ความเข้าใจที่ครอบคลุมเกี่ยวกับ Ethereum 2.0
หมายเหตุบรรณาธิการ: บทความนี้มาจากCrypto Valley สด (รหัส: cryptovalley)Crypto Valley สด (รหัส: cryptovalley)
Crypto Valley สด (รหัส: cryptovalley)
ผู้เขียน: sheinix@The Startup แปล: Lisa Liu พิมพ์ซ้ำโดยได้รับอนุญาตจาก Odaily
เครือข่ายอีเธอเรียม
ในช่วงต้นปี 2013 Vitalik Buterin โปรแกรมเมอร์ BTC และผู้เผยแพร่ BTC Magazine ได้ตีพิมพ์เอกสารทางเทคนิค "Ethereum" เป้าหมายของ Ethereum คือการขยายการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีบล็อกเชนนอกเหนือจากการชำระเงิน
Ethereum เป็นบล็อกเชนที่ใช้งานทั่วไป เช่นเดียวกับบล็อคเชนอื่น ๆ มันเป็นโอเพ่นซอร์ส สาธารณะ และมีสกุลเงินของตัวเอง: Ether หรือ ETH Universal blockchain หมายถึงการมีแพลตฟอร์มแบบกระจายศูนย์ที่ให้ภาษาการเขียนโปรแกรมที่นักพัฒนาสามารถใช้เพื่อสร้างสัญญาอัจฉริยะ สัญญาอัจฉริยะทำงานบนทุกโหนดของเครือข่าย ทำให้สามารถพัฒนาแอปพลิเคชันแบบกระจาย (DApps) ได้ Dapps เหล่านี้สืบทอดคุณลักษณะเด่นของเทคโนโลยีบล็อกเชน กล่าวคือ ป้องกันการดัดแปลง โปร่งใส เชื่อถือได้ และปลอดภัย
ชื่อเรื่องรอง
ภาษาโปรแกรม Ethereum
Gas & ETH Price
Solidity เป็นภาษาที่ "ทัวริงสมบูรณ์" ซึ่งหมายความว่ามีความสามารถทั้งหมดในการพัฒนากรณีการใช้งานที่ซับซ้อน ในทางตรงกันข้าม Scrypt ภาษาการเขียนโปรแกรมของ BTC ไม่ได้ "ทัวริงสมบูรณ์" ตามการออกแบบ Solidity เป็นภาษาการเขียนโปรแกรมที่ได้รับความนิยมมากที่สุดสำหรับสัญญาอัจฉริยะ และนักพัฒนาทุกคนควรศึกษาหากพวกเขาต้องการเริ่มพัฒนาสัญญาอัจฉริยะ
Vyper เป็นภาษาโปรแกรมอีกภาษาหนึ่งที่สร้างขึ้นโดยทีม Ethereum ซึ่งทำงานบน Ethereum Virtual Machine (“EVM”) ได้รับการออกแบบมาเพื่อลดความซับซ้อนของขั้นตอนการเขียนสัญญาอัจฉริยะในขณะที่ทำให้อ่านง่ายขึ้น ข้อแตกต่างที่สำคัญจาก Solidity คือ Vyper ไม่มีฟีเจอร์เชิงวัตถุบางอย่าง ซึ่งทำให้ Vyper ปลอดภัยยิ่งขึ้น เนื่องจากมีพื้นที่น้อยสำหรับนักพัฒนาที่จะทำผิดพลาดและแนะนำจุดบกพร่อง
Gas เป็นหน่วยวัดต้นทุนในการทำธุรกรรมบนเครือข่าย Ethereum ทุกครั้งที่สัญญาอัจฉริยะทำธุรกรรม ก๊าซจะถูกใช้ ก๊าซเหล่านี้จำเป็นต้องเข้าสู่สัญญาอัจฉริยะเมื่อทำธุรกรรม วิธีการจ่ายแก๊สคือการใช้ ETH
ชื่อเรื่องรอง
ปัญหาและความท้าทายที่ต้องเผชิญกับ Ethereum
ปัญหาหลักที่ Ethereum เผชิญคือความสามารถในการปรับขนาด เครือข่ายนี้ถูกเรียกว่าเป็น "คอมพิวเตอร์โลก" แต่ปัจจุบันสามารถประมวลผลได้เพียง 15 ธุรกรรมต่อวินาที ในขณะที่บริษัทเอกชนอย่าง Visa สามารถประมวลผลได้มากถึง 45,000 ธุรกรรมต่อวินาที นี่เป็นปัญหาที่ต้องแก้ไขหาก Ethereum ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง
นอกจากนี้ ความปลอดภัยยังเป็นปัญหาใหญ่สำหรับ Ethereum เสมอ สาเหตุหลักมาจากแนวทางการพัฒนาที่ไม่ดีในบางโครงการ ซึ่งนำไปสู่การแฮ็กและการสูญเสียเงินทุน Ethereum ต้องการเครื่องมือเพื่อให้นักพัฒนาซอฟต์แวร์ได้รับความปลอดภัยที่ดีขึ้นในสัญญาอัจฉริยะโดยไม่สูญเสียความแข็งแกร่ง
ราคาของ ETH และราคาของ Gas ทำให้ขั้นตอนการทำธุรกรรมมีความเปราะบางมาก ซึ่งในบางกรณีก็ไม่คุ้มค่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผู้ตรวจสอบ Ethereum ปัจจุบันพวกเขาต้องใช้ไฟฟ้าจำนวนมากเพื่อเรียกใช้โหนดและอัลกอริทึมที่สอดคล้องกันของ PoW และในกระบวนการนี้ พวกเขาไม่ได้รับผลตอบแทนมากนัก
การขาดการรับรู้ของสาธารณะและประสบการณ์ผู้ใช้ DApps ที่ไม่ดีเป็นปัญหาที่ต้องแก้ไขในอนาคต ซึ่งเป็นกุญแจสำคัญในการทำให้แอปพลิเคชันขนาดใหญ่เป็นจริง
ชื่อเรื่องรอง
ประชาชนทั่วไปไม่ได้ใช้ DApps ส่วนใหญ่เป็นเพราะแพลตฟอร์มยังไม่บรรลุนิติภาวะและประชาชนทั่วไปขาดความเข้าใจทั่วไปเกี่ยวกับเทคโนโลยี อย่างไรก็ตาม ในปีที่ผ่านมามีโครงการเกี่ยวกับเกม การพนัน และการเงินค่อนข้างน้อยที่พัฒนาอย่างรวดเร็วและได้รับฐานผู้ใช้ที่ดี
source: stateofthedapps.com
source: stateofthedapps.com
คำอธิบายภาพ
คำอธิบายภาพ
ชื่อเรื่องรอง
Block #0 — Frontier
ขั้นตอนการพัฒนา Ethereum
Block #200,000 — Ice Age
แผนการพัฒนาของ Ethereum แบ่งออกเป็นสี่ขั้นตอนที่แตกต่างกัน แต่ละขั้นตอนมีจุดประสงค์เพื่อแนะนำคุณสมบัติเพิ่มเติมและแก้ไขปัญหา แต่ละขั้นตอนยังรวมถึง "รุ่นย่อย" ที่เรียกว่า "ฮาร์ดฟอร์ก" ซึ่งเปลี่ยนฟังก์ชันการทำงานและคุณสมบัติในลักษณะที่เข้ากันไม่ได้แบบย้อนกลับ
Block #1,150,000 — Homestead
ไทม์ไลน์ต่อไปนี้คือขั้นตอนที่วางแผนไว้เดิมของการพัฒนา Ethereum:
Block #1,192,000 — DAO
นี่คือขั้นตอนการพัฒนาเริ่มต้นของ Ethereum ตั้งแต่วันที่ 30 กรกฎาคม 2015 ถึงมีนาคม 2016
Block #2,463,00 — Tangerine Whistle
Ice Age เป็น "การฮาร์ดฟอร์ก" ที่แนะนำการเพิ่มความยากแบบทวีคูณเพื่ออำนวยความสะดวกในการเปลี่ยนจาก PoW เป็น PoS อย่างราบรื่นเมื่อทุกอย่างเข้าที่
Block #2,675,000 — Spurious Dragon
ระยะที่สองของ Ethereum เปิดตัวในเดือนมีนาคม 2559
Block #4,370,000 — Metropolis Byzantium
กรณี DAO ที่ฉาวโฉ่ เป็นการฮาร์ดฟอร์กที่ชดเชยผู้ที่ตกเป็นเหยื่อของการแฮ็ก DAO และทำให้ Ethereum และ Ethereum Classic แยกออกเป็นสองระบบที่ตรงข้ามกัน
Block #7,280,000 — Constantinople
การฮาร์ดฟอร์กอีกครั้งเพื่อเปลี่ยนการคำนวณก๊าซสำหรับการปฏิบัติการหนักของ I/O บางอย่าง และเพื่อล้างสถานะสะสมหลังจากการโจมตี DoS ที่ใช้ประโยชน์จากต้นทุนก๊าซต่ำของการดำเนินการเหล่านี้
Block #9,056,000 — Istanbul
นี่เป็นขั้นตอนที่สามของการพัฒนา Ethereum ซึ่งเปิดตัวในเดือนตุลาคม 2017 ไบแซนเทียมเป็นทางแยกหลักแห่งแรกจากสองแห่งของมหานคร
Serenity — Ethereum 2.0
นี่เป็นการฮาร์ดฟอร์กครั้งที่สองในเฟสของ Metropolis ซึ่งเสร็จสิ้นในเดือนกุมภาพันธ์ 2019 การฮาร์ดฟอร์กยังรวมถึงการปรับเปลี่ยนอื่น ๆ เพื่อแก้ไขปัญหาความปลอดภัยที่มีชื่อรหัสว่าปีเตอร์สเบิร์ก
นี่เป็นอีกหนึ่งฮาร์ดฟอร์กที่มีกำหนดเปิดใช้งานในวันที่ 4 ธันวาคม 2019 ซึ่งจะรวมถึงการแก้ไขด้านความปลอดภัยเพิ่มเติมและสิ่งจูงใจในการย้ายจากอัลกอริทึม PoW ไปเป็น PoS
ชื่อเรื่องรอง
Serenity เป็นขั้นตอนสุดท้ายของการพัฒนา Ethereum จะแนะนำ Ethereum 2.0 - Ethereum blockchain ใหม่ การรวม PoS ที่สมบูรณ์ และแนะนำ Ethereum Virtual Machine ใหม่ ท่ามกลางการเปลี่ยนแปลงอื่น ๆ ในรายละเอียดมากมาย
มีการพูดคุยและข่าวลือมากมายว่า Serenity จะออกสู่สาธารณะเมื่อใด เฟสขนาดใหญ่นี้จะแบ่งออกเป็นเฟสย่อยต่างๆ:
แผนที่ความสงบสุข
ขั้นตอนที่ 2: เครื่องเสมือน Ethereum ใหม่ eWASM (2021)
อีเธอเรียม 2.0
ระยะที่ 3: การปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง การพัฒนาอย่างต่อเนื่อง (2565)
ชื่อเรื่องรอง
อีเธอเรียม 2.0
คำว่า "Ethereum 2.0" อธิบายถึงการอัปเดตทั้งหมดที่มาจาก Serenity ซึ่งจะทำให้ Ethereum ปรับขนาดได้มากขึ้น เร็วขึ้น และสถานะของบล็อกเชนดีขึ้น ตามที่ระบุไว้โดยนักวิจัย Ethereum Danny Ryan เป้าหมายการออกแบบหลักของ Ethereum 2.0 คือ:
ความยืดหยุ่นของระบบ: เป้าหมายคือเพื่อให้ระบบทำงานตามปกติ แม้ว่าโหนดจะล่มเป็นวงกว้างหรือเครือข่ายทั้งหมดจะถูกแบ่งและแยกชิ้นส่วน
ความปลอดภัย: เป้าหมายคือการใช้กลไกการเข้ารหัสและการออกแบบเพื่อให้โหนดการตรวจสอบจำนวนมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้สามารถเข้าร่วมในการตรวจสอบได้อย่างเต็มที่ต่อหน่วยเวลา
ความคงอยู่: พยายามเลือกส่วนประกอบที่ปลอดภัยต่อควอนตัมสำหรับระบบของคุณ หากไม่สามารถรับประกันส่วนประกอบว่าปลอดภัยแบบควอนตัมเป็นระยะเวลาหนึ่ง ให้เลือกส่วนประกอบที่เปลี่ยนได้ง่าย เมื่อมีส่วนประกอบที่ปลอดภัยต่อควอนตัมในอนาคต ส่วนประกอบชั่วคราวเหล่านี้สามารถเปลี่ยนได้อย่างง่ายดายด้วยส่วนประกอบที่ปลอดภัยต่อควอนตัม
การกระจายอำนาจ: เป้าหมายคือการอนุญาตให้แล็ปท็อปทั่วไปสามารถประมวลผล/ตรวจสอบงานการแบ่งกลุ่มที่มีความซับซ้อน O(1) ด้วยทรัพยากรที่มีความซับซ้อน O(C) (รวมถึงการตรวจสอบระดับระบบใดๆ เช่น ในการตรวจสอบบีคอนเชน) สิ่งนี้จะช่วยให้อุปกรณ์ระดับล่างเข้าร่วมในเครือข่ายได้มากขึ้น
เพื่อทำความเข้าใจว่าทั้งหมดนี้ทำงานอย่างไร มาดูรายละเอียดของแต่ละด่าน Serenity:
ชื่อเรื่องรอง
เฟส 0: Beacon Chain Beacon Chain
beacon chain จะเป็น blockchain ที่แยกจาก Ethereum blockchain ห่วงโซ่ใหม่นี้จะมีอัลกอริธึมฉันทามติ Proof-of-Stake (PoS) ซึ่งจะทำงานควบคู่ไปกับบล็อกเชน Ethereum Proof-of-Work (PoW) หลัก ในขั้นต้น เพื่อความเรียบง่าย บล็อกเชนไม่รองรับสัญญาหรือบัญชีอัจฉริยะ
ในขณะที่เขียน Ethereum กำลังใช้อัลกอริธึมฉันทามติ "Proof of Work" (PoW) ซึ่งคล้ายกับที่ใช้โดย Bitcoin ใน Ethereum ชื่อของอัลกอริทึมนี้คือ Ethash บน Beacon Chain เราจะเห็นอัลกอริทึม PoS ใหม่ที่เรียกว่า Casper แผนการแทนที่ Ethash ด้วย Casper นั้นล่าช้าหลายครั้งในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา จำเป็นต้องมีการแทรกแซงบางอย่างเพื่อกลบเกลื่อนความยุ่งยากและชะลอการบังคับ PoW ในที่สุดเราก็มีห่วงโซ่สัญญาณ
ตามกลไกฉันทามติของ PoS บล็อกเชนติดตามชุดของการตรวจสอบ และใครก็ตามที่ถือครองสินทรัพย์ดิจิทัลพื้นฐานของบล็อกเชน (ในกรณีนี้คืออีเธอร์) สามารถทำได้โดยส่งธุรกรรมประเภทเฉพาะเพื่อล็อคอีเทอร์ของตนในการตรวจสอบเงินฝาก . ผู้ตรวจสอบจะผลัดกันเสนอและลงคะแนนในบล็อกที่ถูกต้องถัดไป น้ำหนักของผู้ตรวจสอบความถูกต้องขึ้นอยู่กับขนาดของเงินฝาก (เดิมพัน) หากผู้ตรวจสอบความถูกต้องส่วนใหญ่ปฏิเสธบล็อกที่พวกเขาสร้างขึ้น ผู้ตรวจสอบความถูกต้องก็เสี่ยงที่จะสูญเสียเงินฝาก ผู้ตรวจสอบความถูกต้องจะได้รับรางวัลเล็กน้อยตามสัดส่วนเงินเดิมพันสำหรับแต่ละบล็อคที่คนส่วนใหญ่ยอมรับแทน ดังนั้น PoS จึงบังคับให้ผู้ตรวจสอบความถูกต้องดำเนินการอย่างซื่อสัตย์และปฏิบัติตามกฎที่เป็นเอกฉันท์ผ่านระบบการให้รางวัลและการลงโทษ
ETH2: อีเธอร์ใหม่
ฟีเจอร์อื่นของเฟส 1 คือการเปิดตัว ETH2 ซึ่งเป็นสินทรัพย์ใหม่ที่ผ่านการตรวจสอบบนห่วงโซ่บีคอนใหม่ ETH2 ใหม่นี้จะถูกสร้างขึ้นเพื่อเป็นรางวัลสำหรับการตรวจสอบความถูกต้องของการทำธุรกรรมบน beacon chain และ ETH1 ใดๆ ก็สามารถซื้อได้ ในขั้นต้น ไม่มีทางที่จะถอด ETH2 ออกจากบีคอนเชนได้ หากมีคนจะเป็นผู้ตรวจสอบสำหรับเชนใหม่ พวกเขาต้องการอย่างน้อย 32 ETH เพื่อเดิมพันเชนเดิม
ชื่อเรื่องรอง
ขั้นตอนที่ 1: โซ่เศษ
Sharding เป็นเทคนิคความสามารถในการขยายขนาดที่ช่วยให้การทำธุรกรรมเกิดขึ้นพร้อมกัน นี่คือการช่วยปรับขนาดธุรกรรมโดยแบ่งเครือข่ายออกเป็นเศษ ทำให้เครือข่ายสามารถประมวลผลธุรกรรมจำนวนมากพร้อมกันได้
Vitalik Buterin แสดงความคิดเห็นต่อไปนี้เกี่ยวกับ "การแยกส่วน":
Sharding จะถูกนำมาใช้ใน Beacon Chain ด้วยขนาดเริ่มต้นประมาณ 100 Validator จะตรวจสอบการทำธุรกรรมจาก Shards ของตนเอง และในช่วงแรกพวกเขาจะไม่อนุมัติ Smart Contract บัญชี หรือทรัพย์สินใดๆ
แม้ว่าการแบ่งส่วนย่อยจะนำมาซึ่งความสามารถในการปรับขยายได้มากขึ้น แต่ก็มีจุดที่ยุ่งยากบางประการที่ต้องพิจารณา เครื่องมือตรวจสอบความถูกต้องมีกลุ่มธุรกรรมขนาดเล็กเพื่อตรวจสอบความถูกต้อง ซึ่งทำให้การโจมตี 51% ง่ายขึ้น เนื่องจากพวกเขาต้องการพลังการประมวลผล (หรือเดิมพัน) เพียง 51% แทนที่จะใช้ทั้งเครือข่าย
เทคนิคนี้ยังสามารถนำไปสู่การรวมศูนย์ที่มากขึ้น เนื่องจากชิ้นส่วนแต่ละชิ้นสามารถตรวจสอบความถูกต้องได้โดยตัวตรวจสอบความถูกต้องชุดเล็กๆ เป็นเรื่องที่น่าสนใจมากที่จะเห็นว่าขั้นตอนนี้ถูกนำไปใช้อย่างไร เนื่องจากยังต้องได้รับการทดสอบอย่างละเอียดเพื่อให้แน่ใจว่าผู้ตรวจสอบความถูกต้องทั้งหมดได้รับการสุ่มเลือกเพื่อหลีกเลี่ยงการรวมศูนย์และการโจมตีจากความเสี่ยงใดๆ
ชื่อเรื่องรอง
ขั้นตอนที่ 2: eWASM เครื่องเสมือน Ethereum ใหม่
EVM คืออะไร
โหนดทั้งหมดบนระบบ Ethereum จำเป็นต้องเรียกใช้สัญญาอัจฉริยะเพื่อดำเนินการธุรกรรมขั้นสุดท้ายบนบล็อกเชน Ethereum Virtual Machine (EVM) อนุญาตให้ดำเนินการสัญญาอัจฉริยะเหล่านี้ได้
EVM เป็นหัวใจของเครือข่าย Ethereum และเป็นแกนหลักของการปรับใช้และดำเนินการตามสัญญาอัจฉริยะ อาจคิดได้ว่าเป็นคอมพิวเตอร์ที่กระจายอยู่ทั่วโลกซึ่งมีออบเจกต์ที่เรียกใช้งานได้หลายล้านรายการ แต่ละเครื่องมีที่เก็บข้อมูลถาวรของตัวเอง ในทางเทคนิคแล้ว มันคือการดำเนินการคำสั่งภาษาเครื่องตามสแต็ก สัญญาอัจฉริยะเขียนด้วยภาษา "ระดับสูง" เช่น Solidity และคอมไพล์เป็น bytecode เพื่อดำเนินการบน EVM
ปัญหาหลักข้อหนึ่งของ EVM ปัจจุบันคือการประมวลผลธุรกรรมตามลำดับ ด้วยการเปลี่ยนแปลงใน PoS และ Sharding การทำธุรกรรมจำเป็นต้องดำเนินการพร้อมกัน และ EVM ปัจจุบันไม่เหมาะสำหรับสิ่งนี้
ใหม่ EVM
EVM ใหม่เรียกว่า eWASM ซึ่งย่อมาจาก Ethereum WebAssembly WebAssembly เป็นมาตรฐานเปิดที่กำหนดรูปแบบรหัสไบนารีแบบพกพาสำหรับโปรแกรมปฏิบัติการ สถาปัตยกรรมใหม่สำหรับ EVM นี้จะให้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นและอาจสนับสนุนสัญญาอัจฉริยะ บัญชี สถานะ และอื่นๆ ในบล็อกเชนใหม่ ขณะนี้การพัฒนา eWASM ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น โดยมีแผนเปิดตัวในปี 2564 ขณะนี้ยังต้องการการวิจัยอีกมาก
ชื่อเรื่องรอง
ขั้นตอนที่ 3: การปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง การปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง
"การปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง" เป็นชื่อรหัสที่ครอบคลุมการเปลี่ยนแปลง การแก้ไข และการปรับปรุงในอนาคตทั้งหมดของระยะก่อนหน้านี้ และอื่นๆ ที่ตามมา น่าเสียดายที่ไม่มีข้อมูลมากนักเกี่ยวกับเฟสนี้ เนื่องจากเดิมทีมีแผนจะเปิดตัวในปี 2565 สิ่งที่เรารู้คือเทคโนโลยีต่อไปนี้จะถูกนำมาใช้:
ลูกค้าที่มีน้ำหนักเบา
แผนภูมิไฮเปอร์สแควร์
สร้างความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิดยิ่งขึ้น
ชื่อเรื่องรอง
Ethereum 2.0 มีความหมายอย่างไรต่อเศรษฐกิจ crypto?
