Упрощенный уровень протокола: следующий шаг Ethereum

В ходе развития блокчейна Биткойн оставил глубокое впечатление благодаря своему простому и ясному дизайну. Протокол, который понимает даже старшеклассник, тем не менее поддерживает работу глобальной децентрализованной финансовой системы. Напротив, Эфир, когда-то обещавший "мировой компьютер", ныне связан сложностью: от громоздкой виртуальной машины до трудносопровождаемого механизма консенсуса, а также до многослойных предварительно скомпилированных контрактов, структур данных и механизма Gas. Пора снова начать, чтобы Эфир вернулся к простоте, он должен быть не только масштабируемым, но и легким для понимания, обслуживания и проверки.

Видение Ethereum заключается в том, чтобы стать мировым реестром, несущим цивилизованные активы и записи, а также поддерживающим критически важную инфраструктуру, такую как финансы, управление и аутентификация ценных данных. Для достижения этой цели необходимо сбалансировать две ключевые компетенции — масштабируемость и устойчивость.

Будущие хардфорки значительно увеличат пространство данных L2, а дорожная карта на 2026 год также планирует аналогичное расширение для L1. В то же время, Ethereum перешел на консенсус PoS, разнообразие клиентов быстро улучшается, а исследования ZK-доказуемости и защиты от квантовых атак продолжаются. Однако, помимо масштабируемости и производительности, существует еще одна легко игнорируемая, но не менее важная основа устойчивости: простота протокола.

Простота: окончательный щит децентрализации

Биткойн больше всего хвалят за его предельно простой протокол:

• Блокчейн состоит из серии блоков
• Каждый блок хешируется с предыдущим блоком
• Блок проверяется с помощью PoW, то есть проверяется, равны ли первые несколько символов его хэша 0.
• Каждый блок содержит транзакции, а затраты на транзакции происходят от добычи или предыдущих транзакций.

Эта простота приносит много преимуществ:

• Снижение барьеров для исследований и разработок и предотвращение технологических монополий
• Снижение затрат на разработку новой инфраструктуры
• Уменьшить сложность долгосрочного обслуживания
• Снизить риски серьезных уязвимостей безопасности
• Снижение вероятности манипулирования со стороны особых интересов

Исторически сложилось так, что Ethereum показал плохие результаты с точки зрения простоты, что приводило к ненужным затратам на разработку, рискам безопасности и закрытой исследовательской культуре. В ближайшие пять лет Ethereum может стать почти таким же простым, как Bitcoin, начиная как с уровня консенсуса, так и с уровня исполнения.

Упрощенный уровень консенсуса

Будущий новый механизм консенсуса будет объединять достижения за последние десять лет в области теории консенсуса, ZK-SNARK и экономики стейкинга, с целью создания долгосрочного оптимального и значительно упрощенного уровня консенсуса. Ключевые мероприятия включают:

• Механизм завершения трех слотов: упрощение логики слотов и эпох, удаление сложного механизма комитета
• Упрощенный выбор форка и структура сети: меньше активных валидаторов, проще правила
• Упрощение логики, связанной с переходами между состояниями: переработка различных механизмов работы валидаторов

Улучшение уровня консенсуса относительно независимо от выполнения EVM, что позволяет более свободно проводить обновления. Истинная сложность заключается в том, как упростить уровень выполнения.

Упрощение уровня выполнения

Исполнительный уровень является настоящим источником сложности: набор инструкций EVM, предварительно скомпилированные контракты, трудности с расширением функции самоуничтожения, бремя исторической совместимости и т. д. Возможным решением является замена EVM на простую, высокопроизводительную и дружелюбную к ZK виртуальную машину, такую как RISC-V. Ее преимущества включают:

• Значительно улучшенная производительность
• Бесшовная интеграция с основными языками программирования
• Нативная поддержка системы нулевых знаний
• Четкая структура для удобного аудита и проверки безопасности
• Практически не требуется предварительно скомпилированных договоров

Процесс миграции можно смоделировать по образцу перехода Apple на чипы ARM, где старые контракты продолжают работать в интерпретаторе EVM, который сам по себе является контрактом, написанным на RISC-V.

Создание более элегантной основы системы

В будущем протокол Ethereum должен интегрировать больше "общих компонентов", чтобы further снизить сложность системы:

• Унифицированное стирающее кодирование: используется в нескольких сценариях, чтобы избежать повторяющегося проектирования
• Унифицированный формат сериализации: более эффективный и способствующий разъединению L2
• Единая структура дерева состояний: больше подходит для ZK доказательств, быстрее и проще

Это означает, что базовый уровень Ethereum больше не будет состоять из различных временных решений, а будет построен на "протокольных блоках", созданных с учетом инженерной эстетики.

Заключение

Простота и децентрализация аналогичны, они являются ключом к устойчивости системы. Действительное внимание к простоте требует культурного изменения, ее выгоды могут быть трудно поддающимися немедленной количественной оценке, но в долгосрочной перспективе ценность простоты будет постепенно проявляться. В будущем Ethereum должен установить цель по максимальному количеству строк кода консенсуса, стремясь приблизиться к уровню простоты Bitcoin. В то же время общий дизайн должен придерживаться принципа "простота прежде всего", склоняясь к локальной упаковке, а не к системной сложности, и приоритизировать выбор архитектуры с четкими атрибутами и возможностью верификации.