Triển vọng tương lai của giao thức Ethereum: Nâng cấp EVM và trừu tượng hóa tài khoản dẫn dắt sự thịnh vượng

Tương lai có thể của giao thức Ethereum (sáu): Thịnh vượng

Trong thiết kế giao thức Ethereum, có nhiều "chi tiết" rất quan trọng đối với sự thành công của nó. Trên 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 ngách khác nhau, đó chính là ý nghĩa của "thịnh vượng".

Vitalik về tương lai có thể của Ethereum (sáu): The Splurge

Phồn vinh: Mục tiêu chính

  • Biến EVM thành "trạng thái cuối cùng" hiệu suất cao và ổn định
  • Nhập trừu tượng hóa tài khoản vào giao thức, cho phép tất cả người dùng tận hưởng tài khoản an toàn và tiện lợi hơn.
  • Tối ưu hóa chi phí giao dịch, nâng cao khả năng mở rộng đồng thời giảm thiểu rủi ro
  • Khám phá mật mã tiên tiến, giúp Ethereum cải thiện đáng kể trong dài hạn

Vitalik về tương lai có thể của Ethereum (sáu): The Splurge

Cải tiến EVM

Giải quyết vấn đề gì?

Hiện tại, EVM khó khăn trong việc phân tích tĩnh, điều này làm cho việc tạo ra các triển khai hiệu quả, xác minh chính thức mã và thực hiện mở rộng thêm trở nên khó khăn. Ngoài ra, hiệu suất của EVM thấp, khó có thể thực hiện nhiều hình thức mật mã cao cấp, trừ khi được hỗ trợ rõ ràng thông qua các biên dịch trước.

Nó là gì, 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 phân nhánh cứng tiếp theo. EOF là một loạt các EIP, chỉ định một phiên bản mã EVM mới, với nhiều tính năng độc đáo, điều nổi bật nhất là:

  • Mã ( có thể thực thi, nhưng không thể đọc ) từ EVM, và dữ liệu ( có thể đọc được, nhưng không thể thực thi giữa ).
  • Cấm chuyển hướng động, chỉ cho phép chuyển hướng tĩnh
  • Mã EVM không thể quan sát thông tin liên quan đến nhiên liệu nữa
  • Đã thêm một cơ chế con trình hiện rõ mới

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 ép chuyển đổi sang mã EOF ). Hợp đồng mới sẽ được hưởng lợi từ việc nâng cao hiệu suất do EOF mang lại - trước tiên là thông qua mã byte được thu hẹp một chút nhờ vào tính năng tiểu trình, sau đó là các chức năng mới hoặc chi phí gas giảm do EOF.

Vitalik về tương lai có thể của Ethereum (sáu): The Splurge

Sau khi giới thiệu EOF, việc nâng cấp trở nên dễ dàng hơn, hiện tại phát triển hoàn thiện nhất là mở rộng số học mô-đun EVM ( EVM-MAX ). EVM-MAX tạo ra một tập hợp các thao tác mới chuyên biệt cho phép tính toán mô, 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 khá mới là kết hợp EVM-MAX với đặc tính SIMD (đơn lệnh đa dữ liệu) (, SIMD đã tồn tại như một khái niệm trong Ethereum trong một thời gian dài, được đề xuất lần đầu bởi EIP-616 của Greg Colvin. 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, việc kết hợp EVM-MAX và SIMD khiến cho việc mở rộng hướng hiệu suất này trở thành một cặp tự nhiên.

Một thiết kế tổng hợp EIP sẽ bắt đầu từ EIP-6690, sau đó:

  • Cho phép )i( bất kỳ số lẻ nào hoặc )ii( bất kỳ lũy thừa của 2 nào cao nhất là 2768 làm số mô-đun.
  • Đối với mỗi mã lệnh EVM-MAX ) cộng, trừ, nhân (, thêm một phiên bản, phiên bản này không còn sử dụng 3 hằng số x, y, z, mà sử dụng 7 hằng số: x_start, x_skip, y_start, y_skip, z_start, z_skip, count. Trong mã Python, các mã lệnh này có tác dụng tương tự như:

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.

  • Có thể thêm XOR, AND, OR, NOT và SHIFT) bao gồm vòng lặp và không vòng lặp (, ít nhất cho số mũ của 2. Đồng thời thêm ISZERO) sẽ đẩy đầu ra lên ngăn xếp chính EVM(, điều này sẽ đủ mạnh để thực hiện mật mã elliptic curve, mật mã miền nhỏ) như Poseidon, Circle STARKs(, hàm băm truyền thống) như SHA256, KECCAK, BLAKE( và mật mã dựa trên lưới. Các nâng cấp EVM khác cũng có thể được thực hiện, nhưng cho đến nay ít được chú ý hơn.

) Liên kết nghiên cứu hiện tại

  • EOF:
  • EVM-MAX:
  • SIMD:

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 tạm thời loại bỏ, nhưng 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 phải 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 L1 và độ phức tạp cơ sở hạ tầng, EOF là một lượng lớn mã cần được thêm vào việc triển khai EVM, và 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 các lợi ích khác. Có thể nói, lộ trình ưu tiên cải tiến liên tục Ethereum L1 nên bao gồm và xây dựng trên EOF.

Cần thực hiện một công việc quan trọng là triển khai các chức năng tương tự như EVM-MAX kết hợp với SIMD, và thực hiện kiểm tra hiệu suất tiêu tốn gas của 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 sẵn 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-ec1638a809393a6ed42724fb08f534da.webp(

Trừu tượng tài khoản

) đã 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 tài khoản được thiết kế để 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:

  • Chuyển sang mật mã kháng lượng tử
  • Thay thế khóa cũ ### được coi là thực tiễn an toàn được khuyến nghị (
  • Ví nhiều chữ ký và ví phục hồi xã hội
  • Sử dụng một khóa để thực hiện các hoạt động có giá trị thấp, sử dụng một khóa khác ) hoặc một nhóm khóa ( để thực hiện các hoạt động có giá trị cao.

Cho phép giao thức bảo mật hoạt động mà không cần tiếp nhận, giảm đáng kể độ phức tạp của nó và loại bỏ một điểm phụ thuộc trung tâm 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.

![Vitalik về tương lai có thể của Ethereum (sáu): The Splurge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-66bd22f0b53601d0976aa3a2b701c981.webp(

MPC) tính toán đa phần ( là một công nghệ đã có 40 năm lịch sử, được sử dụng để chia nhỏ khóa thành nhiều phần và lưu trữ trên nhiều thiết bị, sử dụng công nghệ mật mã để tạo ra chữ ký mà không cần phải kết hợp trực tiếp các phần khóa này.

EIP-7702 là một đề xuất được dự kiến sẽ được đưa vào trong hard fork tiếp theo, EIP-7702 là kết quả của sự nhận thức ngày càng tăng về việc cung cấp tính dễ dàng cho tài khoản để mang lại lợi ích cho tất cả người dùng ), bao gồm cả người dùng EOA (, nhằm cải thiện trải nghiệm của tất cả người dùng trong thời gian ngắn và tránh việc chia thành hai hệ sinh thái.

Công việc này bắt đầu từ EIP-3074 và cuối cùng hình thành EIP-7702. EIP-7702 cung cấp "chức năng tiện lợi" của trừu tượng tài khoản cho tất cả người dùng, bao gồm cả EOA) tài khoản được sở hữu bên ngoài ngày nay, tức là tài khoản được kiểm soát bởi chữ ký ECDSA(.

Mặc dù một số thách thức ), đặc biệt là thách thức "tiện lợi" ( có thể được giải quyết thông qua các công nghệ tiến bộ như tính toán đa bên hoặc EIP-7702, nhưng mục tiêu an ninh chính mà đề xuất trừu tượng tài khoản ban đầu đặt ra chỉ có thể đạt được bằng cách truy ngược và giải quyết vấn đề gốc: cho phép mã hợp đồng thông minh kiểm soát xác thực giao dịch. Nguyên nhân đến nay chưa được thực hiện là do việc triển khai an toàn, điều này là một thách thức.

![Vitalik về tương lai có thể của Ethereum (sáu): The Splurge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-c0f722db75e53f4ff37ef40f5547dfc4.webp(

) Nó là gì, nó hoạt động như thế nào?

Cốt lõi của trừu tượng tài khoản rất đơn giản: cho phép hợp đồng thông minh khởi xướng giao dịch, chứ không chỉ là EOA. Toàn bộ sự phức tạp đến từ việc thực hiện điều này theo cách thân thiện với việc duy trì mạng phi tập trung và ngăn chặn các cuộc tấn công từ chối dịch vụ.

Một thách thức chính điển hình là vấn đề nhiều thất bại:

Nếu có 1000 hàm xác thực tài khoản đều phụ thuộc vào một giá trị duy nhất S, và giá trị S hiện tại khiến cho các giao dịch trong bộ nhớ đều hợp lệ, thì việc có một giao dịch duy nhất lật 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 đồng thời hạn chế rủi ro từ chối dịch vụ ###DoS(, cuối cùng đã đưa ra được giải pháp để thực hiện "trừu tượng tài khoản lý tưởng": ERC-4337.

Cách hoạt động của ERC-4337 là chia việc xử lý các thao tác của người dùng thành hai giai đoạn: xác thực và thực thi. Tất cả các xác thực được xử lý trước, tất cả các thực thi sau đó được xử lý. Trong pool bộ nhớ, chỉ khi giai đoạn xác thực của thao tác người dùng chỉ liên quan đến tài khoản của chính họ và không đọc các biến môi trường, thì thao tác đó mới được chấp nhận. Điều này giúp ngăn chặn các cuộc tấn công từ chối dịch vụ nhiều lần. Hơn nữa, cũng có sự áp dụng nghiêm ngặt giới hạn gas đối với 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 một 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 viết ít nhất một phần nội dung đó vào giao thức.

Hai lý do chính như sau:

  1. EntryPoint như là sự kém hiệu quả vốn có của hợp đồng: mỗi gói có chi phí cố định khoảng 100,000 gas, cùng với hàng nghìn gas bổ sung cho mỗi thao tác của người dùng.
  2. Đảm bảo tính cần thiết của thuộc tính Ethereum: như danh sách đã tạo ra yêu cầu chuyển giao đến người dùng trừu tượng tài khoản.

![Vitalik về tương lai có thể của Ethereum (sáu): The Splurge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-fe95dd28b911aea1a22365468b7c42cd.webp(

Ngoài ra, ERC-4337 còn mở rộng hai chức năng:

  • Đại lý thanh toán ) Paymasters (: cho phép một tài khoản đại diện cho tài khoản khác để thanh toán chi phí, điều này vi phạm quy tắc chỉ có thể truy cập vào tài khoản của người gửi trong giai đoạn xác thực, do đó đã giới thiệu xử lý đặc biệt để đảm bảo tính an toàn của cơ chế đại lý thanh toán.
  • Giao thức ) Aggregators (: Hỗ trợ chức năng gộp chữ ký, như gộp BLS hoặc gộp dựa trên SNARK. Điều này là cần thiết để đạt được hiệu quả dữ liệu tối đa trên Rollup.

) Liên kết nghiên cứu hiện có

  • Bài phát biểu về lịch sử trừu tượng tài khoản:
  • ERC-4337:
  • EIP-7702:
  • Mã BLSWallet ### sử dụng chức năng tổng hợp (:
  • EIP-7562) viết trong giao thức tài khoản trừu tượng (:
  • EIP-7701) tài khoản trừu tượng giao thức ghi dựa trên EOF (:

) 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 hóa tài khoản vào giao thức, gần đây, EIP trừu tượng hóa tài khoản được ưa chuộng là EIP-7701, đề xuất này thực hiện trừu tượng hóa tài khoản trên EOF.

Xem bản gốc
This page may contain third-party content, which is provided for information purposes only (not representations/warranties) and should not be considered as an endorsement of its views by Gate, nor as financial or professional advice. See Disclaimer for details.
  • Phần thưởng
  • 4
  • Chia sẻ
Bình luận
0/400
UnluckyLemurvip
· 9giờ trước
Ai đang muốn thảo luận nghiêm túc về EVM vậy?
Xem bản gốcTrả lời0
Ser_Liquidatedvip
· 9giờ trước
Ừm, gas này thật tốn tiền quá.
Xem bản gốcTrả lời0
Blockwatcher9000vip
· 9giờ trước
Lần này nâng cấp ổn định, GAS cuối cùng sẽ rẻ hơn.
Xem bản gốcTrả lời0
  • Ghim
Giao dịch tiền điện tử mọi lúc mọi nơi
qrCode
Quét để tải xuống ứng dụng Gate
Cộng đồng
Tiếng Việt
  • 简体中文
  • English
  • Tiếng Việt
  • 繁體中文
  • Español
  • Русский
  • Français (Afrique)
  • Português (Portugal)
  • Bahasa Indonesia
  • 日本語
  • بالعربية
  • Українська
  • Português (Brasil)