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a16z:以太坊升级的未来,合并后(第2部分)

以太坊有史以来最大的升级——转向权益证明共识机制就在眼前了。但是,虽然合并应该增加安全性和可持续性,但它并不包括分片,即人们期待已久的扩展网络的方法。

在我们与帮助协调升级过程的以太坊基金会(EF)研究员Danny Ryan谈话的第一部分,我们讨论了合并在安全和稳定性方面的设计。

在第二部分中,Ryan谈到了用户在未来可以期待的升级,包括danksharding、无状态以太坊,以及应对矿工可提取价值(MEV)上升的安全更新。他还解释了这一长达数年的努力是如何形成研究和测试未来升级的新方法的。

在一个去中心化的网络上进行协调

FUTURE:你暗指矿工会分叉并继续尝试使用旧链的可能性。但在大多数情况下,这个过程已经让所有人都加入进来了。作为以太坊基金会的研究人员,你在其中的作用是什么?如此大规模的行动是如何得到协调的?

DANNY RYAN:我在2017年左右开始参与权益证明的事情,即使在那个时候,我也觉得这是一个定局。那是五年前的事了。以太坊社区一直非常上进,一直在做正确的事情,并尝试去构建一个协议,这不仅仅是为了今天的工作,更是希望它能工作100年或更久。

因此,在其精神指导的早期,我们当有一种预感,权益证明可以做得安全,比工作量证明更好,人们对此非常兴奋。而到了2016年、2017年的时候,人们不仅对它感到兴奋,而且对它的发生感到焦急。似乎这在以太坊社区的精神世界里是非常深刻的,变化终将会发生。

还有更敏感的问题。EF,研究团队和EF以外的客户都在试图提出问题的解决方案并保持事情的发展,因此没有多少预先确定的结论。有时解决方案处于灰色地带 – 这是正确的解决方案吗?我们现在这样做吗?我们以后再做吗?这最终变得很困难,EF试图帮助协调这些方法,帮助进行一些研发以帮助审查解决方案,帮助促进对话以决定时间表,优先级和顺序。

但归根结底,在大多数项目上,EF议程是帮助使协议更具可持续性,安全性和可扩展性,同时去中心化——而不是发布特定功能。因此,当涉及到技术工作和社会协调时,我们关注的很多东西都是围绕着促进良好的信息,良好的研究和良好的对话,以便参与研发,工程和社区的许多参与者能够保持事情的发展并做出决定。

在过去的五年里,有更多的声音加入了社区,在合并之后,理论上它将变得更加去中心化。你对未来的升级过程有什么想法?有没有可能我们会看到某种layer-one的DAO来协调升级?

据我所知,以太坊社区并不参与链上投票 —— 或者任何形式的富豪投票和升级—— 而且协议是用户决定运行的协议。一般来说,有广泛的共识。有时会出现分裂——例如,以太坊与以太坊经典。但归根结底,弄清楚他们想要运行什么软件是你的权利,社区的权利和用户的权利。一般来说,我们同意,因为人们试图让以太坊变得更好,而且在一些核心的东西上没有太多的冲突。

所以我不期望有一个正式的技术机制。我确实希望这个过程能够继续增长,改变和发展,在这种松散的管理中,有研究人员,有开发人员,有社区成员,有dapps,以及类似的东西。

我想说的是(我想你也提到了这一点)谈判桌上的人越来越多,做决定和添加东西越来越难了。我个人认为,这是一个特点。我确实认为,无论是从应用程序和用户的可靠性角度来看,还是从避免长期捕获的角度来看,以太坊的很多协议僵化可能是重要的。因此,尽管在治理的漩涡中越来越难,并试图出货,有时感觉就像我试图穿着负重背心和在脚踝上绑着砝码跑步,现在我的手腕上也有砝码,但我认为我们有一些关键的东西要在未来几年内完成。但我认为,要完成这些事情将变得越来越难。我认为这是一件好事。

Vitalik称之为“功能逃逸速度”。让我们把以太坊带到一个具有足够规模和功能的地方,它可以在堆栈的下一层以无限多种方式扩展和利用。让EVM具有最低限度的足够功能,有足够的数据可用性来处理大量规模,然后应用程序可以在智能合约中扩展它。Layer two可以在其Layer two结构中试验新的虚拟机;你可以扩展以太坊等等。

我认为这将会是越来越难完成的事情。但我认为这是件好事。

影子分叉

在这个特定的测试过程中产生的一件事是影子分叉,即把真实的以太坊数据复制到测试网,以模拟主网的测试环境。这一直在计划中吗?你认为这可能会改变未来升级的研发过程?

在过去的四年里,我们应该一直在做影子分叉。他们很棒;他们真的很酷!我基本上取了一些我们控制的节点(称之为10,20,30),他们认为分叉即将到来,所以它们在主网上或这些测试网之一上,然后在某种分叉条件下,比如块高度,他们都说,“好吧,我们在新网络上了”。他们分叉,然后他们在自己的现实中闲逛,但他们有主网大小的状态。

有一段时间,你可以把交易从主网输送到这个分叉的现实中,以获得合理数量的看起来像有机用户的活动,这真的很好。它使我们能够测试那些最终难以模拟的高度有机的过程。这很好。Pari Jayanthi和其他在EF的DevOps团队工作的人一直在协调这些,我们从他们那里学到了很多。我想如果你问任何人,他们都会说:”嗯,是的,如果我们三年前、四年前每次升级都这样做就好了。”

但我要说另一件事。自从一年前以来,我一直在说,现在我们已经进入了安全和测试的长尾阶段。这真的是在夯实这个东西,确保所有的边缘案例都是正确的,确保当它来的时候,它可以运转,我们对它进行的每次测试,它都能够成功。事实证明,软件是以共识执行层客户端的方式构建的,在测试方面有很多东西需要建立。影子分叉就是其中之一。利用其他可以一起测试这两件事的模拟环境,比如Kurtosis,Antithesis,以及其他。

我们还需要做一些其他的事情,比如重新布线Hive,这是我们集成的隐身构建测试框架,这样它就可以处理这两种类型的客户端,这样用户就可以编写测试,其中不同的复杂性发生在过道的两端。所有这一切都必须发生。首先,必须制定或修改框架。然后必须编写很多测试。因此,合并的好处是,我们确实增强了工具带中的工具,以便能够以这样的方式测试升级,即下一次升级将更多地是关于编写测试,而不是考虑如何测试它并编写框架来测试它。

利益证明之后是什么?

由于这已经持续了很长时间,最初分片是要先进行的。但生态系统的发展意味着你可以首先转移到权益证明上。在这个过程中,是否有其他生态系统的发展出现,可能会改变你对未来升级的方法?

首先,优先考虑权益证明的转变可能有很多原因。一个是停止为工作量证明的安全性支付过高的费用。另一个原因是,规模开始通过这些layer-two的结构来实现。因此,如果你有10-100倍的规模,你就可以专注于其他事情,完成工作,统一这两个不同的系统:信标链和当前的主网。

还有一些其他的事情影响了我们对时间表和优先事项的思考。我之前提到,整个MEV世界给一些事情带来了麻烦。当你开始考虑MEV的发展方向时,就会出现中心化和其他安全问题。在过去的12个多月里,有很多关于如何通过layer-one的修改来减轻其中一些问题的研究。根据对来自MEV世界的威胁的分析,这可能会优先考虑某些安全功能和对L1的安全补充,而不是其他可能被预期为优先的东西。

我认为有趣的是分片路线图和当前预期的构造,称为danksharding,以我们在EF的研究员Dankrad Feist命名。当你假设这些高度激励的MEV行为者存在时,整个结构实际上被简化了。这些外部参与者中的一些不仅改变了我们对安全性的看法,而且还改变了我们对这些协议构建的思考方式。如果你假设MEV存在,如果你假设这些高度激励的参与者愿意因为MEV而做某些事情,那么突然之间,你有了这个第三方参与者的共识,也许你可以把在很多方面的东西简化。因此,不仅有坏事发生,而且还有新的设计类型出现。

我们确实增强了工具带中的工具,以便能够以这样的方式测试升级,即下一次升级将更多地是关于编写测试,而不是考虑如何测试它。

无状态的以太坊是否仍在积极讨论和研究?

是的,状态(所有的账户、合约和余额什么的)就是以太坊的状态。鉴于你在区块链中的位置,存在一种现实状态。那个东西随着时间的推移而增长,线性增长。如果你增加gas限制,它的增长速度会更快。所以这是一个问题。如果它的增长速度快于消费者机器的内存和硬盘空间,那么你实际上无法在家用计算机和消费者硬件上运行节点时遇到问题,这存在安全性和中心化问题。此外,如果你与一些GETH 客户团队成员交谈,状态不断增长的事实意味着他们必须不断优化东西。所以很难。

无状态以太坊和该研究方向的东西是一个潜在的解决方案,在哪里执行一个块我实际上并不需要整个状态;在执行块的功能时有一种隐藏的输入。我需要 pre-state,我需要 block,然后我得到 post-state 来知道 block 是否有效。而对于无状态以太坊,状态要求——执行特定区块所需的账户和其他东西——嵌入在区块中,并证明这些是正确的状态。现在执行一个区块并检查以太坊的有效性就变成了拥有区块,这真的很好。现在我们可以拥有不一定具有完整状态的完整节点。它开辟了如何构建节点的整个范围。所以我可能有一个完全验证但没有状态的节点,我可能有一个只保持与我相关的状态的节点,或者我可能有一个非常完整的节点,其中包含所有状态和那种东西。

这项工作正在积极进行中。实际上,我相信,目前有一个测试网,其中包含所有其他有趣的东西,需要发生才能实现这一目标。我目前的评估是,对分片和 L1 规模的需求高于迫在眉睫的状态增长威胁。所以很有可能,因为一个优先于另一个,规模将被优先考虑。

说了这么多,很难说有“proto-danksharding”,有点像逐步扩大规模的方法。也许会发生这种情况,然后发生无状态,然后发生完全分片,这取决于对正在发生的事情的需求和评估以及所涉及的威胁。我认为关于状态增长的一般想法是,我们必须有一条道路并且我们必须修复它,但是 迫在眉睫的火灾已经被扑灭,这不会在未来几年削弱以太坊。但这是必须解决的问题。

向我介绍一下我们知道的合并后的升级情况吧。是否会有一个清理升级?这与上海的升级是分开的吗?什么时候会引入分片?

上海很可能是合并后分叉的名称。要真正提取你已经质押了将近两年的资金,这在合并时没有启用。他们最初被期望完成,但考虑到合并的复杂性,随着时间的推移,决定真正剥离它,只完成合并,而不是添加额外的提款功能。我非常、非常、非常期望上海能够实现提款——所以,这是合并后的第一次升级。这已经向许多拥有大量资金的人承诺,我不认为这有什么问题。这些通常是指定的,有编写的测试,诸如此类。

我认为还有其他一些EVM(以太坊虚拟机)改进可以进入这个系统——不同的数学运算,一些不同的可扩展性,EVM中更好的版本控制以及其他功能。这是EVM改进上的一个压力释放阀,现在已经放在一边好几年了,可以进行合并和其他升级。人们真的希望在这里看到某种小的可扩展性升级。因此,它可能是proto-danksharding,它为完全分片奠定了一些基础,并获得了更大的规模,或者可能是caldata gas费的降低,这很容易,但并不是一个真正的可持续解决方案。因此,这就是我们希望在上海所期望的:提款、有点规模。

那么问题来了:之后会发生什么?这很难说。如果我们确实在那里取得了一些规模,并且它很好地补充了L2,并且事情非常好,那么也许在这一点上需要做无状态。或者,如果L2s对更大的规模有永不满足的需求,那么也许这为完整的danksharding奠定了基础。

本采访经过了编辑和浓缩。

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