Notícies Desenvolupadors Empresa Bloc de la cadena explicada Esdeveniments i conferències PremsaButlletins informatius

Subscriu-te al nostre butlletí.

Correu electrònic

Respectem la vostra privadesa

IniciBlogNotícies

Desenvolupament del protocol State of Ethereum: agost de 2018

Un cop d’ull a tot el que ha estat succeint a l ‘”Any de l’escalabilitat” d’Ethereum i els progressos aconseguits en el camí cap a Ethereum 2.0. Per ConsenSys el 28 d’agost de 2018 Publicat el 28 d’agost de 2018

Escalabilitat Ethereum: la història fins ara

Des del començament del 2018, era evident que el tema de l’any seria “escalabilitat”. El 2 de gener, la Fundació Ethereum va fer un convocatòria per concedir subvencions a investigadors i desenvolupadors que treballin en l’augment massiu de la capacitat de processament de transaccions de la xarxa. I en un presentació el 4 de març, titulat “The Road Ahead for 2018”, Vitalik va dir: “Per al 2018 realment creiem que l’escalar és el focus principal”.

Llavors, què està passant fins ara el 2018, a l ‘”Any de l’escalabilitat?”

Com es descriu a la convocatòria de sol·licituds d’EF, hi ha dos enfocaments complementaris per augmentar la capacitat de processament del sistema Ethereum. La capa 1 és la capa de protocol “on chain”: com podem augmentar fonamentalment la capacitat de la cadena de blocs Ethereum? La capa 2 cobreix solucions “fora de la cadena” en què la majoria de transaccions no es registren a la cadena de blocs. Tot i això, la cadena de blocs subjacent segueix sent capaç de garantir la seguretat dels sistemes de capa 2.

En aquesta sèrie de publicacions, us posaré al dia de les novetats a nivell de protocol de capa 1 i el meu company Kevin Zhang explicarà les darreres investigacions i desenvolupament sobre l’escalabilitat de la capa 2.

El problema: la necessitat de la velocitat

La xarxa Ethereum ha tingut més èxit del que potser ningú hauria pogut preveure en tan poc temps. El gràfic següent mostra el percentatge de capacitat màxima que Ethereum ha estat executant des dels seus inicis. Després d’un parell d’anys funcionant a poca capacitat (donar o agafar alguns punts al voltant del tall DAO i els atacs de correu brossa de l’estiu de 2016), la utilització ha estat superior al 80% durant gran part del 2018, amb una utilització mitjana superior al 96% pocs dies aquest any.

Utilització mitjana de blocs d’Ethereum. Font: etherchain.org

Aquesta gran demanda de vegades ha provocat problemes d’experiència d’usuari indesitjables, com ara llargues esperes per incloure les transaccions a la cadena i preus de tarifes de transacció (gas) volàtils..

L’escalabilitat massiva: la capacitat de processar milers de transaccions per segon en lloc dels 15 o més tps actuals fa molt de temps part del pla d’Ethereum. L’enfocament per implementar-ho s’ha conegut com a “sharding”. Actualment, com totes les altres plataformes blockchain actualment publicades, tots els nodes de la xarxa Ethereum processen cada transacció, cosa que suposa una enorme limitació. A la xarxa dividida, el processament de transaccions i l’emmagatzematge associat (l’estat) es divideixen en fragments independents i separats, de manera que cada node només necessita gestionar una fracció de la càrrega total del sistema. Sona bastant senzill. El veritable repte és fer-ho tot mantenint la total seguretat de la xarxa: si tenim mil fragments, diguem, com evitem que un atac de xarxa sigui mil vegades més fàcil?

Taipei, març de 2018: Construint la xarxa fragmentada

A principis de 2018 a especificació ja que existia un protocol Ethereum esmicolat i havia estat raonablement estable durant un temps. Basant-se en aquesta especificació, a taller estava previst per al març de 2018 a la ciutat de Taipei, Taiwan, per reunir a totes les parts que planejaven treballar en la implementació de la distribució de sharding dins dels diversos clients d’Ethereum. A mesura que s’acostava el taller, el ritme de l’activitat de recerca es va accelerar, quan … BOOM … tres dies abans del taller, era nou especificació d’esquema es va publicar, ple de noves idees i ambició.

Així doncs, amb molt a digerir en el llarg viatge en avió des d’Europa, Nicolas Liochon, també de PegaSys / ConsenSys, i vaig marxar cap a Taipei per a la reunió inaugural de la comunitat mundial de sharding.

Una arquitectura fragmentada i una innovació més àmplia

Assistents al taller inaugural de sharding a Taipei. Fotografia de Jason Yeh.

Va ser fantàstic veure la força dels equips representats a Taipei. Entre els participants:

L’equip de recerca de la Fundació Ethereum, per descomptat. Gran part del lideratge del pensament en la investigació de sharding prové de Vitalik i Justin Drake, així com d’altres com Hsiao-Wei Wang, Karl Floersch i Vlad Zamfir.
L’equip de desenvolupament de clients de Geth.
Els equips de la fundació Parity i Web3.
El Trinitat (Py-EVM), també de la Fundació Ethereum.
Un equip de Estat desenvolupar un client mòbil en l’idioma Nim.
El Prysmatic Labs equip: treballant en una implementació de sharding a Go.
Altres investigadors individuals com Phil Daian i Leonardo Bautista-Gómez.

La discussió del taller va variar molt durant els tres dies.

Pel que fa a la divisió, vam tenir un debat profund sobre els conceptes de la nova especificació. Com a exemple, a la xarxa Ethereum actual, tots els nodes són responsables de tres funcions diferents: (1) participar en consens sobre la comanda de transaccions, (2) executar aquestes transaccions per actualitzar l’estat i (3) posar aquestes transaccions i l’estat actualitzat a disposició de la resta de la xarxa (disponibilitat de dades). En una xarxa compartida, aquestes funcions es podrien dividir entre diferents participants per tal d’optimitzar diverses funcions de la xarxa de la següent manera:

Els nodes proposadors podrien ser els responsables d’assemblar transaccions en blocs que proposen com a història canònica.
Els nodes de classificació comproven que les dades dels blocs oferts pels proponents estan disponibles i, a continuació, les afegeixen a la cadena de blocs del fragment.
Els nodes executors podrien ser responsables d’actualitzar els clients sobre l’estat de la cadena de blocs (per exemple, els saldos dels seus comptes) a la carta. Això permet una mena deavaluació mandrosa”En què només s’executen càlculs relacionats amb les dades realment necessàries, i potser també per a“ motors d’execució alternatius ”.

Això és bastant diferent de l’Ethereum Mainnet actual, però és probable que sigui així per equilibrar l’eficiència i la seguretat en una xarxa on no tots els nodes poden ser clients de cada fragment. Per tal de mantenir l’eficiència, la idea és que els nodes propositor i executor puguin romandre sincronitzats amb un nombre reduït de fragments, però per mantenir la seguretat, els nodes col·lator (que realment escriuen a la cadena de blocs) es poden barrejar amb freqüència entre fragments. D’aquesta manera, s’evita la presa de fragments per part d’un petit subconjunt de participants.

També vam discutir les diverses infraestructures necessàries per fer funcionar tot això, el contracte de gestor de fragments, clients apàtrides, i la capa de xarxa peer-to-peer, entre altres coses.

A més de treballar en la infraestructura d’escalabilitat, també era evident que hi ha una important demanda acumulada d’innovació a Ethereum, que no està relacionada amb l’escalabilitat. Potser la implementació de sharding podria ser una oportunitat per aportar algunes altres grans innovacions. Per tant, també vam dedicar temps a altres temes de llarga tradició, com la substitució de la màquina virtual Ethereum (EVM) eWasm, temes més antics com abstracció del compte, i idees controvertides com lloguer d’emmagatzematge.

Berlín, juny de 2018: Sharding compleix la prova de joc

Molts dels conceptes tractats a Taipei eren molt nous i els equips van continuar avaluant-los després del taller. Durant les setmanes següents, van sorgir un parell de tendències. En primer lloc, que hi havia algunes debilitats en les especificitats de les propostes discutides (vam publicar una crítica). En segon lloc, hi va haver algunes novetats molt interessants en altres fronts, sobretot en criptografia, això podria permetre una gran refactorització del model de sharding sense perdre eficiència ni seguretat.

Amb totes les novetats per discutir, era hora de mantenir-les un altre taller de sharding. Aquesta vegada, vam ser amablement acollits a Berlín el juny de 2018 per l’equip de Status com a part del conferència de desenvolupadors de clients van organitzar.

Vam estar contents d’haver-nos unit inesperadament al taller per l’equip Casper FFG (prova de joc). Durant les tres o quatre setmanes prèvies a l’esdeveniment, un altre enorme canvieu a l’especificació s’havia proposat: per què no construïm Sharding i Casper junts en una plataforma comuna?

Es feia evident que algunes de les noves opcions de disseny de Sharding tenien punts en comú amb el treball previst de Casper FFG que havia anat progressant de forma independent (segons l’ara abandonat) EIP-1011). Tots dos requereixen dipòsits de validadors (participacions), tots dos es basen en l’accés a números aleatoris, tots dos tenen proves de fallades i mecanismes de reducció, tots dos fan ús de signatures agregades. Tenint en compte aquests punts en comú, es va proposar que tant Sharding com Casper es construïssin sobre una infraestructura comuna coneguda com a Beacon Chain. Un avantatge addicional seria treure el treball de Casper i Sharding del Mainnet existent, cosa que podria tenir dificultats per mantenir la càrrega addicional..

Els debats a Berlín van confirmar que tots coincidíem en què es tractava d’un enfocament positiu i pràctic per aconseguir la realització d’ambdós projectes.

Més enllà de la planificació del projecte, una vegada més, es va discutir una àmplia gamma de noves idees al taller. Vam tenir sessions sobre primitives criptogràfiques noves, com ara zkSTARKs i funcions de hash alternatives, vam discutir proves de custòdia i vam examinar les opcions per a la generació de números aleatoris, essent el corredor actual un RANDAO amb una funció de retard verificable (VDF).

Avui: Cap a Ethereum 2.0

Llavors, on ens deixa tot això a l’agost del 2018?

Espero que tingueu la sensació de l’anterior que en els darrers sis mesos s’ha vist una explosió en la investigació sobre l’escala d’Ethereum i, en gran mesura, la pols encara no s’ha assentat..

Però la direcció general és clara. El desenvolupament i el lliurament de Sharding i Proof of Stake es duran a terme en una nova plataforma blockchain (Ethereum 2.0), acoblada a la cadena principal actual que continuarà funcionant tal qual.

Anatomia d’Ethereum 2.0. Diagrama de Hsiao-Wei Wang.

Basar-se en una nova plataforma com aquesta, la cadena Beacon, ens permet introduir una enorme innovació il·limitada per les restriccions del Mainnet actual i, fonamentalment, sense haver de fer cirurgia de cor obert a la xarxa actualment en funcionament. Les línies de temps són bastant especulatives, però les expectatives són que la cadena de balises (la capa de coordinació, inclòs Casper FFG) s’implementarà durant el 2019, la cadena Shard (capa de dades) el 2020 i la capa d’execució el 2021.

Espero explorar algunes d’aquestes innovacions amb més detall en futures actualitzacions, però en resum, per a Ethereum 2.0, estem estudiant nous mecanismes de consens, nous models criptoeconòmics, nous motors d’execució com eWASM (i possiblement , fins i tot, execució retardada) i noves primitives criptogràfiques.

Per citar Vitalik del primer taller de sharding, “Ethereum 1.0 és un intent descabellat d’un parell de persones de construir l’ordinador mundial; Ethereum 2.0 serà realment l’ordinador mundial ”.

Obteniu més informació i participeu-hi

Com s’ha esmentat anteriorment, espero aprofundir en algunes d’aquestes innovacions en futurs articles.

Mentrestant, aquí teniu una llista de lectura d’alt nivell si voleu aprofundir. Però vés amb compte, les coses es mouen ràpidament i alguns detalls ja no estan actualitzats.

Hsiao-Wei’s presentació és un bon començament i té indicacions sobre molts altres materials.
Ho he fet va reunir alguns temes, de nou amb alguns enllaços a altres fonts.
Una presentació perspicaç de Vitalik.
El el més proper a una especificació que tenim actualment (encara en falten moltes).
Qualsevol cosa recent ethresear.ch probablement sigui rellevant sota sharding o casper.
El Preguntes freqüents sobre fragments és un bon fons.
El Preguntes freqüents sobre la prova de participació també és útil.
Publicació de Prysmatic Labs actualitzacions periòdiques sobre la seva feina.

Si realment voleu ficar-vos a la mala herba, regularment Trucades dels implementadors ETH2.0 han començat recentment cada dues setmanes, incloent un grup de nous equips que treballen en implementacions. Es tracta d’enviaments en directe a YouTube i n’hi ha un Canal Gitter també.

Newsletter d’Ethereum 2.0 Subscriviu-vos al nostre butlletí per obtenir les últimes novetats, solucions empresarials, recursos per a desenvolupadors i molt més sobre Ethereum. Adreça electrònica Contingut exclusiuInforme