Quá trình chuyển đổi của Ethereum sang PoS "The Merge" sẽ ảnh hưởng đến lớp ứng dụng như thế nào?

nguồn:

nguồn:Blog Ethereum chính thức

Quá trình chuyển đổi của mạng Ethereum sang bằng chứng cổ phần (The Merge) sắp xảy ra: mạng nhà phát triển hiện đang được xây dựng, thông số kỹ thuật đang được hoàn thiện và việc chuẩn bị cho việc tiếp cận cộng đồng đã bắt đầu một cách nghiêm túc. Hợp nhất được thiết kế để chuyển đổi với tác động tối thiểu đến người dùng cuối, cách thức hoạt động của các hợp đồng thông minh và dapp. Điều đó nói rằng, có một vài thay đổi nhỏ đáng làm nổi bật trên đường đi. Trước khi chúng tôi đi sâu vào các thay đổi, đây là một số liên kết cung cấp một số thông tin chi tiết về kiến ​​trúc tổng thể của The Merge:

• Lộ trình tiến hóa

• Kiến trúc khách hàng hợp nhất

Phần còn lại của bài viết này sẽ giả định rằng người đọc đã quen thuộc với những điều trên. Đối với những người muốn tìm hiểu sâu hơn một chút, thông số kỹ thuật đầy đủ cho The Merge có sẵn bên dưới:

• lớp đồng thuận

• lớp đồng thuận

• API công cụ

1

cấu trúc khối

Sau khi sáp nhập Ethereum, Proof of Work (PoW) sẽ không còn tồn tại trên mạng. Thay vào đó, phần PoW cũ sẽ trở thành một phần không thể thiếu của các khối được tạo trên Beacon Chain. Sau đó, bạn có thể coi beacon chain như một lớp đồng thuận PoS mới cho Ethereum, thay thế lớp đồng thuận PoW trước đó. Các khối Chuỗi Beacon sẽ chứa ExecutPayloads, tương đương với các khối được hợp nhất trên chuỗi PoW hiện tại. Sơ đồ dưới đây cho thấy mối quan hệ này:

Đối với người dùng cuối và nhà phát triển ứng dụng, các ExecutPayloads này là nơi để tương tác với Ethereum. Các giao dịch trên lớp này sẽ vẫn được xử lý bởi các ứng dụng khách của lớp thực thi (Besu, Erigon, Geth, Nethermind, v.v.). May mắn thay, The Merge chỉ giới thiệu những thay đổi vi phạm tối thiểu do tính ổn định của lớp thực thi.

2

Các trường khai thác và khối Ommer

Sau khi hợp nhất, một số trường trước đây được bao gồm trong tiêu đề khối PoW không còn được sử dụng nữa vì chúng không liên quan đến PoS. Để giảm thiểu sự gián đoạn đối với các công cụ và cơ sở hạ tầng, các trường này được đặt thành 0 hoặc cấu trúc dữ liệu tương đương của chúng, thay vì bị xóa hoàn toàn khỏi cấu trúc dữ liệu. Bạn có thể tìm thấy các thay đổi đầy đủ đối với các trường khối trong EIP-3675.

Bởi vì PoS không tự nhiên sinh ra các ommers (hay còn gọi là khối chú) như PoW, các danh sách này trong mỗi khối chú (ommers) sẽ trống và hàm băm của danh sách này (ommersHash) sẽ trở thành hàm băm trống của hàm băm được mã hóa RLP trong danh sách. Ngoài ra, vì PoW cũng bao gồm độ khó và độ nonce, chúng sẽ được đặt thành 0 sau đó, mang lại cho chúng một giá trị kích thước byte.

Một trường khác liên quan đến khai thác, mixHash, sẽ không được đặt thành 0 nhưng sẽ chứa giá trị RANDAO của chuỗi báo hiệu. Thêm về điều này dưới đây.

3

BLOCKHASH & KHÓ thay đổi opcode

Sau khi hợp nhất, opcode BLOCKHASH sẽ vẫn hoạt động, nhưng tính giả ngẫu nhiên được cung cấp bởi opcode này sẽ yếu hơn nhiều, do nó không còn được giả mạo bởi quy trình băm PoW.

Liên quan, opcode KHÓ (0x44) sẽ được cập nhật và đổi tên thành NGẪU NHIÊN. Sau khi hợp nhất, nó sẽ trả về đầu ra của đèn hiệu ngẫu nhiên do chuỗi đèn hiệu cung cấp. Do đó, so với BLOCKHASH, opcode này sẽ là nguồn ngẫu nhiên mạnh mẽ hơn cho các nhà phát triển ứng dụng sử dụng, mặc dù vẫn có sự thiên vị.

Giá trị được hiển thị bởi RANDOM sẽ được lưu trữ trong ExecutionPayload, nơi lưu trữ giá trị mixHash liên quan đến phép tính PoW. Trường mixHash của Payload cũng sẽ được đổi tên thành ngẫu nhiên.

Dưới đây là hình minh họa về cách hoạt động của opcode KHÓ & NGẪU NHIÊN trước và sau khi hợp nhất:

Trước khi hợp nhất, chúng tôi thấy rằng opcode 0x44 trả về trường độ khó trong tiêu đề khối. Sau khi hợp nhất, opcode được đổi tên RANDOM trỏ đến trường tiêu đề khối trước đây chứa mixHash và hiện lưu trữ giá trị ngẫu nhiên từ trạng thái chuỗi báo hiệu.

Thay đổi này, được chính thức hóa trong EIP-4399, cũng cung cấp cho các ứng dụng trên chuỗi một cách để đánh giá liệu có xảy ra hợp nhất hay không. Theo phần giới thiệu của EIP này:

Ngoài ra, những thay đổi được đề xuất bởi EIP này cho phép các hợp đồng thông minh xác định liệu việc nâng cấp lên PoS đã được thực hiện hay chưa. Điều này có thể được thực hiện bằng cách phân tích giá trị trả về của opcode KHÓ. Nếu giá trị lớn hơn 2**64, điều đó có nghĩa là giao dịch đang được thực hiện trong một khối PoS.

4

khối thời gian

Việc sáp nhập sẽ ảnh hưởng đến thời gian tạo khối trung bình của Ethereum. Hiện tại, theo PoW, một khối được tạo trung bình cứ sau khoảng 13 giây và khoảng thời gian tạo khối thực tế có sự khác biệt đáng kể. Theo bằng chứng cổ phần, khoảng thời gian chặn sẽ chính xác là 12 giây, trừ khi một vị trí bị bỏ lỡ do trình xác thực đã ngoại tuyến hoặc vì họ không thực hiện một khối đúng lúc. Trong thực tế, điều này xảy ra đối với các máy đánh bạc<1%。

Điều này có nghĩa là giảm ~1 giây trong thời gian tạo khối trung bình trên mạng. Các hợp đồng thông minh giả định thời gian tạo khối trung bình nhất định trong tính toán của chúng cần phải tính đến điều này.

5

đầu an toàn và khối cuối cùng

Trong PoW, luôn có thể tổ chức lại khối. Các ứng dụng thường đợi một vài khối được khai thác trên đầu an toàn mới trước khi xem xét nó không có khả năng bị xóa khỏi chuỗi chính tắc hoặc đã được "xác nhận". Sau khi hợp nhất, chúng tôi có khái niệm về khối đầu cuối cùng và an toàn. Các khối này có thể được sử dụng đáng tin cậy hơn so với các khối PoW "đã được xác nhận", nhưng yêu cầu thay đổi cách hiểu để sử dụng chính xác.

Khối hoàn thiện là khối đã được hơn 2/3 số người xác thực chấp nhận là chuẩn. Để tạo một khối xung đột, kẻ tấn công sẽ phải đốt ít nhất 1/3 tổng số ETH đã đặt cược, tại thời điểm viết bài có nghĩa là hơn 10 tỷ đô la (hoặc> 2,5 triệu) ETH.

Đầu an toàn là một khối mà chúng tôi muốn đưa vào chuỗi chính tắc trong điều kiện mạng bình thường. Giả sử độ trễ của mạng nhỏ hơn 4 giây, hầu hết các trình xác thực đều trung thực và không có cuộc tấn công nào vào quy tắc lựa chọn ngã ba, thì phần đầu an toàn sẽ không bao giờ trở thành một khối mồ côi. Một bản trình bày chi tiết cách tính toán các đầu an toàn trong các tình huống khác nhau có sẵn tại đây. Hơn nữa, các giả định và đảm bảo về đầu an toàn sẽ được xác định và phân tích chính thức trong một bài báo sắp tới.

Sau khi hợp nhất, các API lớp thực thi (chẳng hạn như JSON RPC) sẽ mặc định trả về các đầu an toàn khi được yêu cầu khối mới nhất. Trong điều kiện mạng bình thường, đầu an toàn và đầu thực của chuỗi sẽ tương đương nhau (đầu và đuôi an toàn chỉ trong vài giây). Phần đầu an toàn ít có khả năng được tổ chức lại so với khối mới nhất của PoW hiện tại. Để hiển thị mẹo thực sự của chuỗi PoW, một cờ không an toàn sẽ được thêm vào JSON RPC.

Các khối đã hoàn thiện cũng sẽ được hiển thị qua JSON RPC, thông qua một cờ hoàn thiện mới. Sau đó, chúng có thể đóng vai trò là những lựa chọn thay thế mạnh mẽ hơn cho bằng chứng PoW. Bảng dưới đây tóm tắt điều này:

Bước tiếp theo

6

Bước tiếp theo

Bài viết này đến từ Tao of Yuan Universe, được sao chép với sự cho phép.

Bài viết này đến từ Tao of Yuan Universe, được sao chép với sự cho phép.