry Pi hoặc điện thoại thông minh.

Con đường dẫn đến khả năng mở rộng này không hề dễ dàng. Các dự án khác, chẳng hạn như EOS và Solana, yêu cầu kết nối mạng và phần cứng hiệu suất cao hơn. Nhưng tôi nghĩ cần hạ thấp ngưỡng của các nút đồng thuận và nút P2P để đảm bảo tính phi tập trung.

Trong Eth2, các nút đồng thuận là trình xác thực. Có sự khác biệt rất quan trọng giữa các nút đồng thuận của Eth1 và Eth2:

➤ Các nút đồng thuận của Eth1 là những người khai thác. Để "bỏ phiếu" cho một chuỗi khối, bạn phải tạo ra các khối. Nghĩa là, các nút đồng thuận và nhà sản xuất khối không thể tách rời.

➤ Trong Eth2 hoặc giai đoạn đầu tiên hiện tại (beacon chain), có hai cơ chế khác nhau để đề xuất các khối và hình thành sự đồng thuận: cứ sau 12 giây, một trình xác thực được chọn ngẫu nhiên sẽ đề xuất các khối và sự đồng thuận được thông qua. Chứng thực được hình thành và mỗi trình xác thực sẽ bỏ phiếu cho chuỗi khối mỗi kỷ nguyên (cứ sau 6,4 phút). Hơn 100.000 trình xác thực hiện đang bỏ phiếu cho sự đồng thuận cứ sau vài phút. Các nhà sản xuất khối không có ảnh hưởng đến sự đồng thuận (gần như [1]), họ chỉ có thể đưa ra lựa chọn về những gì được bao gồm trong một khối [2].

Ngắt kết nối những người đề xuất khối khỏi sự đồng thuận sẽ mở ra một không gian thiết kế quan trọng. Chuỗi đèn hiệu chọn ngẫu nhiên những người đề xuất khối từ tập hợp các trình xác thực, trong khi đối với chuỗi phân đoạn, điều này không nhất thiết phải như vậy:

➤ Một khả năng thú vị cho sharding (đặc biệt là Eth1 thực hiện sharding) là những người xác thực có thể nhập danh sách các khối được tạo. Trình xác nhận như vậy có thể yêu cầu phần cứng hiệu suất cao hơn và cũng có thể cần phải có trạng thái "đầy đủ".

➤ Một khả năng khác cũng là những gì chúng tôi hiện đang triển khai để bảo vệ dữ liệu. Bất kỳ ai cũng có thể được chọn để đề xuất một khối, nhưng nội dung cụ thể của khối không được xác định bởi người đề xuất. Những người tham gia khác nhau có thể tạo các khối đóng gói của họ thông qua khối đấu thầu được đề xuất.

tiêu đề cấp đầu tiên

Chi phí cao hơn của người đề xuất là điều dễ hiểu

Một phản đối quan trọng khác có thể là nếu chi phí của các đề xuất khối quá cao, thì khả năng phân cấp sẽ bị ảnh hưởng, ngay cả khi chúng tôi hạ thấp ngưỡng cho trình xác thực và nút P2P. Nhưng không phải vậy, có những điểm khác biệt quan trọng giữa "người đề xuất" và "người xác nhận":

➤ Đối với người xác minh, chúng tôi cần đại đa số thành thật, tức là hơn 2/3 số ETH đã cam kết. Tình hình của các nút P2P có thể tương tự, nhưng theo tôi biết, nó không yêu cầu một tỷ lệ nhất định các nút P2P phải trung thực, nhưng để đảm bảo rằng chúng luôn có thể nhận được một chuỗi hợp lệ, mọi người cần kết nối tại ít nhất một nút P2P trung thực, tỷ lệ này là khoảng 5% và trên thực tế, tỷ lệ này có thể cao hơn.

➤ Đối với những người đề xuất, chúng tôi có yêu cầu thấp hơn nhiều về tính trung thực của họ.Không giống như Eth1, những người đề xuất Eth2 không xem xét các khối trong quá khứ (vì họ không bỏ phiếu) và chỉ có thể quyết định nội dung của các khối mà họ đề xuất. Giả sử giao dịch của bạn không đặc biệt khẩn cấp, nếu 95% người đề xuất cố gắng kiểm duyệt giao dịch đó, thì người đề xuất thứ 20 vẫn có thể đóng gói giao dịch đó một cách an toàn (nhưng khả năng chống kiểm duyệt có độ trễ thấp là một vấn đề khác, khó đạt được hơn trong thực tế).

Đây là lý do tại sao tôi ít lo lắng hơn về việc tăng yêu cầu phần cứng đối với người đề xuất hơn là đối với người xác nhận. Nếu chúng tôi giữ các yêu cầu của trình xác nhận thông thường ở mức thấp, sẽ không có vấn đề gì với những người đề xuất yêu cầu PC có 128GB RAM để lưu trữ trạng thái lớn. Mối quan tâm của tôi là nếu một chiếc PC đáp ứng các yêu cầu này có giá 100.000 USD nhưng nếu chúng tôi giữ nó dưới 5.000 USD, thì sau khi kiểm duyệt bị phát hiện, nếu cộng đồng không phản ứng nhanh chóng bằng cách thu hút thêm nhiều người đề xuất thì điều đó là không hợp lý.

Cuối cùng, có những lý do khác khiến những người đề xuất khối có thể cần phần cứng tốt hơn và có lợi thế hơn trong việc mua MEV.

tiêu đề cấp đầu tiên

Nhận ra lợi ích của tình trạng không quốc tịch

Cho đến giờ trong bài viết này, tôi vẫn chưa chứng minh được lý do tại sao tình trạng không trạng thái lại mạnh mẽ như vậy, việc thu nhỏ trạng thái từ 10 GB xuống 1 GB hoặc 100 MB trong đề xuất chuỗi đèn hiệu thực thi dường như tiết kiệm rất nhiều chi phí cho trình xác nhận, vậy tại sao chúng ta cần Trạng thái không trạng thái ?

Nếu chúng ta đi theo quy trình, khối Eth1 thực thi có thể trở thành một phân đoạn. Trong đề xuất chuỗi đèn hiệu có thể thực thi, tất cả các trình xác thực phải tiếp tục chạy thực thi Eth1 đầy đủ (hoặc có nguy cơ ký các khối không hợp lệ). Mặc dù các phân đoạn không nên có thuộc tính này, nhưng chỉ cần một ủy ban để ký một khối trong một phân đoạn (do đó 1/1024 người xác thực) và những người khác không cần tin tưởng rằng phần lớn những người xác nhận trong ủy ban là trung thực [ 3], miễn là có một người xác nhận trung thực thổi còi khi ủy ban cố gắng làm điều ác. Và điều này chỉ khả thi nếu Eth1 không trạng thái:

➤ Chúng tôi muốn tất cả các trình xác thực có tải gần như bằng nhau, không có đột biến quá lớn. Vì vậy, việc cử một người xác thực trở thành thành viên ủy ban Eth1 trong một thời gian dài (ví dụ: một giờ hoặc một ngày) thực sự không tốt: điều đó có nghĩa là người xác thực vẫn phải có khả năng theo kịp toàn bộ chuỗi Eth1 về yêu cầu băng thông. Ngoài ra, nếu cùng một ủy ban được sử dụng trong một thời gian dài (ví dụ: thông qua một cuộc tấn công hối lộ), ủy ban đó sẽ trở nên hung hăng hơn

➤ Chúng tôi muốn có thể đưa ra bằng chứng gian lận trên các khối Eth1 một cách đơn giản, vì những người xác thực khác sẽ không thể chắc chắn rằng ủy ban đã thực hiện đúng công việc của mình. Cách đơn giản nhất là để khối đó trở thành bằng chứng gian lận của chính nó: nếu một khối không hợp lệ, khối quảng bá sẽ tự chứng minh rằng gian lận đã xảy ra.

tiêu đề cấp đầu tiên

Không phải bộ nhớ đệm luôn luôn là một điều tốt?

Vậy điều gì sẽ xảy ra nếu chúng tôi chuyển sang trạng thái hoàn toàn không trạng thái nhưng giới thiệu bộ đệm 10 MB? Hay 1MB? Dễ dàng tải xuống ngay cả khi bạn chỉ muốn kiểm tra một khối, vì bạn đã được chỉ định vào một ủy ban hoặc nhận được bộ đệm đó làm bằng chứng gian lận?

Bạn có thể làm điều này, nhưng chúng ta có thể thấy rõ ràng rằng nó khó có thể tối ưu nếu phần lớn các trình xác thực chỉ xác thực một khối duy nhất. Giả sử chúng tôi nhắm đến các khối 1 MB và ngoài ra, chúng tôi có bộ đệm 1 MB, có nghĩa là mỗi khi trình xác thực muốn xác thực một khối, họ phải tải xuống 2 MB dữ liệu (bao gồm cả khối và bộ đệm) . Họ phải tải xuống bộ đệm mỗi lần, trừ khi họ tải xuống tất cả các khối để giữ cho bộ đệm được cập nhật, đây chính xác là điều chúng tôi muốn tránh.

Điều này có nghĩa là với cùng chi phí kích thước khối 1 MB và bộ đệm 1 MB, chúng tôi có thể đặt bộ đệm thành 0 và cho phép kích thước khối tăng lên 2 MB.

tiêu đề cấp đầu tiên

Cây nhị phân hay verkle trie?

Nói chung, tôi nghĩ rằng tiếng nói của tình trạng không quốc tịch hoàn toàn (yếu) hơn hẳn tình trạng không quốc tịch một phần hoặc kế hoạch thuê nhà nước. Điều này sẽ ít ảnh hưởng đến người dùng hơn: họ sẽ không phải suy nghĩ gì về trạng thái. Điều duy nhất họ phải làm là thêm một nhân chứng (để mạng P2P có thể xác minh các giao dịch hợp lệ). Chi phí tạo nhân chứng thấp đến mức có thể hình dung rằng sẽ có nhiều dịch vụ liên quan. Trên thực tế, hầu hết các ví đã dựa vào các dịch vụ bên ngoài và không yêu cầu người dùng chạy các nút của riêng họ. Bắt nhân chứng cũng là một tính năng nhỏ. [4]

Tình trạng không quốc tịch một phần, hay tiền thuê nhà nước, tạo thêm một rào cản lớn về trải nghiệm người dùng trên con đường trở thành tình trạng không quốc tịch yếu hoàn toàn. Nhưng hãy cân nhắc rằng việc cố gắng đạt được trạng thái không trạng thái chỉ bằng cách sử dụng cây merkle nhị phân là rất khó và việc cho phép chứng minh cây merkle yêu cầu thay đổi gas, điều này làm ảnh hưởng đến trải nghiệm người dùng.

Vì vậy, theo ý kiến ​​​​của tôi, bây giờ chúng ta nên làm việc theo hướng cố gắng của verkle. Điều này cho phép chúng tôi có bằng chứng có thể quản lý dưới 1 MB, chỉ với chi phí gas khiêm tốn như EIP-2929 đề xuất và phí cho các khối. Nhược điểm của nó là dễ dàng kiểm soát và có ít tác động thực tế đến người dùng:

➤ Các nhà phát triển cần học các nguyên tắc mã hóa mới

➤ Thêm nhiều mật mã không kháng hậu lượng tử. Điểm thứ hai nghe có vẻ đáng sợ, nhưng chúng tôi đã giới thiệu các cam kết KZG trong Eth2 để lấy mẫu tính khả dụng của dữ liệu và dù sao thì chúng tôi cũng đang sử dụng chữ ký dựa trên đường cong elip. Một số nâng cấp hậu lượng tử đối với chuỗi Eth1 và Eth2 đã hợp nhất là bắt buộc, hiện tại không có giải pháp thay thế hậu lượng tử thực tế nào, vì vậy chúng tôi không thể ngừng tiến về phía trước. 5 năm tới là cực kỳ quan trọng về mặt áp dụng. Con đường phía trước là làm tất cả những gì có thể, và trong 5-10 năm nữa, khi STARK đủ mạnh, chúng ta sẽ có một bản nâng cấp hậu lượng tử đầy đủ cho tất cả các nguyên thủy.

Nhìn chung, verkle cố gắng giải quyết tình trạng của năm năm tới. Giờ đây, chúng tôi sẽ có thể đạt được trạng thái không trạng thái hoàn toàn (yếu) mà ít hoặc không ảnh hưởng đến người dùng và nhà phát triển hợp đồng thông minh. Chúng tôi sẽ có thể tăng giới hạn gas (khi quá trình xác thực trở nên nhanh hơn) và thực thi nhiều phân đoạn hơn, tất cả đều có ít hoặc không ảnh hưởng đến bảo mật và phân cấp.

Điều khó giải quyết nhất là khiến mọi người hiểu cách KZG hứa hẹn và cố gắng thực hiện. Vì Eth2 sẽ sử dụng các cam kết KZG để đảm bảo tính khả dụng của dữ liệu nên hầu hết các nhà phát triển Ethereum sẽ cần phải làm việc với nó.

[1] Ít hoặc không có tác động, vì hiện có các tối ưu hóa tinh tế để cải thiện khả năng chống lại các cuộc tấn công cân bằng nhất định, điều này cho phép những người đề xuất có ảnh hưởng ngắn hạn đối với lựa chọn fork.

[2] Nói chính xác, nếu các nhà sản xuất khối bắt đầu thông đồng và kiểm duyệt một số lượng lớn bằng chứng, thì có thể có tác động, nhưng tác động của một nhà sản xuất khối duy nhất đối với sự đồng thuận là hoàn toàn không đáng kể.

[3] Hành vi sai trái của ủy ban không trung thực có thể ảnh hưởng đến toàn bộ mạng và gây ra sự chậm trễ nghiêm trọng, nhưng giới thiệu các khối không thể bị vô hiệu hóa/không sử dụng được

[4] Người dùng muốn chạy các nút của riêng họ vẫn có thể có được nhân chứng thông qua các dịch vụ bên ngoài. Hoạt động này là không đáng tin cậy bởi vì các nhân chứng là bằng chứng của chính họ được cung cấp kiến ​​​​thức về gốc trạng thái gần đây nhất

Click "Đọc nguyên văn" để lấy link nội bộ của bài viết!

Công việc dịch thuật của ECN nhằm mục đích cung cấp thông tin và tài nguyên học tập chất lượng cao cho cộng đồng Ethereum Trung Quốc. Bản quyền của bài viết thuộc về tác giả gốc và phải ghi rõ nguồn của văn bản gốc cũng như trang web ETH Trung Quốc khi in lại. Để tái bản dài hạn, vui lòng liên hệ với eth@ecn.co để được ủy quyền.

Công việc dịch thuật của ECN nhằm mục đích cung cấp thông tin và tài nguyên học tập chất lượng cao cho cộng đồng Ethereum Trung Quốc. Bản quyền của bài viết thuộc về tác giả gốc và phải ghi rõ nguồn của văn bản gốc cũng như trang web ETH Trung Quốc khi in lại. Để tái bản dài hạn, vui lòng liên hệ với eth@ecn.co để được ủy quyền.

Tài khoản chính thức: Trạm Trung Quốc ETH

Trang web: ethereum.cm