ある記事ではイーサリアムのロードマップを分析しています: 命名規則、合併、上海のアップグレード、イーサリアムの研究

星球君的朋友们

Odaily资深作者

2021-11-12 11:45 (UTC+8)

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イーサリアムは大きな変更が加えられているプロトコルです。

AI要約

イーサリアムは大きな変更が加えられているプロトコルです。

執筆者: Ryan Sean Adams この記事は Bankles から編集されたものですs

イーサリアムのロードマップは素晴らしいですが、単純ではありません。

私の考えによれば：

経済的アップグレード: 5 ～ 8 か月以内に、統合により ETH 発行は 0% 未満になります。
スケーラビリティのアップグレード: ETH は 2 年以内にデータシャーディングを実現します。

上記は、イーサリアムの基本プロトコルの単なるアップグレードです。イーサリアムの主要なスケーリングの取り組みは、オプティミスティックおよび zk-rollup テクノロジを使用して、資金豊富な数十のチームで並行して実行されています。したがって、2022 年がロールアップの年になると予想されます。

スケーラビリティの進歩は止まらない。

イーサリアムは現在、dYdX、Immutable X、Arbitrum、Optimism、その他多くの機能を使用してスケーリングしています。また、2 年以内にデータシャーディングをアップグレードすると、これらのロールアップのコストがさらに 80 ～ 100 分の 1 に削減されます。

イーサリアムは大きな変更が加えられているプロトコルです。中期的には、セキュリティと分散化を向上させながら、世界的な需要に合わせてプロトコルを拡張できるように、プロトコルのアップグレードを推進しています。それは長く曲がりくねった道でしたが、私たちの研究者と技術者はこれまで以上に積極的に取り組んでいます。

始める前に、これは「公式」ロードマップではなく、現在の状況に関する限定的で主観的な見解を示していることに留意してください。

1 名前が変わりました

タイムライン → 進行中

いわゆる物事について話しましょう。ここから始めるのは奇妙に思えるかもしれませんが、フレームワークの命名はロードマップによって決定されることを覚えておいてください。ここでは、最近の流行語の変化の 2 つの例と、それらが変化した理由を紹介します。

実行と合意

いかなる目的であっても、「Eth1」と「Eth2」という用語はコア開発では使用されなくなりました。Tim Beiko の「Great Renaming」ドキュメントを参照してください。

古い命名スキームでは、「Eth1 が最初に来て、Eth2 は後にしか来られない」ということと、「Eth2 が存在すると Eth1 は存在しなくなる」という 2 つの問題が生じました。ダニー・ライアン氏は2020年10月からこのことを指摘してきた。 Beacon Chain はその立ち上げ以来、メインネットと並行して実行されていますが、Eth1 と Eth2 の使用は、初期バージョンがある時点で消滅することを示唆しています。ただし、実際にはマージによって、チェーン状態はビーコンチェーンとシームレスに統合されます。

データが失われることはなく、移行も必要ありません。

ここで、Eth1 や Eth2 ではなく、「実行」と「コンセンサス」に移行しました。ここでダニーの詳細な記事を読むことをお勧めします。つまり、実行とは、アプリケーション、口座残高、トークンなど、ユーザーレベルのすべてを指します。これは「状態」とも言えます。

したがって、コンセンサスは、ファイナリティ、フォーク選択ルール、バリデータ、インセンティブなど、すべてをまとめるプルーフ・オブ・ステークのメカニズムです。

マージされた環境では、これら 2 つのレイヤーが共存します。

「段階」ではなく「機能」

ステージも私たちが変更した用語です。以前は、「フェーズ 0 はビーコンチェーン」など、特定のプロトコルの変更について言及していました。

昨年末から、「段階」から「機能」への非公式かつ段階的な再定義が始まった。まず、「関数」を使用するとより柔軟になります。設計が更新されたり、範囲が拡大/縮小されたりしたときに、短縮形の「フェーズ X」が変更されたことを伝えるのは困難です。

次に、上記の「実行と合意」セクションと一致して、「フェーズ X」の後には「フェーズ X+1」が続く必要があるという順序性を示しています。現在のタイムラインで機能しないことの良い例は、マージ (以前の「フェーズ 1.5」) がデータシャーディング (以前の「フェーズ 1」) よりも優先される場合です。

「機能性」への偏りは、名前がアトミックであり、必要に応じて簡単に並べ替えられ、最終的な影響をより明確に伝えることを意味します。

認識論的柔軟性

もっと抽象的に言えば、上記の変化は両方とも、「知識や認知に関する」という意味の認識論の柔軟性に基づいていると思います。言い換えれば、これはバザールが生み出す非構造的な創造性を私たちのコミュニティがより深く理解できるようにする柔軟な知識形成モードです。

フェーズや順序に束縛されないため、ロードマップに関して適応的な決定を下すことができます。これはイーサリアムの哲学の重要な部分であり、それがここに根付くのを見るのが楽しみです。

マージ

2 マージ

スケジュール → 5 ～ 8 か月

名前の説明が終わったので、次のエキサイティングなイーサリアム機能であるマージについて話しましょう。これは、イーサリアムが今後予定している Proof of Work (PoW) から Proof of Stake (PoS) への移行を指します。

これは、イーサリアムおよびより広範な暗号空間で最も広く予想されているプロトコル変更の 1 つです。私たちの業界が存在するほとんどの間、PoW とそのエネルギー消費に対する否定的な認識が人気メディアを独占してきました。イーサリアムは、コンセンサスメカニズムを「ホットスワップ」する史上最大のプロトコルとなる。これにより、その物語が変わることが予想されます。

契約によるメリット

この合併には、プロトコルに対する多くの重要な改善が含まれています。

アップグレードが公開されると、チェーンの安全性が高まります。ブロックは特定の時点の後に「ファイナライズ」され、バリデーターチェーンの再編成、つまりバリデーターがブロックまたはその内部トランザクションを再編成することに対する大きな阻害要因となります。
第 2 に、PoS は、PoW に関連する膨大なエネルギー消費とハードウェアの無駄を排除します。研究者らは、イーサリアムのエネルギー使用量が 99.95% も減少すると推定しました。従来の汎用ハードウェアの一部が、イーサリアムコンセンサスを実行する現在の ASIC と GPU を置き換えます。これら 2 つの効果により、よりエネルギー効率が高く、多様性があり、地理的に分散し、脆弱性のないコンセンサス参加者の集合が実現します。
第三に、イーサリアム PoS はシャーディングの基礎を築きます。シャーディングは、チェーンを多数の同時スレッドに分割する同様に重要なプロトコル変更です。シャーディングは、データの可用性と決済に利用できるブロックスペースを増やすことで、L2 スケーリングの取り組みを強化します。
最後に、このアップグレードにより、ETH の年間発行量が現在の正味 3.5% から正味 0% 程度に減少します。

合併への道

合併の基礎を築いた最初の大きなイベントは、今年初めに 1 か月にわたるハッカソンである Rayonism でした。この作業では、マージが発生した後のチェーンの状態と、コンセンサス/強制クライアントがどのように相互に通信するかをシミュレートします。

これら 2 つのイベントについて詳しく知りたい場合は、Tim Beiko の投稿「Amphora: A Major Merger Milestone」を参照してください。

この事件から学んだ知識は、「Kintagi」と呼ばれる最新バージョンの合併仕様書に組み込まれています。同時に、Pithos と呼ばれる長年にわたる開発ネットワークもあります。これは、更新された仕様で PoW から PoS への移行の瞬間を再テストするために、2021 年の第 4 四半期から 2022 年の第 1 四半期までに数回再開されます。この移行がかなり安定すると、Goerli などの既存のテストネットをアップグレードして仕様に準拠させることができます。

興味のあるコミュニティメンバーは、残りのタスクの包括的な概要を示した「マージメインネット準備チェックリスト」に従ってください。

3 イーサリアム上海アップグレード

スケジュール → 10 ～ 12 か月

マージされたイーサリアムの興味深い点は、チェーンが最終的にマージされる一方で、クライアントは独立したままであることです。これには、それらがどのように構成されているか、およびそれらに取り組むチームが含まれます。バリデーターにとって、これは膨大な選択肢を意味します。すべての実行クライアントは、すべての順列ですべてのコンセンサスクライアントと組み合わせることができ、またその逆も可能です。これらの結合されたクライアントに使用できる名前のリストをここに示します。

実行層とコンセンサス層を分離することで、必要に応じて分離されたアップグレードプロセスも可能になります。これは、イーサリアムの関心事の分離の哲学にうまく適合します。言い換えれば、多くの場合、単一の変更よりも、いくつかの小さな変更の方が管理しやすいということです。

ただし、Shanghai のアップグレードでは、これら 2 つのレイヤーへの変更が結合され、バリデーターの抽出が可能になります。これにより、バリデーターはコンセンサスから施行層への ETH を引き出し、それらをより緊密に結び付けることができます。 ETHがビーコンチェーンから抜け出すと、今日の人々と同じように、価値の保存、NFTの支払い、または取引手数料の支払いに使用できます。幹部レベルでは、他にも多くの提案が検討されていますが、いずれも上海エスカレーションによって正式に受け入れられていません。

研究

4 研究

タイムライン → 進行中

上記が仕様化、実装、テストされている一方で、イーサリアムを前進させる他の研究努力も並行して行われています。

データシャーディング

画像の説明

原画：Hsiao-wei Wang デザイン：Quantstamp

データの可用性を優先することは、過去 18 か月にわたるスケーラビリティの研究とアプリケーションの傾向と一致しています。 Vitalik は、2020 年 10 月の投稿「ロールアップ中心のイーサリアムロードマップ」で、この可能性のある将来について詳しく説明しています。

将来のある時点で、コミュニティはシャード実行の追加を決定する可能性があります。これはまだ未解決の研究課題です。

国家の保存期間と弱い無国籍性

この分野の研究は、プロトコルが状態を処理する方法に革命をもたらすでしょう。状態とは、契約、トークン、NFT、アドレスを含むすべてのユーザーレコードを指します。現在のイーサリアムでは、ユーザーは状態を無期限に維持するためにトランザクションごとに 1 回限りの料金を負担します。長期的には、これは持続可能ではありません。

州の家賃やリジェネシスなど、さまざまなトレードオフを持つ多くの提案が長年にわたって検討されてきました。

主要な提案は「弱い無国籍性」と呼ばれます。これにより、Ethereum ノードが状態を保持および処理する方法が変わります。具体的には、ブロック提案者のみが状態を保存する必要があり、他のすべてのノードはブロックをステートレスに検証できます。さまざまなユーザープロファイルにどのような影響があるかは次のとおりです。

ユーザー: 状態を破棄できますが、トランザクションとともに「証人」を送信する必要があります。証人は、トランザクションが有効であることを証明するためにトランザクションとともに送信される証拠です。
非検証ノード: 状態は破棄可能
バリデーター/ブロック提案者: ブロックの生成をサードパーティに依存している場合、状態を破棄できます。
ブロックプロデューサー: 変更はありません。すべての状態が引き続き必要です。ユーザーからの証人を使用して、有効な状態変更を含むブロックを生成します

付随する提案は「State Expiry」と呼ばれます。ここで、設定された期間アクセスされなかった場合、ステータスは非アクティブになるか、アクティブな状態から「期限切れ」になることがあります。これは、コールドストレージ内の ETH、またはコミュニティによって移行された廃棄された ERC20 である可能性があります。ユーザーが自分の状態を再アクティブ化したい場合、送信されるトランザクションには証人が必要です。アクティブ状態のサイズを制限する利点の 1 つは、同期とメンテナンスのためのノードの管理が容易になることです。

どちらの概念も、概念実証を通じて積極的に研究、ベンチマーク、実装が行われています。

現在の進捗状況について詳しくは、以下をご覧ください。