Стенограмма выступления Виталика Бутерина: прошлое и настоящее Эфириума

Составил: фанфан

Экспонируется: DeThings

Примечание редактора: эта статья представляет собой программную речь, произнесенную соучредителем Ethereum Виталиком Бутериным в Наньянском технологическом университете в Сингапуре 6 сентября. По сравнению с его речью на KBW (Корейская неделя блокчейна) 5 сентября, она была посвящена «Проблемам, стоящим перед Ethereum». В отличие от «Решения», речь Виталика на этот раз была более макро-темой «Прошлое и настоящее Эфириума».Он начал с рождения Эфириума, от воображения до реализации «умных контрактов», до «консенсуса». «Механизм» изменений, эти вехи, которым суждено было быть записано в истории блокчейна, исходили из его уст. Уважаемый в китайском мире блокчейнов как «Бог V», он всегда одет в футболки, шорты и кроссовки. Новый криптомир прошел через несколько циклов, с бесчисленными взлетами и падениями, но этот ходок никогда не останавливался.

Ниже приводится полный текст выступления:

Рождение Эфириума

Сегодня я собираюсь оглянуться назад на историю Эфириума, начиная с его зарождения в 2013 и 2014 годах, и на некоторые изменения, которые проект претерпел с тех пор, а также на то, как мы думаем о некоторых проблемах иначе, чем мы думали 5 или 10. много лет назад.

В 2014 году мы опубликовали официальный документ Ethereum, в котором в основном описывалось наше первоначальное видение Ethereum. Однако основные идеи, лежащие в основе некоторых из этих теорий, подробно не объяснены в официальном документе. Эфириум — это децентрализованная система, похожая на Биткойн. Это блокчейн, но в отличие от предыдущих систем, которые пытались поддерживать только одно приложение, Ethereum позволяет пользователям создавать свои собственные приложения. Это означает, что пользователи могут написать свой собственный код приложения, затем загрузить его в блокчейн, и приложение затем сможет работать на блокчейне.

В начале официального документа я упомянул некоторые идеи, которые придумали другие, и одна из идей, о которой я начал думать, заключалась в выпуске собственного актива поверх Биткойна. Сегодня в Ethereum есть токены ERC-20, но тогда у нас были цветные монеты, которые были ранней попыткой выпустить собственные активы поверх биткойнов. Интересно, что цветные монеты, похоже, в последнее время привлекают к себе повышенное внимание, поскольку в протокол Биткойна была введена определенная версия цветных монет, но цветные монеты — это всего лишь приложение. Вы можете использовать его для обозначения владения физическим объектом, который тогда назывался смарт-свойством. Вы также можете владеть другими типами активов, такими как доменные имена, и можете построить систему на блокчейне для регистрации веб-сайтов, регистрации имен пользователей, отслеживания имен, таких как отзывы пользователей и приложений.

Мечта о «умном контракте» сбывается

Вы можете сделать все это распределенным способом в блокчейне. Концепция смарт-контрактов заключается в том, что вы можете иметь компьютерные программы на блокчейне, которые могут напрямую управлять цифровыми активами.Актив не обязательно должен принадлежать физическому лицу, он может принадлежать программе. Эту концепцию смарт-контракта можно использовать для реализации многих более сложных приложений. Например, у вас могут быть рынки прогнозов, финансовые инструменты, такие как стейблкоины и кредитное плечо, и многое другое. Все эти разные вещи можно определить с помощью смарт-контрактов. Кроме того, существует концепция DAO, которая в основном использует смарт-контракты для реализации логики голосования или управления всей организацией на блокчейне.Нет необходимости полагаться на правовую систему для разрешения внутренних споров внутри организации, и вы могут голосовать напрямую по очень низкой цене.

В результате многие концепции этих приложений сохранились до наших дней и продолжают развиваться. Раньше у нас были цветные монеты, теперь — токены ERC-20. Раньше у нас была интеллектуальная собственность, хотя особого прогресса не было достигнуто, но у нас была система доменных имен (ENS), которую используют многие люди, например, мой блог был загружен и может быть доступен через ENS. Если вы используете браузер с поддержкой Ethereum, например Brave Browser, просто введите eth.link, и вы сможете получить доступ к главной странице моего блога.

Это все инструменты, которые можно использовать, и они включают в себя смарт-контракты и DAO. В мире существуют различные типы DAO, использующие разную логику. Хотя они пока не видели массового внедрения за пределами экосистемы, они существуют, и некоторые из них работают уже много лет. Это некоторые из приложений, которые мы видели до сих пор. Очевидно, появляются и другие приложения, некоторые из которых меня удивляют. Например, примером может служить NFT (невзаимозаменяемый токен). Но многие другие вещи, существующие сегодня, по сути, очень похожи на то, о чем мы думали 10 лет назад. То же самое справедливо и для исследований механизмов консенсуса. Сегодня Ethereum наконец стал цепочкой консенсусного механизма. Механизм консенсуса значительно повышает безопасность и снижает потребление энергии Ethereum более чем на 99,9%. Ранее известное как «Слияние», потребление энергии Эфириума, которое до этого было почти на 40% эквивалентно энергопотреблению в Сингапуре, теперь сократилось почти до нуля. Итак, переход состояния наконец-то завершен, но это кульминация почти 10-летней работы в экосистеме. Первые пять лет проверки состояний были в основном исследованиями, в ходе которых мы пытались понять природу проверки состояний и различные варианты для разных пространств состояний, в конечном итоге сойдясь к конкретной версии, которая действительно работала.

Изменения в «механизме консенсуса»

В сообщении в блоге 2015 года мы описали механизм, называемый «механизмом консенсуса», который пытался побудить валидаторов отправлять серию сообщений, выражающих высокую степень уверенности в конкретном блоке, для более эффективного достижения консенсуса. Позже мы обнаружили, что у нашего механизма консенсуса было много проблем: он был слишком сложным и на самом деле не таким простым и эффективным, как протокол Casper, который позже развился в него. Но это шаг вперед в нашем более глубоком понимании этой области.

Фактически, в 2018 году я опубликовал серию твитов, в которых описывал ход исследования состояния Эфириума и то, как мы начали с первоначального исследования, постепенно перешли к цепочке состояний и, наконец, остановились на точном алгоритме.

Все началось с исследований, а затем следующие четыре года были посвящены масштабируемости. Масштабируемость имеет решающее значение для Ethereum, поскольку на сегодняшний день Ethereum может обрабатывать только 10–20 транзакций в секунду. На практике это число может варьироваться от 10 до 50 в зависимости от сложности и размера транзакции. В настоящее время этот уровень масштабируемости очень ограничен, и для поддержки основных финансов, основных платежей и глобальной системы нам необходимо обрабатывать примерно 100 000 транзакций в секунду. Если бы в секунду можно было обрабатывать только 20 транзакций, 1 миллиону человек во всем мире потребовалось бы 4 миллиона секунд, примерно 13 лет, чтобы выполнить одну транзакцию на Ethereum. Поэтому улучшение масштабируемости очень важно.

Очень рано попытки улучшить масштабируемость назывались «шардингом», и то, что мы делаем сейчас, по-прежнему является разновидностью шардинга, но с тех пор было разработано и реализовано много разных вещей, модифицированных в этот механизм. Основная идея заключается в том, что традиционные блокчейны, такие как Биткойн, требуют, чтобы каждый компьютер в сети обрабатывал каждую транзакцию, поэтому их масштабируемость ограничена.

Мы изменили эту конструкцию. Вместо того, чтобы каждый узел обрабатывал каждую транзакцию, каждый узел обрабатывает только небольшое подмножество транзакций. Это похоже на то, как работает BitTorrent: BitTorrent разбивает данные на небольшие фрагменты и позволяет людям делиться ими, при этом всем не нужно хранить весь файл, несмотря на наличие большого количества «горячих» данных. Потому что это было бы слишком много данных для людей. Таким образом, задача состоит в том, как сделать какую-то форму исторической записи, сохраняя при этом систему консенсуса, в которой люди могут договориться о порядке, в котором все происходило, чтобы построить на ее основе финансовые системы и так далее. Это техническая задача. Это была одна из наших ранних концепций — шардинг, при которой вы по сути разделяете транзакции на разные группы, и каждая группа имеет свой собственный узел, который обрабатывает транзакции независимо. Это очень сложная идея. С тех пор нам пришлось очень усердно работать, чтобы уменьшить сложность. По сути, мы должны попытаться сделать все очень простым, потому что мы знаем, что то, что занимает 2 месяца или 2 недели для написания спецификации, займет 2 года для разработки. Если написание спецификации занимает 6 недель, то на ее разработку может уйти 6 лет. Нам пришлось очень усердно работать над снижением сложности, пойти на многие жертвы, и в итоге мы приблизились к той структуре, которую имеем сегодня.

Технический прогресс и проблемы Ethereum

В техническом прогрессе Эфириума интересно то, что то, о чем мы говорим сегодня, очень похоже на то, о чем мы говорили 6 лет назад. Это слайд с конференции Ethereum, кажется, примерно в то время, где я описал некоторые основные проблемы Ethereum, такие как конфиденциальность, консенсус, безопасность смарт-контрактов и масштабируемость. Если вы спросите меня или кого-либо еще, каковы самые большие проблемы, с которыми сталкивается Ethereum, вы получите практически один и тот же ответ: конфиденциальность, консенсус, безопасность смарт-контрактов и масштабируемость.

Сегодня эти проблемы такие же, как и 6 лет назад, но в то же время я думаю, интересно увидеть некоторый прогресс, достигнутый с 2017 года. Например, в 2017 году конфиденциальность была всего лишь технической проблемой, и существовал, по сути, новый тип криптографии, называемый доказательством с нулевым разглашением или zk-SNARK. Это позволяет вам создавать криптографические доказательства, подтверждающие определенные математические свойства, например имеющиеся у вас данные, без раскрытия какой-либо другой информации об этих данных. Впервые это было использовано Z.cash, криптовалютой, сохраняющей конфиденциальность, запущенной в 2016 году и использующей zk-SNARK для обеспечения конфиденциальности. Как это делается? По сути, когда вы тратите монету в Z.cash, вместо того, чтобы указывать непосредственно на потраченную монету, вам нужно доказательство того, что вы тратите неизрасходованную монету, не раскрывая при этом никакой другой информации об этой монете. Вы доказываете утверждения, которые необходимо доказать, чтобы иметь денежную систему, которая не является чрезмерно раздутой, но все остальное остается частным.

Еще в 2017 году задача заключалась в том, чтобы просто внедрить эту технологию в Ethereum и заставить zk-SNARK работать. Эти методы основаны на сложной математической теории, называемой криптографией эллиптических кривых. Что касается использования этой технологии, мы в основном добавили несколько наложений, называемых «заявления с нулевым разглашением», которые представляют собой коды, которые позволяют использовать zk-SNARK в блокчейне. Таким образом, используя смарт-контракты, вы можете создать приложение с той же логикой сохранения конфиденциальности на Ethereum. Такая ситуация в 2017 году. К 2023 году текущий технологический статус будет очень продвинутым, с очень продвинутыми библиотеками zk-SNARKs, средами разработки, инструментами и протоколами. У нас длинный список, включающий очень интересные технологии, такие как StarK, ZK Rollup, Cairo и многие другие. Фактически, аспект конфиденциальности может стать еще одним узким местом, главным образом из-за юридических проблем и проблем, связанных с тем, принимаются ли токены, произведенные этими системами, более широкой финансовой системой. Например, есть юридические проблемы с Tornado Cash, который можно считать конфиденциальной монетой поверх Ethereum, поскольку его использовали хакеры.

Поэтому возникла концепция под названием «доказательство невиновности».Цель доказательства невиновности — позволить вам доказать, что ваши монеты были переданы через систему конфиденциальности, а не поступили от одного из хакеров. Вы доказываете, что не являетесь одним из хакеров, не раскрывая полностью, откуда взялись токены. Фактически, статья по этой идее скоро будет опубликована. Несколько компаний предложили несколько разных решений. Таким образом, необходимо проделать большую работу над деталями, чтобы повысить вероятность того, что пользователи, использующие систему конфиденциальности, примут токены без особых подозрений при их размещении на биржах.

Дополнительно ведутся работы по проверке и валидации zk-SNARKs для снижения стоимости проверочных доказательств. Цель состоит в том, чтобы сделать проверку доказательств более дешевой. Часть этого — zk-Rollup, часть — протокол агрегации. Разница между 2017 и 2023 годами заключается в том, что в 2017 году мы просто пытались заставить работать основные строительные блоки, а в 2023 году эти строительные блоки уже работают, но наше внимание сосредоточено на оптимизации этих строительных блоков и выполнении более сложной работы, которая интегрирует лучше с основным миром. Что касается безопасности консенсуса, в 2017 году мы, по сути, только что завершили исследовательскую часть процесса разработки механизма консенсуса и только начали разработку. К 2023 году Эфириум полностью перешёл на механизм консенсуса и стал механизмом полного консенсуса. Но проблемы по-прежнему включают снижение сложности протокола, повышение безопасности протокола, решение проблемы централизации, упрощение участия людей и упрощение участия в концепции под названием PDS, поскольку нет необходимости запускать сложные алгоритмы оптимизации доходности.

С точки зрения безопасности смарт-контрактов, решение проблем безопасности смарт-контрактов может быть самым медленным прогрессом среди четырех проблем, поскольку в 2017 году прошел всего 1 год после инцидента со взломом DAO. Фонд в размере около 150 миллионов долларов США. Потом его взломали. На самом деле хакеры пытались скрыться, но в конечном итоге сообщество Ethereum сотрудничало, чтобы вернуть деньги первоначальным владельцам DAO.

На тот момент это был единственный раз, когда нечто подобное произошло в Эфириуме, поэтому в 2017 году инцидент еще был свеж в памяти. Людей очень беспокоит эта безопасность, поэтому все усердно работают над улучшением безопасности языков программирования и повышением безопасности проектов. К 2023 году многие из этих усилий увенчались успехом. Я думаю, что частота взлома значительно снизилась. Атаки происходят обычно потому, что люди пытаются создавать более сложные проекты, которые в 20 раз сложнее, чем в 2016 году. Если проект, который вы создаете сейчас, не в 20 раз сложнее, чем в 2016 году, он, как правило, довольно безопасен. Существует множество систем, которые не подвергались атакам в течение многих лет, что является весьма впечатляющим достижением. Есть еще несколько улучшений безопасности.

Через несколько месяцев после инцидента с DAO произошло так называемое Шанхайская DoS-атака, в ходе которой злоумышленники воспользовались рядом уязвимостей в самом протоколе Ethereum, позволив ему отправлять транзакции, которые замедлили работу всей цепочки блоков. Мы потратили несколько месяцев, выпуская обновления практически каждый день. Я знаю, что хакеры каждый день находят новые уязвимости, поэтому мы постоянно боремся и находим небольшие проблемы. После 4 лет упорной работы и ряда различных изменений и улучшений эти проблемы безопасности были наконец устранены. EIP 2929 также вносит множество улучшений в кодовую базу Defi. Оптимизатор газа также делает потрясающую работу. Короче говоря, многие вопросы безопасности на самом деле были решены очень тихо.

Когда вы переключаетесь с Proof-of-Work на Proof-of-Stake, происходит важное событие — «слияние». А с точки зрения безопасности серьезных инцидентов нет, потому что вся суть в том, что инцидентов нет. Но иногда важно помнить, что события не произошло, и это не может не радовать. Поэтому я думаю, что в этой области произошли существенные улучшения, но остается еще много нерешенных проблем.

Так что еще в 2017 году шардинг был всего лишь идеей. В то время мы также много говорили о государственных каналах и сумматорах, которые были важными юридическими решениями. Затем где-то в 2020 году все перешли на Rollup. Сегодня существуют различные типы накопительных пакетов, в том числе ZK-Rollup, Optimistic Rollup и т. д. Эти накопительные пакеты начинают сходить с конвейера и становиться по-настоящему децентрализованными, делая важный шаг в этом направлении. В этом году Polygon также сделал большой шаг вперед. В этом году мы продолжаем наши усилия по децентрализации этих систем, повышению безопасности системы доказательств и ускорению системы доказательств, чтобы блок, который занимает 5 часов для доказательства с использованием CKDM, в будущем может быть сокращен до 2 минут или даже Возможно, со временем уменьшим его до 12 секунд.

Несмотря на то, что мы добились большого прогресса и проблемы остаются, по каждому вопросу достигнут огромный прогресс. Есть много других аспектов работы, например деревья состояний (деревья Веркле). 5 или 6 лет назад клиенты без гражданства были всего лишь идеей. Теперь State Tree превратился в проект, в котором команда из сотен человек написала тысячи строк кода, глубоко думая о том, как применить его к Ethereum. Для того, чтобы это действительно воплотилось в жизнь, может потребоваться всего 1-2 года. Также есть улучшения EVM, максимизация и упрощение EVM. Абстракция аккаунтов — очень важное направление, и у каждого, кто поддерживает абстракцию аккаунтов, есть свои причины. Причина, по которой я поддерживаю абстракцию учетных записей, заключается в том, что абстракция учетных записей по своей сути очень гибкая вещь. Цель абстракции учетных записей состоит в том, чтобы сказать, что вместо учетных записей, управляемых ключами, вы можете управлять учетными записями компьютерными программами. Если у вас есть учетная запись, контролируемая компьютерной программой, пользователи могут разработать другую логику одобрения этих транзакций. У вас может быть не один ключ, а три разных ключа, некоторые из которых контролируются другими. Вы можете выполнить многофакторную аутентификацию. Вы можете хранить свои ключи в надежном аппаратном модуле, присутствующем на современных телефонах, использовать аппаратный кошелек или даже объединить несколько аппаратных кошельков вместе. Вы можете аутентифицироваться, используя очень сложные средства, такие как учетные записи электронной почты или даже учетные записи электронной почты, как способ аутентификации адреса Ethereum.

Назад к реальности и практическому применению

Возвращаясь к сфере реальности и практического применения, я часто упоминаю одно событие, которое произошло со мной во время поездки в Аргентину примерно в 2021 году, и я был впечатлен тем, сколько людей там использовали Ethereum, и они действительно использовали криптовалюты. Помню, на Рождество большинство заведений было закрыто, поэтому я просто искал кафе. В первой кофейне, которую я нашел, владелец узнал меня и сказал, что он зашифровал кошелек, поэтому я спросил его, могу ли я заплатить с помощью Ethereum, и он ответил утвердительно, поэтому мы заплатили с помощью Ethereum. Но есть проблема: он не использовал сеть Ethereum, а использовал Polygon. Я ценю работу, которую проводит DeFi, чтобы сделать криптовалюты более доступными для людей, у которых нет банковской системы, а без DeFi у них нет других вариантов, и я думаю, что было бы хорошо предоставить такие альтернативы.

Но в то же время я считаю, что цель экосистемы состоит в том, чтобы постепенно сокращать все больше и больше отдельных точек отказа в будущем. Думаю, даже Ethereum Foundation с этим согласен. Они постоянно становятся все более децентрализованными. Мы работаем над этим, но проблема в том, что такой децентрализованный подход на самом деле не существует для такого владельца кофейни. Хотя технически возможно быть более децентрализованным, децентрализованный подход фактически не существует для этих держателей валюты. Поэтому действительное совершенствование и улучшение ситуации — это очень большая задача для этих людей в цепочке.

Так что, по сути, я не знаю, сможем ли мы позволить этим держателям валют фактически использовать цепочку, получать от нее выгоду, пользоваться преимуществами децентрализации и глобальной неразрешенности, и можем ли мы достичь мира, в котором люди смогут действительно получать выгоду от всех областей применения, которые были в ваших мыслях с 2013 года. Можем ли мы превратить эти концепции в действительно полезные приложения, приносящие пользу людям?

Эти технические усилия развивались в достаточно последовательном направлении, что, на мой взгляд, интересно. Инструменты изменились, и 10 лет назад мы даже не думали об этих проблемах, а теперь задумываемся. Но правила те же. Но сейчас я думаю, что важнее сосредоточиться на фактическом внедрении и использовании. Решение требует технической работы, но оно более децентрализовано и распределено на разных уровнях. Это означает, что Ethereum Foundation, основная команда разработчиков Ethereum и команда клиентов больше не являются единственными местами, выполняющими чрезвычайно важную работу, компании-кошельки также являются местом, где выполняют чрезвычайно важную работу, а разработчики приложений также являются единственными местами, выполняющими чрезвычайно важную работу. важная работа, даже создание корпоративных блокчейнов. Это то, что люди пытались сделать в течение многих лет. Но я думаю, что если вы думаете об этом как о своего рода третьем слое поверх Эфириума, то на самом деле возможно сделать его осуществимым, сделать так, чтобы он действительно предоставлял преимущества децентрализации тем, кто хочет его использовать, и сделать так, чтобы это действительно работало.

Это одни из самых больших изменений, которые мы видели за последние 10 лет. Это был долгий и медленный путь от первоначальной концепции к процессу постепенного решения различных задач на практике. Я надеюсь, что в ближайшие 5 лет мы сможем решить большую часть этих задач.