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一文了解以太坊路线图的实施进展

2022.11.28

原文作者:domothy , 由 DeFi 之道翻译编辑。

注:本文档旨在作为以太坊路线图上各个项目的入口点,为那些想要深入研究的人提供快速的摘要以及链接。

它是一份动态文档,请如果此处提供的任何信息不清楚、不准确、过时或缺少更好的链接,请随时与我联系。

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。

一文了解以太坊路线图的实施进展

图片来源:由无界版图 AI生成


一、合并(The Merge)


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。

已经完成了什么

1、2020 年 12 月 1 日 - 信标链启动。

  • 引入由验证者质押的 ETH 保护的以太坊共识层;
  • 在共识规范中称为阶段 0‌(Vitalik 以及 Danny Ryan 的注释版本);
  • 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。

  • Altair 引入了同步委员会‌来支持轻客户端,并调整了一些惩罚措施;
  • Altair 公告;‌
  • Altair 规范‌(注释版‌);
  • 关于 Altair 的“ What’s new in ETp” 文章;
  • 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。

    下一步是什么

    1、提款 – 使验证者能够提取全部或部分质押 ETH 权益。

  • Capella 分叉‌指定共识层的变化;
  • EIP-4895‌ 指定了执行层的变化;
  • Tim Beiko 关于提款的常见问题解答‌;
  • 带有其他信息的提款元规范‌;
  • 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。

  • 通过防止意外罚没使其更易于访问(例如,通过在多个参与者之间无需信任地分配所需的 32 ETH)来增强质押;
  • 这不是协议内的事情,SSV‌ 和 Obol‌ 等团队正在为此而努力;
  • 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。

  • 本质上使诚实的验证者能够“强加”他们对链的正确 head 的看法,以减少恶意验证者分裂投票并在之后按照自己的意愿重组区块的机会;
  • ethresear.ch 帖子‌有很多(非常技术性的)研究背景;
  • 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。

  • 关于 BLS 聚合好​​处的科普贴;‌
  • 潜在候选方案:Horn;‌
  • 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。

  • 通往 SSF 的路径;‌
  • 除了改进的签名聚合,我们还需要解决另外两件事:
  • (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)

  • 今天,被选中提议一个区块的验证者(slot 的 leader)会提前被知道,这使得潜在的 DoS 攻击能够专门针对即将到来的区块的 leader。
  • ethresear.ch‌ 关于随机洗牌的单一 SLE 协议的帖子:除了 leader 自己,没有人知道谁将成为 slot 的 leader,直到他们揭示他们的区块以及他们的领导力证明。
  • 非单一秘密 leader 选举‌也可能是一种选择。
  • 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。

  • 众所周知,以太坊所使用的 BLS 签名方案背后的密码学被量子计算机破解了,但已知的量子安全的替代签名方案不如 BLS 签名方案那样有效地聚合(因此需要一种既量子安全又对聚合友好的方案);
  • 两种领先的量子安全方法是基于 STARK‌ 以及 基于 Lattice;
  • 9、实施 EIP-4844 —— 将 EIP-4844 应用到以太坊主网。

  • 将需要一个“仪式”来创建可信设置:解释‌、预计时间表‌、规范;‌
  • EIP-4844 实施时间表概述‌;
  • 10、基础 rollup 扩容 —— 依赖于以下内容:

  • EIP-4844 - 由于“每个节点下载所有数据”的性质限制了 blobspace 的可用容量,扩容仍然被认为是基本的/有限的;
  • Rollup 有限的辅助轮(参见提议的里程碑‌);
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