希望 “上海” 升級做到兩件事:支持質押 ETH 提款;和實現擴容。

原文: What’s After Proof of Stake for Ethereum?(Future)

作者: Danny Ryan, Jeff Benson

編譯: Moni,Odaily 星球日報譯者

封面: Photo by Frankie Lopez on Unsplash

以太坊即將迎來有史以來最大規模的升級——“合併”(The Merge),從此從工作量證明(PoW)轉向權益證明共識(PoS)機制。“合併” 被認為是以太坊升級的第一階段,將實現安全性和可持續性方面的提升。值得注意的是,本次升級並不包括人們期待已久的以太坊擴容終極解決方案分片(Shard)。

在此背景下,a16z 對參與這次升級的以太坊基金會研究員 Danny Ryan 進行了專訪。採訪的第一部分主要討論了 “合併” 如何給以太坊帶來安全性和穩定性。

第二部分採訪中, Danny Ryan 還談到了用戶期待已久的未來升級,包括 Danksharding 、無狀態以太坊(Stateless Ethereum)以及針對礦工可提取價值 (MEV) 的安全性更新。不僅如此,他還解釋瞭如何通過長達數年的努力造就了研究和測試未來升級的新方法。

協調去中心化網絡

a16z:您之前提到在以太坊 “合併” 之後,會有部分礦工進行分叉 並繼續嘗試使用舊鏈的可能性。但實際上大部分人都會參與到 “合併” 這個過程中。作為以太坊基金會的研究員,您在這過程中扮演了什麼角色?又是如何協調如此大規模升級的? 

DANNY RYAN:大約在五年前,我就開始參與權益證明機制(PoS)方面的工作了,並知道以太坊總有一天會走向這一步。一直以來,以太坊社區都在努力向前奔跑、做正確的事、致力於構建一個長久有效的協議,而不僅僅滿足於當下。

因此,人們很早就預感到 PoS 將比 PoW 更好、更安全,並為此感到非常興奮。直到大約五年前,當他們意識到權益證明機制變得越來越可行時,開始變得既興奮又焦慮,一方面是因為以太坊社區理念即將要實現了,另一方面是擔憂那些敏感性問題。

為了能順利推動升級,以太坊基金會、研究團隊以及客戶們一直都在努力探索解決方案。在這過程中,我們經常會碰到一些難題,比如觸碰到灰色地帶的解決方案是否是一種正確的選擇?是現在就做還是以後再做?可以說每做一個決定都很艱難,而以太坊基金會在這其中起到了輔助協調的作用,我們幫助研發人員一起研發、解決審查問題、促進對話、制定進度和優先級順序。

但歸根結底,在大多數項目上,以太坊基金會的作用是幫助協議在去中心化的同時更加可持續化、可擴展化以及更安全。因此,在技術工作和社區協調方面,我們的重心主要圍繞促進更好的信息傳遞、研究以及對話,使眾多參與研發、工程和社區的成員們能夠持續推進項目發展並參與決策制定。

a16z:在過去的五年時間裡,以太坊社區越來越壯大,而在 “合併” 之後,理論上它會變得更加去中心化。對於未來的升級流程,您有什麼想法?有沒有可能會通過某種 Layer1 DAO 來協調升級?

DANNY RYAN:據我了解,以太坊社區不會進行鏈上投票或者是任何形式的代幣投票和升級,而是由用戶自己來決定運行什麼樣的協議。

通常來說,這些協議具有廣泛的共識,但有時也會出現分歧,比如以太坊和以太坊經典。但歸根結底,想要運行什麼樣的協議是你的權利、社區的權利以及所有用戶的權利。一般來說,我們不會進行干涉,因為大家都在努力讓以太坊變得更好,況且在核心內容方面並沒有太多的衝突。 

所以,我並不期待出現一些正式的技術機制來約束自由發展,反而希望整個過程可以在這種鬆散的治理中繼續發展和改變。我認為,這種由研究人員、開發人員和社區成員等共同參與的治理也是一種好選擇。

的確,你已經提到了以太坊社區的隊伍越來越壯大,決策的製定和落實開始變得越來越困難。不過,我個人認為這就是目前此階段的一個特點。

我認為,從應用程序和用戶的可靠性角度來看,很多以太坊協議可能需要能固定下來而不是一直進行更改。因此,治理社區和落實決策變得越來越困難,有時候我感覺到自己就像穿著負重背心、腳踝和手腕上都綁著重物在跑步一樣。在接下來的幾年時間裡,還會有一些關鍵的事情要去完成,而把事情做好將會變得越來越難。

Vitalik Buterin 提出了 “功能逃逸速度”(Functionality escape velocity)理論,也就是 Layer1 用於提供安全性和可靠性,Layer2 用於快速迭代操作, 一旦 Layer1 足夠強大,剩下的交給 Layer2 就可以了。最終我們將停止對協議進行快速更改,並利用 Layer2 等系統為以太坊生態系統添加更多功能,以無限多種方式進行擴展和利用,有足夠多的可用數據來處理海量交易。

我認為把事情做好將會變得越來越難,但這是我們必須做的

PoS 之後,以太坊路在何方?

a16z:以太坊從工作量證明遷移到權益證明已經持續了很長時間,最先啟動的應該會是分片,但按照生態系統的發展,權益證明共識機制轉移可能會先發生。在此過程中,以太坊生態系統還會有哪些工作要做?另外在權益證明共識機制轉移過程中,是否有可能發生其他升級?

DANNY RYAN:首先,以太坊優先考慮遷移到權益證明共識機制的原因可能有很多。一是通過工作量證明所需支付的費用過高,這個事情必須盡快停止;二是以太坊需要擴容,尤其是現在市場上出現了很多 Layer 2。

所以,如果以太坊有 10-100 倍的網絡容量,那麼可以專注於其他事情並完成其他工作,比如 “統一” 當前兩個不同的系統:信標鍊和當前以太坊主網。

不過,一些其他的事情影響了以太坊權益證明遷移時間表,正如我之前所提到的——EVM 問題。當你開始考慮以太坊虛擬機發展方向時,就會出現中心化和其他安全問題。在過去的 12 個多月時間裡,以太坊開發人員希望優化 Layer 1 來緩解其中一些問題,而且進行了大量研究。

另外需要強調的是:分片路線圖和 “danksharding”,當你假設這些高度激勵的 MEV 參與者存在時,整個網絡結構實際上被簡化了。一些外部參與者不僅改變了開發人員對網絡安全性的看法,還改變了對協議構建的看法。

如果你假設這些高度激勵的參與者因為 MEV 而願意做某些事情,那麼突然之間你就有了這個第三方參與者的共識,這種情況有可能會導致某些不好的事情發生,但也會刺激出現新的設計類型。

順便說一下,以太坊基金會的開發人員已經構建了一些新的升級測試工具,這樣下一次升級將更多地是編寫測試,而不是考慮如何測試它。

a16z:開發人員是否仍在積極討論和研究無狀態以太坊(stateless Ethereum)?

DANNY RYAN:是的,賬戶、合約、餘額這些東西其實都存在一種狀態,這些也就是以太坊的狀態,鑑於在區塊鏈中的位置,就有了一種現實狀態,隨著時間的推移,狀態也會線性增長。如果增加 gas 限制,以太坊的狀態增長就會變得更快——所以,這是一個問題。

如果 gas 增長速度超過了消費機器的內存和硬盤空間,那麼就意味著用戶無法在家用計算機和消費硬件上運行以太坊節點,繼而引發安全和中心化問題。此外,正如以太坊客戶端 GETH 團隊的一些成員所提到的那樣,以太坊狀態不斷增長的事實意味著他們必須不斷進行優化客戶端,難度也會越來越大。

無狀態以太坊以及相關研究方向是一個潛在的解決方案,實際上,在無狀態以太坊上執行一個區塊並不需要驗證整個區塊的狀態,比如在執行區塊函數的時候,可以設置一個隱藏輸入。

舉個例子:我需要 pre-state,我需要 block,然後我得到 post-state 來知道 block 是否有效。

對於無狀態以太坊而言,可以將狀態要求(包括執行特定區塊所需的賬戶和其他東西)嵌入到區塊裡,並且證明這些狀態是正確的。這意味著,執行一個區塊並檢查以太坊的有效性只需擁有區塊即可,這真的很好,我們可以擁有不一定具有完整狀態的完整節點。

無狀態以太坊擴大了節點範圍:我可能有一個完全驗證但沒有狀態的節點,可能有一個只保持與我相關狀態的節點,或者可能有一個非常完整的節點(其中包含所有狀態)。

構建無狀態以太坊正在積極進行中,據我了解,目前已經有一個測試網開始測試了,我們同步也會測試其他一些有趣的東西。不過,以太坊升級會有一些優先級,相比於無狀態以太坊,分配和 Layer 1 擴容的需求更高,所以可能擴容會被優先考慮。

說了這麼多,很難說哪個升級會優先啟動。我們有 “proto-danksharding”,這似乎是一種逐步擴容的方法,也許這個升級會優先處理,然後再進行無狀態以太坊升級,最後實施完全分配。我認為,對於狀態增長的問題,以太坊必須要有一個解決路徑而且必須修復它,雖然以太坊狀態問題並不是當務之急,也不會在未來幾年削弱以太坊的影響力,但這個問題必須解決。

a16z:以太坊 “合併” 之後,會有哪些升級?是否會進行清理升級?是否會和 “上海” 升級分開?以太坊什麼時候引入分片?

DANNY RYAN: “上海” 可能是以太坊合併之後的分叉名稱,在以太坊合併階段,可能並不能提取您已經質押了近兩年的資金,雖然一開始以太坊確實希望在以太坊合併後就能支持提取已質押的 ETH,但隨著時間的推移並考慮到合併的複雜性,開發人員應該會選擇 “分兩步走”,先完成合併,暫時不添加額外的提款功能。

我本人非常、非常、非常希望 “上海” 分叉能夠實現提款——因為這是以太坊合併之後的第一次升級,而且這是以太坊此前所做的承諾,也涉及到很多資金,我不希望有任何問題,需要進行大量測試和其他許多工作。

我認為 EVM(以太坊虛擬機)還有許多其他改進可以應用到這個系統中——不同的數學運算和不同的可擴展性,EVM 中更好的版本控制以及其他功能。EVM 優化需要一個 “減壓閥”,多年來優化 EVM 的工作一直被擱置在一邊,開發人員在合併和其他升級工作上投入了太多時間,但人們真的希望看到一些以太坊可以進行一些小的、可擴展的升級。

因此,合併之後,以太坊要么進行 proto-danksharding(將為以太坊實施分配奠定基礎,並幫助以太坊獲得更大容量),要么降低 gas 費用——這很容易但不是一個真正可持續的解決方案。

所以,我希望可以在以太坊 “上海” 升級看到兩件事:支持質押 ETH 提款、以及擴容對太坊網絡。

但問題是:以太坊未來路在何方?這很難說。如果以太坊確實能在 “上海” 升級取得了一些進展,無疑對 Layer 2 來說是一個非常好的補充;或者,如果還是無法滿足 Layer 2 的需求,那麼至少 “上海” 升級將會為全面 danksharding 打下一個好基礎。

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