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正如路线图上的箭头所示,列出的各个阶段不是首尾相接的,各种努力是并行发生的。
目标:拥有一个理想的、简单的、健壮的以及去中心化的权益证明(PoS)共识。
1、2020 年 12 月 1 日 – 信标链启动。
2、2021 年 10 月 27 日 – 预热分叉 (Altair) – 共识客户端开发人员试运行了一次协调硬分叉升级。
3、2022 年 9 月 15 日 – 合并! 不再有 PoW——共识层和执行层在区块高度达到 15,537,394 时进行了大合并。
1、提款– 使验证者能够提取全部或部分质押 ETH 权益。
2、分布式验证器——引入多重签名,其中 n 个人共享同一个验证器,m-of-n 必须就其行为方式达成一致。
3、视图合并——调整分叉选择规则(验证器投票的方式),以减轻一类攻击。
4、改进聚合—— 以太坊努力支持尽可能多的验证者,但让每个验证者对每个区块进行投票(并验证其他所有验证者的投票)过于占用带宽。下一个最好的事情是聚合签名,但这也有其局限性,并且可以做得更好。
5、单 slot 最终性(SSF)——每个 slot (12 秒)确定链,而不是按 epoch (12.8 分钟)来确定。
(1)SSF 共识算法——现有与 SSF 兼容的算法是不够的,我们想要一个即使超过 1/3 的验证器离线,也能保持链活跃的算法;
(2)SSF 验证者经济学——如果我们最终不得不限制验证器的数量,我们如何限制参与,我们会做出什么牺牲?
6、秘密 leader 选举(SLE)
7、支持更多的验证器——持续的长期努力:安全地支持更多验证器总是可取的。
8、量子安全的聚合友好签名—— 使以太坊免受量子计算机攻击。
9、实施 EIP-4844—— 将 EIP-4844 应用到以太坊主网。
10、基础 rollup 扩容—— 依赖于以下内容:
11、完整 rollup 扩容—— 依赖于以下内容:
12、量子安全以及无可信设置的承诺—— 让以太坊免受量子计算机影响。
目标:确保可靠可信的中立交易包含,并避免 MEV 的中心化以及其他协议风险。
相关链接:
1、协议外 MEV 市场——MEV-Boost 中间件允许普通验证者从 MEV 中获利,而无需自己运行复杂的 MEV 策略。
1、包含列表或替代方案——让区块提议者对区块构建者施加限制,即强制他们包含交易。
(1)包含列表注释;
(2)研究在不给区块提议者增加负担的情况下约束区块构建者;
2、协议内 PBS – 将区块构建者的市场直接纳入协议中。
3、MEV 销毁——让区块链捕获从链上经济中提取的价值。
(1)通过提议者拍卖的直接销毁 MEV 提案;
(2)委员会驱动的 MEV 平滑将使协议能够感知 MEV;
(3)通过经济激励限制验证者集,将通过负发行间接燃烧 MEV;
4、应用层 MEV 最小化——不直接与 L1 相关,该项目涉及开发人员在设计 dapp 时将 MEV 考虑在内。这里是一些采用 MEV 最小化策略的 dapp 示例。
随着区块提案保持去中心化,我们现在有一个单独的问题,即区块构建变得中心化。即使路线图上的所有其他项目,都旨在最大限度地减少集中式区块构建的最坏可能负面影响,但能够跨多个节点分发区块构建仍然是一个主要的好处。
它仍然是一个活跃的研究领域,具有非常开放的设计考虑,因此不清楚前两项是否应该包含在协议当中(因此在路线图上是问号状态)。
以下是一些相关链接:
目标:验证区块应该超级简单——下载 N 字节数据,执行一些基本计算,验证一个 SNARK 就完成了。
这个阶段本质上是通过最终实现轻客户端来填补“客户端空白”:不是每个人都想或能够运行一个全节点。 The Verge 的目标是引入无需信任或信任最小化的替代方案,这些替代方案易于运行且不需要大量存储和带宽。 The Verge 的最终目标是让这些轻客户端提供与今天的全节点相同的安全保证。
一切都依赖于零知识技术,例如 SNARKs 和 STARKs,而它们本身依赖于多项式承诺方案。以下是一些相关链接:
1、解决了最严重的 EVM DoS 问题——主要是 gas 定价问题,已在柏林升级中修复。
2、基本的轻客户端支持(同步委员会)——多亏了同步委员会,很容易构建遵循共识层的轻客户端。
1、SNARK / STARK ASIC——专为创建证明而构建的硬件。
2、Verkle 树 – 用更高效的数据结构替换用于全局状态的数据结构
(1)关于 Verkle 树的链接列表;
(2)关键的好处是拥有非常短的证明,轻客户端可以轻松地验证这些证明,以仅使用区块头来验证账户余额之类的东西——他们已经可以利用同步委员会来验证给定的区块头实际上是主链的一部分;
(3)依赖于找出正确的规范,如何安全过渡,以及它将如何影响更新/编辑状态的 EVM gas 成本(也依赖于禁止 The Purge 中的 SELF-DESTRUCT );
3、基于 SNARK 的轻客户端– SNARKify 同步委员会过渡以快速证明当前同步委员会由哪些验证者组成
4、完全 SNARKed 的以太坊– 以下 3 项加在一起构成了以太坊拥有极其高效和无需信任的区块验证终局阶段的一个重要里程碑:
(1)用于 Verkle 证明的 SNARK——通过将 Verkle 证明合并到一个 SNARK 中,区块将包含一个关于它们修改的部分状态的简短独立证明,因此无需验证区块 N-1 的整个状态来验证区块 N 是否正确修改了它。
(2)用于共识状态转换的 SNARK——从信任最小化的同步委员会转移到对共识层上发生的一切进行完全无需信任的验证。
(3)L1 EVM 的 SNARK——通过将 zk-EVM 直接集成到 L1 中,利用 rollup 团队在 zk-EVM 上所做的努力(请参阅有关 enhrined rollups 的帖子)。
5、增加 L1 gas 限制——通过消除今天“每个节点都需要存储所有东西”的负担以无需信任的方式验证区块,拥有更大的区块将更容易获得更多的 L1 可扩展性(这将自动复合所有 L2 扩展)
6、转向量子安全的 SNARK(例如 STARK)——使以太坊免受量子计算机攻击(SNARK 的有效性,依赖于已知被量子计算机破解的密码学,而 STARK 则不然)。
目标:简化协议,消除技术债务,并通过清除旧历史限制参与网络的成本。
1、消除大部分 gas 退款——柏林升级中完成的所有 gas 重新定价。
2、信标链快速同步——所有的开发工作都是从最近完成的 epoch 开始同步,而不是从起源同步(在大多数共识客户端中称为“检查点同步”)。
3、EIP-4444规范—参见 EIP 规范 。
1、历史过期——通过让旧历史过期来减少存储要求、同步时间以及代码复杂性。
(1)看这个推特贴;
(2)依赖于 EIP-4444 的实现,这取决于通过其他方式(如 Portal Network)访问替代历史记录
(3)Vitalik 关于历史到期的 AMA;
2、状态过期——解决关于状态的整个“支付一次,数据永久存储”问题。
(1)这个想法是自动使状态的未使用部分过期,并且只保留一个 verkle 树根,用户可以在需要时使用它来恢复过期状态;
(2)Vitalik 关于状态过期的 AMA;
(3)依靠:基本状态到期规范——我们实际上是如何做到的,查看潜在的路线图(和其他选项);
3、日志改革——简化事件日志的工作方式,以更有效地搜索历史事件。
4、序列化协调——执行层使用 RLP 进行数据序列化,而共识层使用 SSZ,这将摆脱 RLP,而在所有地方使用SSZ。
5、删除旧的事务类型——停止支持旧的事务类型(参见 EIP-2718),以从客户端删除代码复杂性(以一些向后兼容为代价)。
6、EVM 简化轨道。
(1)禁止 SELFDESTRUCT——这个操作码是许多问题的根源(相关 EIP:EIP-4758 和 EIP-4760 及讨论);
(2)简化 gas 机制——涉及删除此处提到的许多与 gas 相关的 EVM 特性;
(3)预编译——> EVM实现——摆脱预编译合约,支持直接 EVM 实现(即大模块化运算,参见 The Splurge);
目标:修复其他一切
所有更高优先级升级所不需要的美好改进,都属于 The Splurge。最大的改进项目是帐户抽象,但也是对现有事物的小调整。
1、EIP-1559——这个著名的 EIP 除了燃烧 ETH 之外还有很多好处。
2、ERC-4337 规范——该 ERC 旨在在不修改核心协议的情况下引入账户抽象(ERC-4337 的初始解释文章)。
1、最终阶段的 EIP-1559– 通过多维增强 EIP-1559。
2、EVM 改进轨道以及从 The Purge 到 EVM 最终阶段的简化轨道。
(1)EVM 对象格式 (EOF) — 一组 EIP,允许在部署 EVM 字节码时进行验证和版本控制。请看这篇解释文章和推特帖;
(2)大模块化运算——路线图中的很多密码学都依赖于非常大的数字进行模运算,这可以直接在 EVM 中更有效地完成;
(3)进一步的 EVM 改进——任何其他值得添加以改进 EVM 的东西——或者为了消除复杂性而删除的任何东西;
3、导致最终阶段帐户抽象的帐户抽象轨道。有关详细信息,请参阅 Vitalik 对以下项目的描述:
(1)ERC-4337– 开发真正获得采用的兼容智能钱包;
(2)自愿 EOA 转换——通过 EIP,让普通账户不可逆地添加代码将其转换成合约账户,即成为符合 4337 标准的智能钱包;
(3)协议内转换——使所有现有帐户都必须进行上述转换;
4、可验证延迟函数(VDF)——本质上是“不可并行的工作量证明”,它将增强 PoS 以及其他事物的随机性(请参阅关于 VDF 及其潜在用途的 ethresear.ch 帖子)
5、探索粉尘账户的解决方案——拯救“粉尘资金”,这些资金的移动成本高于其价值。在这里有一堆想法。