एथेरियम रिसर्च अपडेट | एथेरियम फाउंडेशन ब्लॉग

इस सप्ताह हमारे चौथे कठिन कांटे को पूरा करने का प्रतीक है, नकली ड्रैगनऔर बाद में राज्य समाशोधन प्रक्रियाहाल ही के एथेरियम के टू-हार्ड-फोर्क समाधान में अंतिम चरण सेवा हमलों का इनकार जिसने सितंबर और अक्टूबर में नेटवर्क को धीमा कर दिया। नेटवर्क के सामान्य होने पर गैस की सीमा बढ़ाकर 4 मिलियन करने की प्रक्रिया चल रही है, और इसे और बढ़ाया जाएगा क्योंकि ग्राहकों के लिए अतिरिक्त अनुकूलन राज्य डेटा के त्वरित पढ़ने की अनुमति देने के लिए समाप्त हो गए हैं।

इन घटनाओं के बीच, हमने सी ++ और गो विकास टीमों से बड़ी प्रगति देखी है, जिनमें शामिल हैं सॉलिडिटी टूल्स में सुधार और की रिहाई गेथ लाइट क्लाइंटऔर Parity, EthereumJ और अन्य बाहरी विकास टीमों ने Parity’s जैसी तकनीकों के साथ अपने दम पर आगे बढ़ना जारी रखा है ताना सिंक; इनमें से कई नवाचार पहले से ही औसत उपयोगकर्ता के हाथों में अपना रास्ता बना चुके हैं, और अभी भी दूसरे जल्द आने वाले हैं। एक ही समय में, हालांकि, अनुसंधान पक्ष में बड़ी मात्रा में शांत प्रगति हो रही है, और जबकि यह प्रगति कई मामलों में प्रकृति में नीली-आकाश रही है और निम्न-स्तरीय प्रोटोकॉल सुधारों को इसे बनाने में कुछ समय लगता है। मुख्य इथेरियम नेटवर्क में, हम उम्मीद करते हैं कि काम के परिणाम बहुत जल्द फल देने लगेंगे।

राजधानी

एथेरियम के लिए मेट्रोपोलिस अगला प्रमुख नियोजित कठिन कांटा है। जबकि मेट्रोपोलिस Serenity की तरह महत्वाकांक्षी नहीं है और इसमें हिस्सेदारी का प्रमाण, शार्डिंग या एथेरियम कैसे काम करता है, इस तरह के अन्य बड़े व्यापक बदलाव शामिल नहीं होंगे, इसमें प्रोटोकॉल में छोटे सुधारों की एक श्रृंखला शामिल होने की उम्मीद है, जो पूरी तरह से बहुत अधिक महत्वपूर्ण हैं। होमस्टेड की तुलना में। प्रमुख सुधारों में शामिल हैं:

• EIP 86 (खाता सुरक्षा अमूर्तता) – अनुबंधों में हस्ताक्षर और गैर को सत्यापित करने के लिए तर्क को आगे बढ़ाएं, जिससे डेवलपर्स को नई हस्ताक्षर योजनाओं, गोपनीयता-संरक्षण तकनीकों और प्रोटोकॉल के कुछ हिस्सों में संशोधन करने की अनुमति मिलती है, जिसके लिए प्रोटोकॉल स्तर पर और कठिन कांटे या समर्थन की आवश्यकता नहीं होती है। इसके अलावा अनुबंधों को गैस के लिए भुगतान करने की अनुमति देता है।
• EIP 96 (ब्लॉकश और स्टेट रूट परिवर्तन) – प्रोटोकॉल और क्लाइंट कार्यान्वयन को सरल करता है, और लाइट क्लाइंट और फास्ट-सिंकिंग प्रोटोकॉल को अपग्रेड करने की अनुमति देता है जो उन्हें और अधिक सुरक्षित बनाता है।
• अंडाकार वक्र संचालन और बड़े पूर्णांक अंकगणित के लिए प्रीकंपिल्ड/देशी अनुबंध, रिंग हस्ताक्षर या आरएसए क्रिप्टोग्राफी के आधार पर अनुप्रयोगों को कुशलतापूर्वक कार्यान्वित करने की इजाजत देता है
• दक्षता में विभिन्न सुधार जो तेजी से लेनदेन प्रसंस्करण की अनुमति देते हैं

इस कार्य में से अधिकांश प्रोटोकॉल को उस ओर ले जाने की दीर्घकालिक योजना का हिस्सा है जिसे हम कहते हैं मतिहीनता. अनिवार्य रूप से, अनुबंध निर्माण, लेन-देन सत्यापन, खनन और सिस्टम के व्यवहार के विभिन्न अन्य पहलुओं को नियंत्रित करने वाले जटिल प्रोटोकॉल नियम होने के बजाय, हम एथेरियम प्रोटोकॉल के तर्क को जितना संभव हो उतना ईवीएम में डालने की कोशिश करते हैं, और प्रोटोकॉल तर्क केवल एक होना चाहिए। अनुबंधों का सेट। यह ग्राहक की जटिलता को कम करता है, सर्वसम्मति की विफलताओं के दीर्घकालिक जोखिम को कम करता है, और कठिन कांटे को आसान और सुरक्षित बनाता है – संभावित रूप से, एक कठिन कांटा को केवल एक कॉन्फिग फ़ाइल के रूप में निर्दिष्ट किया जा सकता है जो कुछ अनुबंधों के कोड को बदल देता है। इस तरह से प्रोटोकॉल के निचले स्तर पर “चलती भागों” की संख्या को कम करके, हम एथेरियम की हमले की सतह को बहुत कम कर सकते हैं, और प्रोटोकॉल के अधिक भागों को उपयोगकर्ता प्रयोग के लिए खोल सकते हैं: उदाहरण के लिए, प्रोटोकॉल को एक में अपग्रेड करने के बजाय नई हस्ताक्षर योजना सभी एक ही समय में, उपयोगकर्ता अपने स्वयं के प्रयोग और कार्यान्वयन के लिए स्वतंत्र हैं।

हिस्सेदारी, शेयरिंग और क्रिप्टोइकॉनॉमिक्स का प्रमाण

पिछले एक साल में, हिस्सेदारी के सबूत और शेयरिंग पर शोध चुपचाप आगे बढ़ रहा है। कैस्पर जिस सर्वसम्मत एल्गोरिदम पर काम कर रहे हैं, वह कई पुनरावृत्तियों और प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट रिलीज से गुजरा है, जिनमें से प्रत्येक ने हमें अर्थशास्त्र और विकेंद्रीकृत आम सहमति के संयोजन के बारे में महत्वपूर्ण बातें सिखाई हैं। पीओसी रिलीज 2 इस वर्ष की शुरुआत में आया था, हालांकि उस दृष्टिकोण को अब छोड़ दिया गया है क्योंकि यह स्पष्ट हो गया है कि प्रत्येक सत्यापनकर्ता को प्रत्येक ब्लॉक, या यहां तक ​​कि प्रत्येक दस ब्लॉकों को संदेश भेजने की आवश्यकता होती है, टिकाऊ होने के लिए बहुत अधिक ओवरहेड की आवश्यकता होती है। अधिक पारंपरिक श्रृंखला आधारित PoC3जैसा कि वर्णित है मौवे पेपरअधिक सफल रहा है; हालांकि प्रोत्साहनों की संरचना में खामियां हैं, दोष प्रकृति में बहुत कम गंभीर हैं।

मैं, व्लाद और एथेरियम रिसर्च टीम के कई स्वयंसेवक एक साथ आए IC3 पर बूटकैंप जुलाई में विश्वविद्यालय के शिक्षाविदों, Zcash डेवलपर्स और अन्य लोगों के साथ हिस्सेदारी के प्रमाण, शार्डिंग, गोपनीयता और अन्य चुनौतियों पर चर्चा करने के लिए, और हिस्सेदारी के प्रमाण के लिए हमारे दृष्टिकोण और समान समस्याओं पर काम करने वाले अन्य लोगों के बीच की खाई को पाटने में पर्याप्त प्रगति हुई। . कैस्पर का एक नया और सरल संस्करण जमना शुरू हुआ, और मैं और व्लाद दो अलग-अलग रास्तों पर चलते रहे: मेरा लक्ष्य हिस्सेदारी प्रोटोकॉल का एक सरल प्रमाण बनाना है जो काम के सबूत से यथासंभव कुछ बदलावों के साथ वांछनीय गुण प्रदान करेगा, और व्लाद लेना जमीन से आम सहमति के पुनर्निर्माण के लिए एक “सही-दर-निर्माण” दृष्टिकोण। दोनों सितंबर में शंघाई में Devcon2 में प्रस्तुत किए गए थे, और हम दो सप्ताह पहले वहीं थे।

नवंबर के अंत में, अनुसंधान दल (अस्थायी रूप से लोई लुउ द्वारा शामिल हो गया सत्यापनकर्ता की दुविधा प्रसिद्धि), हमारे कुछ लंबे समय के स्वयंसेवकों और दोस्तों के साथ, सिंगापुर में एक शोध कार्यशाला के लिए दो सप्ताह के लिए एक साथ आए, जिसका उद्देश्य कैस्पर, स्केलेबिलिटी, सर्वसम्मति प्रोत्साहन और राज्य आकार नियंत्रण से संबंधित विभिन्न मुद्दों पर हमारे विचारों को एक साथ लाना था।

आम सहमति प्रोटोकॉल में इष्टतम प्रोत्साहन निर्धारित करने के लिए एक कठोर और सामान्य रणनीति के साथ चर्चा का एक प्रमुख विषय आ रहा था – चाहे आप एक श्रृंखला-आधारित प्रोटोकॉल बना रहे हों, एक स्केलेबल शार्डिंग प्रोटोकॉल, या यहां तक ​​कि पीबीएफटी का एक प्रोत्साहन संस्करण, क्या हम ऊपर आ सकते हैं सभी प्रतिभागियों को सही ढंग से सही पुरस्कार और दंड देने के लिए एक सामान्य तरीके के साथ, केवल सत्यापन योग्य साक्ष्य का उपयोग करके जिसे इनपुट के रूप में ब्लॉकचेन में डाला जा सकता है, और एक तरह से जिसमें इष्टतम गेम-सैद्धांतिक गुण होंगे? हमारे पास कुछ विचार थे; उनमें से एक, जब एक प्रयोग के रूप में कार्य के प्रमाण के लिए लागू किया गया, तो तुरंत स्वार्थी खनन हमलों को हल करने की दिशा में एक नया मार्ग प्रशस्त किया, और हिस्सेदारी के प्रमाण में लंबे समय से चले आ रहे मुद्दों को संबोधित करने में बेहद आशाजनक साबित हुआ।

क्रिप्टोइकॉनॉमिक्स के लिए हमारे दृष्टिकोण का एक प्रमुख लक्ष्य बहुसंख्यक मिलीभगत वाले मॉडल के तहत भी जितना संभव हो उतना प्रोत्साहन-संगतता सुनिश्चित करना है: भले ही एक हमलावर 90% नेटवर्क को नियंत्रित करता है, क्या यह सुनिश्चित करने का कोई तरीका है कि, अगर हमलावर विचलित हो जाता है प्रोटोकॉल किसी भी हानिकारक तरीके से, हमलावर पैसे खो देता है? कम से कम कुछ मामलों में, जैसे शॉर्ट-रेंज फोर्क्स, उत्तर हाँ लगता है। अन्य मामलों में, जैसे सेंसरशिप, इस लक्ष्य को प्राप्त करना बहुत कठिन है।

एक दूसरा लक्ष्य “शोक कारक” को बांधना है – अर्थात, यह सुनिश्चित करना कि हमलावर के लिए कोई रास्ता नहीं है कि वह अन्य खिलाड़ियों को उसी राशि के करीब खोने के बिना पैसे खो दे। एक तीसरा लक्ष्य यह सुनिश्चित करना है कि प्रोटोकॉल अन्य प्रकार की चरम स्थितियों के तहत यथासंभव काम करना जारी रखे: उदाहरण के लिए, क्या होगा यदि 60% सत्यापनकर्ता नोड एक साथ ऑफ़लाइन हो जाते हैं? पारंपरिक आम सहमति प्रोटोकॉल जैसे कि पीबीएफटी, और इस तरह के दृष्टिकोण से प्रेरित हिस्सेदारी प्रोटोकॉल का प्रमाण, इस मामले में बस रुक जाता है; कैस्पर के साथ हमारा लक्ष्य श्रृंखला को जारी रखना है, और भले ही श्रृंखला ऐसी सभी गारंटी प्रदान नहीं कर सकती है जो आमतौर पर ऐसी परिस्थितियों में होती है, प्रोटोकॉल को अभी भी जितना हो सके उतना करने का प्रयास करना चाहिए।

कार्यशाला के मुख्य लाभकारी परिणामों में से एक कैस्पर में लेन-देन/ब्लॉक अंतिमता के लिए मेरे वर्तमान “घातीय रैंप-अप” दृष्टिकोण के बीच की खाई को पाटना था, जो सत्यापनकर्ताओं को बढ़ते आत्मविश्वास के साथ दांव लगाने के लिए पुरस्कृत करता है और यदि उनका दांव गलत होता है तो उन्हें दंडित करता है, और व्लाद का “निर्माण-द्वारा-निर्माण” दृष्टिकोण, जो सत्यापनकर्ताओं को केवल तभी दंडित करने पर जोर देता है जब वे गोलमाल करते हैं (अर्थात दो असंगत संदेशों पर हस्ताक्षर करें)। कार्यशाला के अंत में, हमने दोनों दृष्टिकोणों में से सर्वश्रेष्ठ को संयोजित करने के लिए रणनीतियों पर एक साथ काम करना शुरू किया और हमने कैस्पर प्रोटोकॉल को बेहतर बनाने के लिए इन जानकारियों का उपयोग करना शुरू कर दिया है।

इस बीच, मैंने कुछ दस्तावेज और अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न लिखे हैं, जो हिस्सेदारी, शार्डिंग और कैस्पर के प्रमाण के बारे में सोच की वर्तमान स्थिति को विस्तार से बताते हैं ताकि किसी को भी दिलचस्पी लेने में मदद मिल सके:

https://github.com/ethereum/wiki/wiki/Proof-of-Stake-FAQ

https://github.com/ethereum/wiki/wiki/Sharding-FAQ

https://docs.google.com/document/d/1maFT3cpHvwn29gLvtY4WcQiI6kRbN_nbCf3JlgR3m_8 (चमकदार पेपर; अब थोड़ा पुराना है लेकिन जल्द ही अपडेट किया जाएगा)

राज्य आकार नियंत्रण

प्रोटोकॉल डिजाइन का एक अन्य महत्वपूर्ण क्षेत्र राज्य आकार नियंत्रण है – यानी, हम राज्य की जानकारी की मात्रा को कैसे कम कर सकते हैं, जिस पर पूर्ण नोड्स को नज़र रखने की आवश्यकता है? अभी, राज्य आकार में एक गीगाबाइट के बारे में है (शेष डेटा जो वर्तमान में एक गेट या पैरिटी नोड स्टोर करता है, लेन-देन का इतिहास है; यह डेटा सैद्धांतिक रूप से इसे प्राप्त करने के लिए एक मजबूत लाइट-क्लाइंट प्रोटोकॉल होने के बाद छंटाई की जा सकती है), और हम पहले ही देख चुके हैं कि कैसे प्रोटोकॉल की प्रयोज्यता कई मायनों में कम हो जाती है यदि यह बहुत बड़ा हो जाता है; इसके अतिरिक्त, शार्डिंग अधिक कठिन हो जाती है क्योंकि शार्ल्ड ब्लॉकचेन को नोड की आवश्यकता होती है ताकि सत्यापनकर्ता के रूप में सेवा देने की प्रक्रिया के भाग के रूप में राज्य के कुछ हिस्सों को जल्दी से डाउनलोड किया जा सके।

कुछ प्रस्ताव जो उठाए गए हैं, वे इससे संबंधित हैं पुराने गैर-अनुबंध खातों को हटाना लेन-देन भेजने के लिए पर्याप्त ईथर नहीं है, और यह सुरक्षित रूप से कर रहा है ताकि रिप्ले अटैक को रोका जा सके. अन्य प्रस्तावों में नए खाते बनाने या डेटा स्टोर करने के लिए इसे और अधिक महंगा बनाना शामिल है, और ऐसा इस तरह से करना है जो ईवीएम के अंदर अन्य प्रकार की लागतों के लिए भुगतान करने के तरीके से अधिक अलग हो। अभी भी अन्य प्रस्तावों में समय सीमा निर्धारित करना शामिल है कि अनुबंध कितने समय तक चल सकते हैं, और खाते बनाने के लिए अधिक शुल्क लेना या लंबी समय सीमा वाले अनुबंध (यहां समय सीमा उदार होगी; यह अभी भी कई वर्षों तक चलने वाला अनुबंध बनाने के लिए सस्ती होगी)। राज्य के आकार को छोटा रखने के लक्ष्य को प्राप्त करने के सर्वोत्तम तरीके के बारे में डेवलपर समुदाय में वर्तमान में एक बहस चल रही है, जबकि एक ही समय में कोर प्रोटोकॉल को अधिकतम उपयोगकर्ता और डेवलपर के अनुकूल बनाए रखना है।

अनेक वस्तुओं का संग्रह

क्षितिज पर निम्न-स्तर-प्रोटोकॉल सुधार के अन्य क्षेत्रों में शामिल हैं:

• कई “ईवीएम 1.5” प्रस्ताव जो ईवीएम को स्थिर विश्लेषण के लिए अधिक अनुकूल बनाता है, डब्ल्यूएएसएम के साथ अनुकूलता की सुविधा प्रदान करता है
• जीरो नॉलेज प्रूफ का एकीकरण, या तो (i) एक स्पष्ट ZKP ऑपकोड/नेटिव कॉन्ट्रैक्ट, या (ii) ZKPs में प्रमुख कम्प्यूटेशनल रूप से गहन सामग्री के लिए एक ऑपकोड या नेटिव कॉन्ट्रैक्ट, विशेष रूप से एलिप्टिक कर्व पेयरिंग कंप्यूटेशंस के माध्यम से संभव है।
• अमूर्तता और प्रोटोकॉल सरलीकरण की आगे की डिग्री

आने वाले महीनों में इन सभी विषयों पर अधिक विस्तृत दस्तावेजों और वार्तालापों की अपेक्षा करें, विशेष रूप से कैस्पर विनिर्देशन को अवधारणा रिलीज के एक व्यवहार्य प्रमाण में बदलने के काम के रूप में जो एक टेस्टनेट चला सकता है, आगे बढ़ना जारी रखता है।