Tương lai của giao thức Ethereum: Cơ hội mới từ việc nâng cấp EVM và trừu tượng hóa tài khoản

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

Tác giả: Vitalik Buterin

Có những thứ rất khó để phân loại vào một danh mục duy nhất, trong thiết kế giao thức Ethereum, có nhiều "chi tiết" rất quan trọng cho sự thành công của Ethereum. 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".

Thịnh vượng: Mục tiêu then chốt

  • Biến EVM thành "trạng thái cuối cùng" có hiệu suất cao và ổn định
  • Đưa 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 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

Đã giải quyết vấn đề gì?

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

Nó là gì, nó 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 hard fork tiếp theo. EOF là một loạt các EIP, quy định một phiên bản mã EVM mới, có nhiều đặc điểm độc đáo, đáng chú ý nhất là:

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

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

Thịnh vượng: Cải tiến EVM ( tiếp tục )

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 ( thậm chí có thể bị chuyển đổi cưỡng bức thành mã EOF ). Hợp đồng mới sẽ được hưởng lợi từ sự cải thiện hiệu suất mà EOF mang lại------đầu tiên là thông qua mã byte hơi được thu nhỏ nhờ vào đặc tính subroutine, sau đó là các tính năng mới hoặc chi phí gas giảm của EOF.

Sau khi giới thiệu EOF, việc nâng cấp tiếp theo trở nên dễ dàng hơn, hiện tại sự phát triển hoàn thiện nhất là mở rộng toán học EVM ( EVM-MAX ). EVM-MAX tạo ra một tập hợp các thao tác mới đặc biệt cho phép tính toán modulo và đặt chúng vào một không gian bộ nhớ mới không thể truy cập bởi các mã thao tác khác, điều này cho phép việc sử dụng các tối ưu hóa như nhân Montgomery trở nên khả thi.

Một ý tưởng mới hơn là kết hợp EVM-MAX với tính năng SIMD (Single Instruction, Multiple Data) (, SIMD đã tồn tại như một khái niệm của 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, sự kết hợp giữa EVM-MAX và SIMD khiến cho hai loại mở rộng hướng đến 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 không lớn hơn 2768 làm mô-đun
  • Đối với mỗi mã op EVM-MAX ) phép cộng, phép trừ, phép 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 op 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 bậc của số 2. Đồng thời thêm ISZERO) sẽ đẩy đầu ra vào ngăn xếp chính EVM(, điều này sẽ đủ mạnh để thực hiện mật mã đường cong elliptic, mật mã miền nhỏ) như Poseidon, Circle STARKs(, các 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 vẫn chưa được chú ý nhiều.

![Vitalik về tương lai có thể của Ethereum (sáu): The Splurge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-8930b556d169a2bc7168ddc2e611d3df.webp(

)# 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 cuối ------ trong các hard fork trước đó đã có chức năng bị tạm thời loại bỏ, nhưng việc làm như vậy sẽ gặp nhiều thách thức. Việc loại bỏ EOF có nghĩa là bất kỳ nâng cấp nào cho EVM trong tương lai sẽ cần được thực hiện mà không có EOF, mặc dù điều đó có thể thực hiện được, nhưng có thể khó khăn hơn.

Sự cân nhắc chính của EVM nằm ở độ phức tạp của L1 và độ phức tạp của cơ sở hạ tầng, EOF là một lượng lớn mã cần được thêm vào việc triển khai EVM, việc kiểm tra mã tĩnh cũng tương đối phức tạp. Tuy nhiên, đổi lại, chúng ta có thể đơn giản hóa ngôn ngữ bậc cao, đơn giản hóa việc triển khai EVM và các lợi ích khác. Có thể nói, lộ trình ưu tiên cải tiến liên tục của Ethereum L1 nên bao gồm và xây dựng trên EOF.

Một công việc quan trọng cần thực hiện là triển khai các chức năng tương tự như EVM-MAX cộng với SIMD, và thực hiện kiểm tra hiệu suất tiêu thụ 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 điều chỉnh tương ứng, nếu hai bên không thực hiện điều chỉnh đồng bộ, có thể gây ra sự không tương thích và mang lại ảnh hưởng bất lợi. Ngoài ra, EVM-MAX và SIMD có thể giảm nhiều chi phí gas của các hệ thống chứng minh, từ đó làm cho L2 hiệu quả hơn. Nó cũng làm cho việc thay thế nhiều biên dịch trước 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 theo một cách: chữ ký ECDSA. Ban đầu, trừu tượng hóa tài khoản nhằm vượt qua điều này, cho phép logic xác minh tài khoản là mã EVM tùy ý. Điều này có thể kích hoạt một loạt ứng dụng:

  • Chuyển sang mật mã kháng lượng tử
  • Thay đổi khóa cũ ### được coi là thực hành an toàn được khuyến nghị (
  • Ví nhiều chữ ký và ví phục hồi xã hội
  • Sử dụng một khóa cho các thao tác giá trị thấp, sử dụng một khóa khác ) hoặc một nhóm khóa ( cho các thao tác giá trị cao

Cho phép giao thức bảo mật hoạt động mà không cần tiếp sức, 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.

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

EIP-7702 là một đề xuất được lên kế hoạch để giới thiệu trong lần phân tách cứng tiếp theo, EIP-7702 là kết quả của sự nhận thức ngày càng tăng về việc cung cấp tính tiện lợi của trừu tượng 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 phân 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 sở hữu bên ngoài hôm nay, tức là tài khoản được điều khiển bởi chữ ký ECDSA (.

Từ biểu đồ có thể thấy, 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 đưa ra chỉ có thể đạt được bằng cách hồi tố và giải quyết vấn đề ban đầu: cho phép mã hợp đồng thông minh kiểm soát việc xác minh giao dịch. Nguyên nhân cho đến nay chưa được thực hiện là do việc thực hiện 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-66bd22f0b53601d0976aa3a2b701c981.webp(

)# Nó là gì, nó hoạt động như thế nào?

Cốt lõi của trừu tượng tài khoản là 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 đa thất bại:

Nếu có 1000 hàm xác minh tài khoản đều phụ thuộc vào một giá trị duy nhất S, và giá trị S hiện tại khiến cho các giao dịch trong vùng nhớ đều hợp lệ, thì một giao dịch duy nhất đảo ngược giá trị S có thể khiến tất cả các giao dịch khác trong vùng nhớ trở nên không hợp lệ. Điều này cho phép kẻ tấn công gửi các giao dịch rác đến vùng 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 trong khi hạn chế rủi ro từ chối dịch vụ ###DoS(, cuối cùng đã đưa ra giải pháp để thực hiện "trừu tượng tài khoản lý tưởng": ERC-4337.

Cách hoạt động của ERC-4337 là chia quá trình xử lý các thao tác của người dùng thành hai giai đoạn: xác minh và thực thi. Tất cả các xác minh sẽ được xử lý trước, và tất cả các thực thi sẽ được xử lý sau. Trong bộ nhớ tạm, chỉ khi giai đoạn xác minh của thao tác người dùng chỉ liên quan đến tài khoản của chính họ và không đọc các biến môi trường thì mới được chấp nhận. Điều này có thể ngăn chặn các cuộc tấn công từ sự không hợp lệ nhiều lần. Ngoài ra, các bước xác minh cũng phải tuân thủ hạn chế gas nghiêm ngặt.

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 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 chứa các đảm bảo cần được chuyển đến người dùng trừu tượng tài khoản.

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

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

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

(# 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 tài khoản vào giao thức. Gần đây, giao thức trừu tượng tài khoản được ưa chuộng là EIP-7701, đề xuất này thực hiện trừu tượng tài khoản dựa trên EOF. Một tài khoản có thể sở hữu một phần mã riêng biệt để xác thực, nếu tài khoản đã đặt phần mã đó, thì phần mã đó sẽ được thực thi trong bước xác thực của giao dịch từ tài khoản đó.

Điều hấp dẫn của phương pháp này là nó cho thấy rõ ràng hai góc nhìn tương đương của sự trừu tượng tài khoản địa phương:

  1. Đưa EIP-4337 vào như một phần của giao thức
  2. Một loại EOA mới, trong đó thuật toán ký là thực thi mã EVM

Nếu chúng ta bắt đầu bằng cách thiết lập ranh giới nghiêm ngặt cho độ phức tạp của mã có thể thực thi trong thời gian xác thực ------ không cho phép truy cập trạng thái bên ngoài, thậm chí giới hạn gas được thiết lập ban đầu cũng thấp đến mức không hiệu quả cho các ứng dụng chống lại lượng tử hoặc bảo vệ quyền riêng tư ------ thì độ an toàn của phương pháp này rất rõ ràng: chỉ cần thay thế xác thực ECDSA bằng việc thực hiện mã EVM cần thời gian tương tự.

Tuy nhiên, theo thời gian, chúng ta cần nới lỏng những giới hạn này, vì việc cho phép các ứng dụng bảo vệ quyền riêng tư hoạt động mà không có trung.

ETH0.61%
Xem bản gốc
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
  • Phần thưởng
  • 6
  • Chia sẻ
Bình luận
0/400
LuckyBlindCatvip
· 07-20 01:39
Vitalik Buterin cuối cùng cũng không ngồi yên được nữa
Xem bản gốcTrả lời0
OnchainSnipervip
· 07-19 10:03
BTC sẽ tăng vọt phải không?
Xem bản gốcTrả lời0
AirdropHunterXMvip
· 07-18 14:13
Người dùng gọi tên
Xem bản gốcTrả lời0
BasementAlchemistvip
· 07-17 03:30
Vitalik Buterin thật sự quá 666
Xem bản gốcTrả lời0
AirdropHunterXiaovip
· 07-17 03:14
Cuối cùng cũng giảm gas? tuyệt vời
Xem bản gốcTrả lời0
GasFeeWhisperervip
· 07-17 03:12
À này gas lại sắp tăng giá rồi sao?
Xem bản gốcTrả lời0
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)