Fampidirana: Ny lalana mankany amin'ny fanamarinana

Ny tombony fototra amin'ny Web3 dia ny fanamarinana – ny mpampiasa dia afaka manamarina ny tena fiasan'ny rafitra. Ity endri-javatra ity dia manazava ny antony mahatonga ny maro ao anatiny sy ivelan'ny indostrian'ny crypto mamaritra ny web3 ho dingana mankany amin'ny Internet mangarahara kokoa sy azo hamarinina.

Tsy toy ny sehatra Web2 toa ny Facebook na Instagram, izay mijanona ho manjavozavo ny algorithm sy ny fitsipika na dia voarakitra aza, ny protocols crypto dia natao ho an'ny fanaraha-maso tanteraka. Na dia zaraina aza izy ireo, dia tsy manana fahafahana hanamarina raha mandeha araka ny voafaritra ny sehatra. Izany no mifanohitra amin'ny crypto, izay ny protocole rehetra dia natao ho azo jerena araka izay azo atao — na farafaharatsiny, andrasana izany.

Androany, handinika ny “The Verge” isika, fizarana avy amin'ny andiany enina navoaka vao haingana nataon'i Vitalik momba ny hoavin'ny Ethereum , mba hamakafaka ny dingana ataon'ny Ethereum amin'ny fanatrarana ny fanamarinana, ny faharetana ary ny scalability amin'ny ho avy. Eo ambanin'ny lohateny hoe "The Verge", dia hiresaka momba ny fomba azo hamarinina bebe kokoa ny rafitra blockchain, ny fanavaozana entin'ireo fiovana ireo eo amin'ny ambaratonga protocol, ary ny fomba anomezany ireo mpampiasa ny tontolo iainana azo antoka kokoa. Andeha isika hanomboka!

Inona no dikan'ny hoe "verifiability"?

Ny fampiharana Web2 dia miasa toy ny "boaty mainty" - ny mpampiasa dia tsy afaka mahita afa-tsy ny fampidirana azy sy ny vokatra vokarina, tsy misy fahitana ny fomba fiasan'ny fampiharana. Mifanohitra amin'izany kosa, ny protocols cryptocurrency mazàna dia manome ny kaody loharanon-dry zareo ampahibemaso, na farafaharatsiny manana drafitra hanao izany. Ity mangarahara ity dia manana tanjona roa: ahafahan'ny mpampiasa mifandray mivantana amin'ny kaody protocole raha misafidy, ary manampy azy ireo hahatakatra tsara ny fomba fiasan'ny rafitra sy ny fitsipika mifehy azy.

"Alefaso izay azonao, hamarino ny ambiny."

Ny fanamarinana dia miantoka fa ny rafitra dia tompon'andraikitra ary, amin'ny tranga maro, dia miantoka fa ny protocols dia miasa araka ny tokony ho izy. Ity fitsipika ity dia manasongadina ny maha-zava-dehibe ny fampihenana ny afovoan-tany, satria matetika mitarika ho amin'ny rafitra manjavozavo sy tsy azo ianteherana izay tsy ahafahan'ny mpampiasa manamarina ny asa. Fa kosa, tokony hiezaka ny hanapariaka araka izay azo atao isika ary hanao ireo singa ambiny ho azo hamarinina sy ho tompon'andraikitra raha tsy azo atao ny fitsinjaram-pahefana.

Ny vondrom-piarahamonina Ethereum dia toa mifanaraka amin'io fomba fijery io, satria ny tondrozotra dia ahitana dingana iray (antsoina hoe "The Verge") mikendry ny hahatonga ny Ethereum ho azo hamarinina kokoa. Na izany aza, alohan'ny hidirana ao amin'ny The Verge dia mila mahatakatra ny lafiny inona amin'ny blockchains tokony hohamarinina ary inona no ampahany manan-danja amin'ny fomba fijerin'ny mpampiasa.

Ny blockchain dia miasa toy ny famantaranandro manerantany. Ao amin'ny tambajotra mizara miaraka amin'ny solosaina manodidina ny 10,000, dia mety haka fotoana be ny fifampiraharahana mba hampielezana avy amin'ny node nipoitra mankany amin'ny node hafa rehetra. Noho izany antony izany, ny nodes manerana ny tambajotra dia tsy afaka mamaritra ny filaharan'ny fifampiraharahana marina — na nisy iray tonga teo aloha na taorian'ny iray hafa — satria tsy manana afa-tsy ny fomba fijeriny manokana izy ireo.

Satria zava-dehibe ny filaharan'ny fifampiraharahana, ny tambajotra blockchain dia mampiasa fomba manokana antsoina hoe " algorithm consensus " mba hiantohana fa ny nodes dia mijanona ho synchronized ary mandrindra ny filaharan'ny fifanakalozana amin'ny filaharana mitovy. Na dia tsy afaka mamaritra ny filaharan'ny fifampiraharahana maneran-tany aza ny nodes, ny mekanisma marimaritra iraisana dia ahafahan'ny nodes rehetra mifanaraka amin'ny filaharana mitovy, ahafahan'ny tambajotra miasa toy ny solosaina tokana sy miray hina.

Ankoatra ny sosona marimaritra iraisana, misy ihany koa ny sosona famonoana izay misy amin'ny sakana rehetra. Ny sosona famonoana dia voavolavolan'ny fifanakalozana tian'ny mpampiasa hatao. Raha vantany vao voafaritry ny marimaritra iraisana ny fifampiraharahana, dia tsy maintsy ampiharina amin'ny fanjakana ankehitriny eo amin'ny sosona famonoana. Raha manontany tena ianao hoe "Inona ny fanjakana?", dia azo inoana fa nahita blockchains raha oharina amin'ny angon-drakitra-na manokana kokoa, amin'ny banky angona iray satria ny blockchains, toy ny banky, dia mitazona firaketana ny balan'ny tsirairay.

Raha manana $100 ianao ao amin'ilay fanjakana antsoinay hoe "S" ary te handefa $10 ho an'olon-kafa, dia ho $90 ny fifandanjanao amin'ny fanjakana manaraka, "S+1". Ity dingana fampiharana ny fifampiraharahana hifindra avy amin'ny fanjakana iray mankany amin'ny iray hafa ity dia antsoina hoe STF (Fonction Transition State) .

Ao amin'ny Bitcoin, ny STF dia voafetra amin'ny fifandanjana fiovana, ka mahatonga azy io ho tsotra. Na izany aza, tsy toa an'i Bitcoin, ny STF an'ny Ethereum dia sarotra kokoa satria ny Ethereum dia blockchain azo programa tanteraka miaraka amin'ny sosona famonoana afaka mihazakazaka code.

Ao amin'ny blockchain, misy singa fototra telo ilainao—na azonao—hamarinina:

1. Fanjakana : Mety te hamaky angon-drakitra iray amin'ny blockchain ianao, saingy tsy manana fahafahana miditra amin'ny fanjakana satria tsy manana node feno ianao. Noho izany, mangataka ny angon-drakitra ianao amin'ny alàlan'ny mpamatsy RPC (Remote Procedure Call) toa an'i Alchemy na Infura. Na izany aza, tsy maintsy manamarina ianao fa tsy nosimban'ny mpamatsy RPC ny angon-drakitra.
2. Famonoana : Araka ny voalaza teo aloha, ny blockchains dia mampiasa STF. Tsy maintsy manamarina ianao fa natao araka ny tokony ho izy ny tetezamitam-panjakana—tsy isaky ny fifampiraharahana fa amin'ny lafiny sakana.
3. Consensu s: Ny sampan-draharahan'ny antoko fahatelo, toy ny RPC, dia afaka manome anao sakana manan-kery izay tsy mbola tafiditra ao amin'ny blockchain. Noho izany, tsy maintsy manamarina ianao fa ireo sakana ireo dia nekena tamin'ny alàlan'ny marimaritra iraisana ary nampidirina tao amin'ny blockchain.

aho

Raha toa ka mampisafotofoto na tsy mazava izany dia aza manahy. Hodinihina amin’ny antsipiriany ireo lafiny tsirairay ireo. Andeha isika hanomboka amin'ny fomba hanamarinana ny fanjakana blockchain!

Ahoana no hanamarina ny fanjakana blockchain?

Ny "fanjakana" an'ny Ethereum dia manondro ny angon-drakitra voatahiry ao amin'ny blockchain amin'ny fotoana rehetra. Tafiditra ao anatin'izany ny fifandanjan'ny kaonty (kaonty fifanarahana sy kaonty ivelany na EOA), kaody fifanarahana marani-tsaina, fitahirizana fifanarahana, sy ny maro hafa. Ny Ethereum dia milina miorina amin'ny fanjakana satria ny fifanakalozana vita amin'ny Ethereum Virtual Machine (EVM) dia manova ny fanjakana teo aloha ary mamokatra fanjakana vaovao.

Ny sakana Ethereum tsirairay dia misy sanda iray izay mamintina ny toetry ny tambajotra ankehitriny aorian'io sakana io: ny stateRoot . Ity sanda ity dia fanehoana marim-pototra amin'ny fanjakana Ethereum iray manontolo, ahitana hash 64-karakter.

Rehefa manova ny fanjakana ny fifanakalozana vaovao tsirairay, dia havaozina mifanaraka amin'izany ny stateRoot voarakitra ao amin'ny sakana manaraka. Mba hanaovana kajy io sanda io, mampiasa ny fitambaran'ny asan'ny hash Keccak sy ny rafitra angon-drakitra antsoina hoe Merkle Tree ny mpanamarina Ethereum mba handaminana sy hamintinana ireo faritra samihafa amin'ny fanjakana.

Ny hash functions dia fiasa tokana izay manova ny fampidirana ho vokatra maharitra maharitra. Ao amin'ny Ethereum, ny hash functions toa an'i Keccak dia ampiasaina hamoronana famintinana ny angon-drakitra, natao ho karazana fanondro ho an'ny fidirana. Ny asa hash dia manana toetra fototra efatra:

1. Determinisme : Ny fampidirana mitovy dia hamokatra vokatra mitovy foana.
2. Ny halavan'ny fivoahana raikitra : Na inona na inona halavan'ny fampidirana dia raikitra foana ny halavan'ny vokatra.
3. Toerana tokana : Saika tsy azo atao ny maka ny fidirana tany am-boalohany avy amin'ny vokatra.
4. Ny maha-tokana : Na ny fiovana kely amin'ny fampidirana dia miteraka vokatra hafa tanteraka. Noho izany, ny fampidirana manokana dia sarintany mankany amin'ny vokatra miavaka.

Noho ireo fananana ireo, ny mpanamarina Ethereum dia afaka manatanteraka ny STF (State Transition Function) ho an'ny sakana tsirairay - manatanteraka ny fifanakalozana rehetra ao amin'ny sakana ary mampihatra azy ireo amin'ny fanjakana - ary avy eo manamarina raha mifanaraka amin'ny fanjakana azo aorian'ny STF ny fanjakana voatondro ao amin'ny sakana. . Ity dingana ity dia miantoka fa ny mpanome ny sakana dia nanao zavatra tamim-pahamarinana, ka nahatonga azy ho iray amin'ireo andraikitry ny mpanamarina.

Na izany aza, ny mpanamarina Ethereum dia tsy manitsy ny fanjakana manontolo mivantana mba hahitana ny famintinana azy. Noho ny toetra tokana amin'ny asan'ny hash, ny hashing mivantana ny fanjakana dia hanafoana ny fanamarinana, satria ny hany fomba hamerenana ny hash dia ny fananana ny fanjakana manontolo.

Satria ny fanjakana Ethereum dia terabytes ny habeny, tsy azo atao ny mitahiry ny fanjakana manontolo amin'ny fitaovana andavanandro toy ny telefaona na solosaina manokana. Noho izany antony izany, Ethereum dia mampiasa firafitry ny hazo Merkle hanisa ny stateRoot, mitahiry ny fanamarinana ny fanjakana araka izay azo atao.

Ny hazo Merkle dia rafitra angon-drakitra kriptografika ampiasaina hanamarinana amin'ny fomba azo antoka sy mahomby ny fahamendrehana sy ny fahamarinan'ny angona. Ny hazo Merkle dia naorina amin'ny fiasan'ny hash ary mandamina ny hash amin'ny angon-drakitra ara-jeografika, ahafahana manamarina ny fahamendrehana sy ny fahamarinan'ity data ity. Ity firafitry ny hazo ity dia misy karazana nodes telo:

1. Ravin-kazo : Ahitana ny hash amin'ny angon-drakitra tsirairay ireo node ireo ary hita eo amin'ny ambaratonga ambany amin'ny hazo. Ny node ravina tsirairay dia maneho ny hash amin'ny angona manokana ao amin'ny hazo Merkle.
2. Node sampana : Ahitana ny hash mitambatra amin'ny node zanany ireo node ireo. Ohatra, ao amin'ny hazo Merkle mimari-droa (izay misy N = 2), ny hash amin'ny zana-tsipìka roa dia mifamatotra ary mipetaka indray mba hamokarana ny hash amin'ny node sampana amin'ny ambaratonga ambony.
3. Root node : Ny fotony dia eo amin'ny ambaratonga ambony indrindra amin'ny hazo Merkle ary maneho ny famintinana kriptografika ny hazo iray manontolo. Ity node ity dia ampiasaina hanamarinana ny fahamendrehana sy ny fahamarinan'ny angona rehetra ao anaty hazo.

Raha manontany tena ianao hoe ahoana no fomba hanamboarana hazo toy izany, dia dingana roa tsotra fotsiny izany:

• Famoronana node amin'ny raviny : Ny angon-drakitra tsirairay dia voahodina amin'ny alàlan'ny asa hash, ary ny hash aterak'izany dia mamorona ny raviny. Ireo node ireo dia miorina amin'ny ambaratonga ambany indrindra amin'ny hazo ary maneho ny famintinana kriptografika ny angon-drakitra.

• Manambatra sy manenjika : Mivondrona (oh: tsiroaroa) ny hases amin'ny vodin'ny raviny ary atambatra, arahin'ny hashing. Ity dingana ity dia mamorona nodes sampana amin'ny ambaratonga manaraka. Toy izany koa no averina ho an'ireo nodes sampana mandra-pahatongan'ny hash tokana sisa tavela.

Ny tenifototra farany azo eny an-tampon'ny hazo dia antsoina hoe root Merkle. Ny Merkle Root dia maneho ny famintinana kriptografika ny hazo iray manontolo ary mamela ny fanamarinana azo antoka ny fahamarinan'ny angona.

Ahoana ny fampiasana Merkle roots hanamarina ny fanjakan'i Ethereum?

Ny porofon'ny Merkle dia ahafahan'ny Verifier hanamarina amin'ny fomba mahomby ireo angona manokana amin'ny alalan'ny fanomezana soatoavina hash maromaro izay mamorona lalana avy amin'ny angona nokendrena (node ravina) mankany amin'ny Merkle Root voatahiry ao amin'ny lohatenin'ny sakana. Io rojom-pitenenana manelanelana io dia ahafahan'ny Verifier hanamarina ny maha-azo itokiana ny angon-drakitra nefa tsy mila manitsy ny fanjakana manontolo.

Manomboka amin'ny teboka angon-drakitra manokana, ny Verifier dia manambatra azy amin'ny tenifototra "mpiray tam-po" omena ao amin'ny Merkle Proof ary manetsika azy ireo tsikelikely miakatra ny hazo. Mitohy ity dingana ity mandra-pamokarana hash tokana. Raha mifanaraka amin'ny Merkle Root voatahiry ity hash kajy ity, dia heverina ho manan-kery ny angona; raha tsy izany, ny Verifier dia afaka mamaritra fa ny angona dia tsy mifanaraka amin'ny fanjakana voalaza.

Ohatra: Fanamarinana teboka iray miaraka amin'ny porofo Merkle

Andeha atao hoe nahazo Data #4 avy amin'ny RPC izahay ary te hanamarina ny maha-azo itokiana azy amin'ny alàlan'ny Merkle Proof. Mba hanaovana izany, ny RPC dia hanome soatoavina hash amin'ny lalana ilaina mba hahatongavana amin'ny Merkle Root. Ho an'ny Data 4, ireto tenifototra ireto dia ahitana Hash #3, Hash #12, ary Hash #5678.

1. Atombohy amin'ny Data 4 : Voalohany, hash Data #4 izahay mba hahazoana Hash #4.
2. Ampifandraiso amin'ny mpiray tampo : Atambatray amin'ny Hash #4 amin'ny Hash #3 (ny iray tam-po aminy eo amin'ny haavon'ny ravina) avy eo ary atambatra izy ireo mba hamokarana Hash #34.
3. Mandrosoa ny hazo : Manaraka, maka Hash #34 izahay ary atambatra amin'ny Hash #12 (ny iray tam-po aminy amin'ny ambaratonga manaraka) ary hasiana azy ireo hahazoana Hash #1234.
4. Dingana farany : Farany, atambatray ny Hash #1234 amin'ny Hash #5678 (ilay iray tam-po farany nomena) ary atambatra miaraka. Ny tenifototra vokarina dia tokony hifanaraka amin'ny Merkle Root (Hash #12345678) voatahiry ao amin'ny lohatenin'ny sakana.

Raha mifanandrify amin'ny fakan'ny fanjakana ao amin'ny sakana ny Root Merkle computed, dia manamafy izahay fa tena manan-kery ao anatin'io fanjakana io ny Data #4. Raha tsy izany dia fantatray fa ny angon-drakitra dia tsy an'ny fanjakana voalaza, manondro ny mety ho fanodinkodinana. Araka ny hitanao, raha tsy manome ny hash amin'ny angon-drakitra rehetra na mitaky ny Verifier hanorina indray ny Merkle Tree manontolo hatramin'ny voalohany, ny Prover dia afaka manaporofo fa misy ny Data #4 ao amin'ny fanjakana ary tsy novaina nandritra ny diany — tamin'ny fampiasana telo monja. hases. Izany no antony voalohany mahatonga ny Merkle Proofs heverina ho mahomby.

Raha tsy isalasalana fa mahomby amin'ny fanomezana fanamarinana angon-drakitra azo antoka sy mahomby amin'ny rafitra blockchain lehibe toa an'i Ethereum ny Merkle Trees, tena mahomby ve izy ireo? Mba hamaliana izany dia tsy maintsy mandinika ny fiantraikan'ny Merkle Tree sy ny habeny amin'ny fifandraisana Prover-Verifier isika.

Antony roa lehibe misy fiantraikany amin'ny fahombiazan'ny hazo Merkle

1. Branching Facto r: Ny isan'ny zana-trondro isaky ny sampana.
2. Haben'ny angona manontolo : Ny haben'ny angon-drakitra aseho amin'ny hazo.

Ny vokatry ny branching factor:

Andeha isika hampiasa ohatra iray mba hahatakarana bebe kokoa ny fiantraikan'izany. Ny anton-tsampana no mamaritra hoe firy ny sampana mipoitra avy amin'ny node tsirairay amin'ny hazo.

• Factor sampana kely (oh: Hazo Merkle binary) : Raha hazo Merkle mimari-droa (fakan-tsampana 2) no ampiasaina, dia kely dia kely ny haben'ny porofo, mahatonga ny fizotran'ny fanamarinana ho mahomby kokoa ho an'ny Verifier. Miaraka amin'ny sampana roa amin'ny node tsirairay, ny Verifier dia mila manodina ny hash iray isaky ny ambaratonga. Manafaingana ny fanamarinana izany ary mampihena ny enta-mavesatry ny kajy. Na izany aza, ny fihenan'ny sampana dia mampitombo ny haavon'ny hazo, mitaky asa hashing bebe kokoa mandritra ny fananganana hazo, izay mety ho vesatra ho an'ny mpanamarina.
• Antony sampana lehibe kokoa (oh: 4) : Ny anton-tsampana lehibe kokoa (oh: 4) dia mampihena ny haavon'ny hazo, mamorona rafitra fohy sy midadasika kokoa. Izany dia ahafahan'ny Full Nodes manamboatra ny hazo haingana kokoa satria vitsy kokoa ny asa hash ilaina. Na izany aza, ho an'ny Verifier, izany dia mampitombo ny isan'ny sarin'ny mpiray tam-po tsy maintsy karakarain'izy ireo isaky ny ambaratonga, mitarika habe porofo lehibe kokoa. Ny hash bebe kokoa isaky ny dingana fanamarinana dia midika ihany koa ny vidin'ny computational sy ny bandwidth ho an'ny Verifier, mamindra amin'ny fomba mahomby ny enta-mavesatra avy amin'ny validators mankany amin'ny verifier.

Ny fiantraikan'ny haben'ny angona manontolo

Rehefa mitombo ny blockchain Ethereum, miaraka amin'ny fifampiraharahana vaovao, fifanarahana, na fifampiraharahana amin'ny mpampiasa manampy amin'ny angon-drakitra, dia tsy maintsy mivelatra ihany koa ny Merkle Tree. Ity fitomboana ity dia tsy mampitombo ny haben'ny hazo fotsiny fa misy fiantraikany amin'ny haben'ny porofo sy ny fotoana fanamarinana.

• Ny Nodes feno dia tsy maintsy manamboatra sy manavao tsy tapaka ny angon-drakitra mitombo mba hitazonana ny Merkle Tree.
• Ny mpanamarina kosa dia tsy maintsy manamarina porofo lava kokoa sy sarotra kokoa rehefa mitombo ny angon-drakitra, mitaky fotoana fikarakarana fanampiny sy bandwidth.

Io haben'ny angon-drakitra mitombo io dia mampitombo ny fangatahana amin'ny Full Nodes sy Verifiers, ka manasarotra ny fampitomboana ny tambajotra amin'ny fomba mahomby. Raha fintinina, na dia manolotra ambaratongam-pahombiazana aza ny Merkle Trees, dia tsy ho vahaolana tsara indrindra ho an'ny angon-drakitra tsy mitsaha-mitombo ny Ethereum. Noho izany antony izany, mandritra ny dingana The Verge , Ethereum dia mikendry ny hanolo ny Merkle Trees amin'ny rafitra mahomby kokoa fantatra amin'ny anarana hoe Verkle Trees . Ny Verkle Trees dia afaka manolotra habe porofo kely kokoa nefa mitazona ny haavon'ny fiarovana mitovy, mahatonga ny fizotran'ny fanamarinana ho maharitra sy azo ekena ho an'ny Provers sy Verifiers.

The Verge: Fanavaozana ny fanamarinana amin'ny Ethereum

Ny Verge dia novolavolaina ho toy ny dingana lehibe amin'ny sori-dalan'ny Ethereum izay mikendry ny hanatsara ny fanamarinana, hanamafisana ny rafitra fitsinjaram-pahefana amin'ny blockchain, ary hanatsarana ny fiarovana ny tambajotra. Ny iray amin'ireo tanjona voalohany amin'ny tambajotra Ethereum dia ny ahafahan'ny olona rehetra mitantana mora foana validator hanamarina ny rojo, mamorona rafitra izay misokatra ho an'ny rehetra ny fandraisana anjara tsy misy ivontoerana.

Ny fidirana amin'ity dingana fanamarinana ity dia iray amin'ireo singa manan-danja izay manavaka ny blockchains amin'ny rafitra afovoany. Na dia tsy manome fahafaha-manao fanamarinana aza ny rafitra foibe, dia eo am-pelatanan'ny mpampiasa azy tanteraka ny fahamarinan'ny blockchain. Na izany aza, mba hitazonana izany antoka izany dia tsy maintsy azon'ny rehetra idirana ny fanaovana validator—fanamby iray izay, eo ambanin'ny rafitra ankehitriny, dia voafetra noho ny fitahirizana sy ny fitakiana kajy.

Hatramin'ny nifindrany ho modely marimaritra iraisana amin'ny Proof-of-Stake miaraka amin'ny The Merge , manana andraikitra roa voalohany ireo mpanamarina Ethereum:

1. Fiantohana ny marimaritra iraisana : Manohana ny fampandehanana araka ny tokony ho izy ny protocols consensus probabilistic sy deterministic ary ny fampiharana ny algorithm fork-choice.
2. Fanamarinana ny fahamarinan'ny sakana : Aorian'ny fanatanterahana ny fifampiraharahana amin'ny sakana iray, manamarina fa ny fototry ny hazom-panjakana vokatr'izany dia mifanandrify amin'ny fakan'ny fanjakana nambaran'ny mpanolotra.

Mba hanatanterahana ny andraikitra faharoa dia tsy maintsy mahazo miditra amin'ny fanjakana alohan'ny fanakanana ny mpanamarina. Izany dia ahafahan'izy ireo manatanteraka ny fifampiraharahana amin'ny sakana ary mahazo ny fanjakana manaraka. Na izany aza, ity fepetra ity dia mametraka enta-mavesatra ho an'ny mpanamarina, satria mila mitantana ny fitahirizana lehibe izy ireo.

Na dia natao ho azo atao aza ny Ethereum ary nihena ny vidin'ny fitahirizana eran-tany, ny olana dia kely kokoa momba ny vidiny ary bebe kokoa momba ny fiankinan-doha amin'ny fitaovana manokana ho an'ny validators. Ny Verge dia mikendry ny handresy io fanamby io amin'ny alàlan'ny famoronana fotodrafitrasa ahafahan'ny fanamarinana feno na dia amin'ny fitaovana misy fitahirizana voafetra aza, toy ny finday, kitapom-baravarankely, ary na smartwatches aza, ahafahan'ny validator mandeha amin'ireo fitaovana ireo.

Dingana voalohany amin'ny fanatrarana ny fanamarinana: fanamarinana fanjakana mahomby

Ny fifindrana mankany amin'ny Verkle Tree s dia ampahany manan-danja amin'ity dingana ity. Tamin'ny voalohany, The Verge dia nifantoka tamin'ny fanoloana ny rafitra Merkle Tree an'ny Ethereum tamin'ny Verkle Trees. Ny antony voalohany nananganana ny Verkle Trees dia ny Merkle Trees dia sakana lehibe amin'ny fanamarinana ny Ethereum. Raha afaka miasa tsara amin'ny toe-javatra mahazatra ny Merkle Trees sy ny porofon'izy ireo, dia miharatsy tanteraka kosa ny zava-bitany amin'ny toe-javatra ratsy indrindra .

Araka ny kajy nataon'i Vitalik, manodidina ny 4 KB ny haben'ny porofo antonony, izay toa azo fehezina. Na izany aza, amin'ny toe-javatra ratsy indrindra, ny haben'ny porofo dia mety hahatratra 330 MB . Eny, novakianao tsara izany—330 MB.

Ny tsy fahombiazan'ny Ethereum's Merkle Trees amin'ny tranga ratsy indrindra dia avy amin'ny antony roa lehibe:

1. Fampiasana Hazo Hexary : Ethereum amin'izao fotoana izao dia mampiasa Merkle Trees miaraka amin'ny sampana 16. Midika izany fa ny fanamarinana ny node tokana dia mitaky ny fanomezana ny hash 15 sisa ao amin'ny sampana. Raha jerena ny haben'ny fanjakan'i Ethereum sy ny isan'ny sampana, dia miteraka enta-mavesatra lehibe izany amin'ny toe-javatra ratsy indrindra.

2. Non-Merkelization of Code : Raha tokony hampiditra ny kaody fifanarahana amin'ny firafitry ny hazo, ny Ethereum dia manenjika fotsiny ny fehezan-dalàna ary mampiasa ny sandany ho toy ny node. Raha heverina fa 24 KB ny haben'ny fifanarahana farany indrindra, ity fomba fiasa ity dia mametraka enta-mavesatra lehibe amin'ny fanatanterahana ny fanamarinana feno.

Ny haben'ny porofo dia mifanandrify mivantana amin'ny anton-tsampana. Ny fampihenana ny anton-tsampana dia mampihena ny haben'ny porofo. Mba hamahana ireo olana ireo sy hanatsara ny toe-javatra ratsy indrindra, Ethereum dia afaka mifindra avy amin'ny Hexary Trees amin'ny Binary Merkle Trees ary manomboka manangana kaody fifanarahana. Raha ahena avy amin'ny 16 ka hatramin'ny 2 ny fatran'ny sampana ao amin'ny Ethereum ary merklized koa ny kaody fifanarahana, dia mety hihena ho 10 MB ny haben'ny porofo ambony indrindra.

Na dia fanatsarana lehibe aza izany, dia zava-dehibe ny manamarika fa io sarany io dia mihatra amin'ny fanamarinana ny ampahany iray monja. Na ny fifampiraharahana tsotra ahafahana miditra amin'ny angon-drakitra marobe aza dia mitaky porofo lehibe kokoa. Raha jerena ny isan'ny fifanakalozana isaky ny sakana sy ny toetry ny Ethereum tsy mitsaha-mitombo, ity vahaolana ity, na dia tsara kokoa aza, dia mbola tsy azo atao tanteraka.

Noho ireo antony ireo, ny vondrom-piarahamonina Ethereum dia nanolotra vahaolana roa miavaka hamahana ny olana:

1. Verkle Trees
2. Porofo STARK + Hazo Merkle binary

Verkle trees and vector commitments

Verkle Tree s, araka ny soso-kevitry ny anarana, dia rafitra hazo mitovy amin'ny Merkle Trees . Na izany aza, ny fahasamihafana lehibe indrindra dia ny fahombiazan'izy ireo atolotra mandritra ny dingana fanamarinana. Ao amin'ny Merkle Trees , raha misy angona 16 ny sampana iray ary te hanamarina ny iray amin'izy ireo izahay, dia tsy maintsy omena rojo hash mandrakotra ny tapany 15 hafa. Izany dia mampitombo be ny enta-mavesatry ny kajy amin'ny fanamarinana ary miteraka habe porofo lehibe.

Mifanohitra amin'izany kosa, ny Verkle Trees dia mampiasa rafitra manokana antsoina hoe " Elliptic Curve-based Vector Commitments ", indrindra indrindra, I nner Product Argument (IPA) -based Vector Commitment. Ny véctor dia tena lisitry ny singa angon-drakitra voalamina amina filaharana manokana. Ny fanjakan'i Ethereum dia azo raisina ho toy ny vector: rafitra iray izay mitahiry ny angon-drakitra marobe amin'ny filaharana manokana, ary ny singa tsirairay dia manan-danja. Ity fanjakana ity dia ahitana singa data isan-karazany toy ny adiresy, kaody fifanarahana, ary fampahalalana momba ny fitahirizana, izay misy ny filaharan'ireo singa ireo amin'ny fidirana sy ny fanamarinana.

Ny fanoloran-tena Vector dia fomba kriptografika ampiasaina hanaporofoana sy hanamarinana ireo singa angona ao anaty angon-drakitra. Ireo fomba ireo dia mamela ny fanamarinana ny fisiana sy ny filaharan'ny singa tsirairay ao anaty angon-drakitra miaraka. Ohatra, Merkle Proofs , ampiasaina amin'ny Merkle Trees, dia azo raisina ho endrika Vector Commitment . Raha mitaky ny rojo hash rehetra ny Merkle Trees mba hanamarinana singa iray, ny rafitra dia manaporofo fa ny singa rehetra amin'ny vector dia mifandray amin'ny filaharana manokana.

Tsy sahala amin'ny Merkle Trees, Verkle Trees dia mampiasa fanoloran-tena mifototra amin'ny curve elliptic izay manome tombony lehibe roa:

• Ny fanoloran-tena vector mifototra amin'ny curve elliptic dia manafoana ny filàna antsipirihan'ny singa hafa ankoatra ny angon-drakitra voamarina . Ao amin'ny Merkle Trees miaraka amin'ny sampana 16, ny fanamarinana sampana tokana dia mila manome ireo hash 15 hafa. Raha jerena ny haben'ny fanjakana Ethereum, izay misy sampana maro, dia miteraka tsy fahombiazana lehibe izany. Ny fanoloran-tenan'ny vector mifototra amin'ny curve elliptic, na izany aza, dia manala izany fahasarotana izany, ahafahana manamarina miaraka amin'ny angona kely kokoa sy ny ezaka kajy.
• Amin'ny alàlan'ny porofo marobe, ny porofo ateraky ny fanoloran-tena vector mifototra amin'ny curve elliptic dia azo tsindriana ho porofo tokana tsy miova . Ny fanjakan'i Ethereum dia tsy lehibe ihany fa mitombo hatrany ihany koa, midika izany fa mitombo ny isan'ny sampana mila fanamarinana mba hidirana amin'ny Merkle Root rehefa mandeha ny fotoana. Na izany aza, miaraka amin'ny Verkle Trees, azontsika atao ny "manindry" ny porofo ho an'ny sampana tsirairay ho porofo tokana tsy miova amin'ny alàlan'ny fomba voafaritra ao amin'ny lahatsoratr'i Dankrad Feist . Izany dia ahafahan'ny Verifiers manamarina ny hazo iray manontolo amin'ny porofo kely iray fa tsy manamarina ny sampana tsirairay. Midika koa izany fa tsy misy fiantraikany amin'ny fitomboan'ny fanjakan'i Ethereum ny Verkle Trees.

Ireo endri-javatra amin'ny fanoloran-tena vector mifototra amin'ny curve elliptic dia mampihena be ny habetsaky ny angon-drakitra ilaina amin'ny fanamarinana, mamela ny Verkle Trees hamokatra porofo kely sy habe tsy tapaka na dia amin'ny toe-javatra ratsy indrindra aza. Manamaivana ny angon-drakitra ambony sy ny fotoana fanamarinana izany, manatsara ny fahombiazan'ny tambajotra lehibe toa ny Ethereum. Vokatr'izany, ny fampiasana ny fanoloran-tena vector mifototra amin'ny curve elliptic ao amin'ny Verkle Trees dia ahafahan'ny fitantanana mora kokoa sy mahomby amin'ny fanjakana mitombo ao Ethereum.

Tahaka ny fanavaozana rehetra, ny Verkle Trees dia manana ny fetrany. Ny iray amin'ireo lesoka lehibe indrindra amin'izy ireo dia ny fiankinan'izy ireo amin'ny kriptografika curve elliptic, izay mora voan'ny ordinatera quantum . Ny solosaina quantum dia manana hery kajy lehibe lavitra noho ny fomba mahazatra, izay miteraka loza mitatao ho an'ny protocoles cryptographic mifototra amin'ny curve elliptic. Ny algorithm quantum dia mety handrava na hanalefaka ireo rafitra kriptografika ireo, ka miteraka ahiahy momba ny fiarovana maharitra ny Verkle Trees.

Noho izany antony izany, raha manolotra vahaolana mampanantena ny Verkle Trees manoloana ny tsy fisian'ny fanjakana, dia tsy izy ireo no vahaolana farany. Na izany aza, ny tarehimarika toa an'i Dankrad Feist dia nanantitrantitra fa, na dia ilaina aza ny fandinihana amim-pitandremana rehefa mampiditra ny kriptografika mahatohitra ny quantum ao amin'ny Ethereum, dia tsara ny manamarika fa ny fanoloran-tena KZG ampiasaina amin'izao fotoana izao ho an'ny blobs ao Ethereum dia tsy mahatohitra ny quantum ihany koa. Noho izany, ny Verkle Trees dia afaka miasa ho toy ny vahaolana vonjimaika, manome ny tambajotra amin'ny fotoana fanampiny mba hamolavola safidy matanjaka kokoa.

Porofo STARK + hazo Merkle binary

Verkle Trees dia manolotra habe porofo kely kokoa sy dingana fanamarinana mahomby raha oharina amin'ny Merkle Trees, manamora ny fitantanana ny fanjakan'i Ethereum tsy mitsaha-mitombo. Noho ny Elliptic Curve-Based Vector Commitments , ny porofo midadasika dia azo amboarina miaraka amin'ny angona kely kokoa. Na izany aza, na dia eo aza ny tombony azony, ny faharefoan'ny Verkle Trees amin'ny solosaina quantum dia mahatonga azy ireo ho vahaolana vonjimaika fotsiny.

Raha ny vondrom-piarahamonina Ethereum dia mahita ny Verkle Trees ho fitaovana fohy hividianana fotoana, ny fifantohana maharitra dia amin'ny fifindrana amin'ny vahaolana mahatohitra quantum . Eto no misy ny STARK Proof s sy Binary Merkle Trees manolotra safidy matanjaka amin'ny fananganana fotodrafitrasa azo hamarinina matanjaka kokoa ho an'ny ho avy.

Ao amin'ny dingan'ny fanamarinana fanjakana an'ny Ethereum, dia azo ahena (avy amin'ny 16 ka hatramin'ny 2) ny sampan'ny hazo Merkle amin'ny fampiasana Binary Merkle Trees . Ity fanovana ity dia dingana lehibe hampihenana ny haben'ny porofo ary hahomby kokoa ny fizotran'ny fanamarinana. Na izany aza, na dia amin'ny toe-javatra ratsy indrindra aza, ny haben'ny porofo dia mety hahatratra 10 MB , izay lehibe. Eo no niaingan'ny STARK Proofs , manindry ireo Proofs Binary Merkle lehibe ireo ho 100-300 kB fotsiny.

Tena ilaina tokoa io fanatsarana io rehefa mandinika ny faneriterena ataon'ny mpanamarina miasa amin'ny mpanjifa maivana na fitaovana manana fitaovana voafetra, indrindra raha raisinao fa eo amin'ny 7.625 MB/s sy 1.5 MB/s eo ho eo ny hafainganam-pandehan'ny finday maneran-tany. Ny mpampiasa dia afaka manamarina ny fifampiraharahana miaraka amin'ny porofo kely azo entina nefa tsy mila miditra amin'ny fanjakana feno, ary ny validators dia afaka manao asa fanamarinana sakana nefa tsy mitahiry ny fanjakana manontolo.

Ity fomba fiasa roa tombon-tsoa ity dia mampihena ny fepetra takian'ny bandwidth sy ny fitahirizana ho an'ny validators, raha manafaingana ny fanamarinana, fanatsarana telo lehibe izay manohana mivantana ny fahitan'i Ethereum ho an'ny scalability.

Fanamby lehibe ho an'ny porofo STARK

1. Load computational ho an'ny Provers : Ny fizotran'ny famokarana porofo STARK dia mavesa-danja amin'ny fikajiana, indrindra amin'ny lafiny prover, izay mety hampitombo ny fandaniana amin'ny asa.
2. Ny tsy fahombiazana amin'ny porofo kely angona: Raha toa ny porofo STARK dia tsara amin'ny fitantanana angon-drakitra lehibe, tsy dia mahomby izy ireo rehefa manaporofo angona kely, izay mety hanakana ny fampiharana azy ireo amin'ny toe-javatra sasany. Rehefa mifandray amin'ny programa izay misy dingana kely kokoa na angon-drakitra, ny haben'ny porofo lehibe amin'ny STARK dia mety hahatonga azy ireo ho tsy dia azo ampiharina na tsy misy vidiny.

Ny fiarovana ny quantum dia tonga amin'ny vidiny: ny enta-mavesatry ny Prover-Side

Ny Porofon'ny Merkle an'ny sakana iray dia mety ahitana hash eo amin'ny 330.000 eo ho eo, ary amin'ny tranga ratsy indrindra dia mety hahatratra 660.000 io isa io. Amin'ny toe-javatra toy izany, ny porofo STARK dia mila manodina manodidina ny 200.000 hashes isan-tsegondra . Eo no miditra ny fiasan'ny hash zk-friendly toa an'i Poseidon , natao indrindra ho an'ny porofo STARK hampihenana ity entana ity.

Poseidon dia natao hiasa tsara kokoa miaraka amin'ny ZK-porofo raha ampitahaina amin'ny algorithm hash mahazatra toa an'i SHA256 sy Keccak . Ny antony voalohany amin'ity fifanarahana ity dia miankina amin'ny fomba fiasan'ny algorithm hash nentim-paharazana: manodina ny fidirana ho angona binary (0s sy 1s).

Amin'ny lafiny iray, ny ZK-porofo dia miasa miaraka amin'ny sehatra voalohany, rafitra matematika izay tsy mitovy amin'ny fototra. Ity toe-javatra ity dia mitovy amin'ny solosaina miasa amin'ny binary raha ny olombelona dia mampiasa rafitra decimal amin'ny fiainana andavanandro. Ny fandikana angon-drakitra mifototra amin'ny bitika ho amin'ny endrika mifanaraka amin'ny ZK dia mitaky ny fikajiana lehibe. Poseidon dia mamaha ity olana ity amin'ny alàlan'ny fiasan'ny teratany ao anatin'ny sehatra voalohany , manafaingana ny fampidirana azy amin'ny ZK-porofo.

Na izany aza, satria i Poseidon dia fiasa tenifototra somary vaovao, dia mitaky famakafakana fiarovana mivelatra kokoa mba hametrahana ny haavon'ny fahatokisana mitovy amin'ny fiasan'ny hash nentim-paharazana toa an'i SHA256 sy Keccak. Ho an'ity tanjona ity, ny hetsika tahaka ny Poseidon Cryptanalysis Initiative , natsangan'ny Ethereum Foundation, dia manasa ireo manam-pahaizana mba hitsapa sy hamakafaka tsara ny fiarovana an'i Poseidon, mba hahazoana antoka fa mahatohitra ny fanaraha-maso ataon'ny mpanohitra izy ary ho lasa fenitra matanjaka ho an'ny fampiharana cryptographic. Amin'ny lafiny iray, ny fiasa taloha toa an'i SHA256 sy Keccak dia efa nosedraina fatratra ary manana firaketana momba ny fiarovana voaporofo fa tsy ZK-namana, ka miteraka fihenam-bidy rehefa ampiasaina miaraka amin'ny porofo STARK.

Ohatra, ny porofo STARK amin'ny fampiasana ireo fampiasa hash nentim-paharazana ireo dia tsy afaka manodina afa-tsy 10.000 hatramin'ny 30.000 amin'izao fotoana izao. Soa ihany fa ny fandrosoan'ny teknolojia STARK dia milaza fa mety hiakatra ho 100,000 ka hatramin'ny 200,000 tsy ho ela ity vokatra ity, hanatsara ny fahombiazany.

Ny tsy fahombiazan'ny STARK amin'ny fanaporofoana angona kely

Raha toa ny porofo STARK dia miavaka amin'ny fampitomboana sy ny mangarahara ho an'ny angon-drakitra lehibe, dia mampiseho fetra izy ireo rehefa miasa miaraka amin'ny singa kely sy be dia be. Amin'ireo toe-javatra ireo, ny angon-drakitra voaporofo dia matetika kely, saingy tsy miova ny filàna porofo marobe. Anisan'izany ny:

1. Fanamarinana ny fifampiraharahana taorian'ny AA : Miaraka amin'ny Account Abstraction (AA), ny poketra dia afaka manondro ny kaody fifanarahana, mandingana na manamboatra dingana toy ny nonce sy sonia fanamarinana, izay tsy maintsy atao ao amin'ny Ethereum amin'izao fotoana izao. Na izany aza, io flexibility amin'ny fanamarinana io dia mitaky fanamarinana ny kaody fifanarahana na angona hafa mifandraika amin'ny fanjakana mba hanaporofoana ny maha-ara-dalàna ny fifanakalozana.
2. Antso RPC mpanjifa maivana : Ny mpanjifa maivana dia manontany angona momba ny fanjakana avy amin'ny tambajotra (ohatra, mandritra ny fangatahana eth_call) nefa tsy misy node feno. Mba hiantohana ny fahamarinan'ity fanjakana ity, ny porofo dia tsy maintsy manohana ny angona nanontaniana ary manamafy fa mifanaraka amin'ny toetry ny tambajotra amin'izao fotoana izao.
3. Lisitry ny fampidirana : Ireo mpanamarina kely kokoa dia afaka mampiasa rafitra lisitry ny fampidirana mba hahazoana antoka fa tafiditra ao amin'ny sakana manaraka ny fifampiraharahana, mametra ny fitaoman'ireo mpamokatra sakana matanjaka. Na izany aza, ny fanamarinana ny fampidirana ireo fifanakalozana ireo dia mitaky fanamarinana ny fahamarinany.

Amin'ny tranga toy izany, ny porofo STARK dia manome tombony kely. STARKs, manantitrantitra ny fahavitrihana (araka ny nasongadin'ny "S" amin'ny anaran'izy ireo), dia mahavita tsara amin'ny angon-drakitra lehibe nefa miady amin'ny sehatra angona kely. Mifanohitra amin'izany kosa, ny SNARKs , natao ho amin'ny famintinana (araka ny hamafisin'ny "S" amin'ny anarany), dia mifantoka amin'ny fampihenana ny haben'ny porofo, manome tombony mazava amin'ny tontolo misy fetran'ny bandwidth na fitahirizana.

Ny porofo STARK dia mazàna 40–50 KB ny habeny, izay 175 heny eo ho eo noho ny porofo SNARK, izay 288 bytes fotsiny. Io fahasamihafana habe io dia mampitombo ny fotoana fanamarinana sy ny vidin'ny tambajotra. Ny antony voalohany amin'ny porofo lehibe kokoa an'ny STARK dia ny fiankinan'izy ireo amin'ny mangarahara sy ny fanoloran-tena polynomial mba hiantohana ny fampitomboana, izay mampiditra ny vidin'ny fampandehanana amin'ny toe-javatra madinika. Amin'ny toe-javatra toy izany, ny fomba haingana sy mahomby kokoa amin'ny habaka toa ny Merkle Proofs dia mety ho azo ampiharina kokoa. Ny Merkle Proofs dia manolotra vidiny ambany kajy sy fanavaozana haingana, ka mahatonga azy ireo ho mety amin'ireo toe-javatra ireo.

Araka ny fintinina ao amin'ny tabilao, Ethereum dia manana lalana efatra azo isafidianana:

Verkle Trees

1. Nahazo fanohanana midadasika avy amin'ny vondrom-piarahamonina Ethereum ny Verkle Trees , miaraka amin'ny fivoriana indroa isan-kerinandro mba hanamora ny fivoarany. Noho io asa sy fitsapana tsy tapaka io, ny Verkle Trees dia misongadina ho vahaolana matotra sy voadinika tsara indrindra amin'ireo safidy ankehitriny. Ankoatr'izay, ny fananan'izy ireo homomorphic additive dia manafoana ny filàna mamerina ny sampana rehetra mba hanavaozana ny fakan'ny fanjakana, tsy toy ny Merkle Trees, izay mahatonga ny Verkle Trees ho safidy mahomby kokoa. Raha ampitahaina amin'ny vahaolana hafa, ny Verkle Trees dia manantitrantitra ny fahatsorana, mifikitra amin'ny fitsipiky ny injeniera toy ny "ataovy tsotra" na "tsotra no tsara indrindra." Ity fahatsorana ity dia manamora ny fampidirana ao amin'ny Ethereum sy ny fanadihadiana momba ny fiarovana.

2. Na izany aza, tsy azo antoka ny Verkle Trees, izay manakana azy ireo tsy ho vahaolana maharitra. Raha ampidirina ao amin'ny Ethereum, ity teknolojia ity dia mety hosoloina amin'ny ho avy rehefa ilaina ny vahaolana mahatohitra. Na i Vitalik aza dia mihevitra ny Verkle Trees ho fepetra vonjimaika hividianana fotoana ho an'ny STARK sy ny teknolojia hafa ho matotra. Fanampin'izany, ny fanoloran-tena vector mifototra amin'ny curve elliptic ampiasaina ao amin'ny Verkle Trees dia mametraka enta-mavesatra ambony kokoa raha oharina amin'ny asa hash tsotra. Ny fomba fiasa mifototra amin'ny tenifototra dia mety hanome fotoana fampifanarahana haingana kokoa ho an'ny nodes feno. Ankoatr'izay, ny fiankinan-doha amin'ny asa 256-bit maro dia mahatonga an'i Verkle Trees ho sarotra kokoa hanaporofoana amin'ny fampiasana SNARK ao anatin'ny rafitra porofo maoderina, manasarotra ny ezaka ho avy hampihenana ny haben'ny porofo.

   
   

Na izany aza, zava-dehibe ny manamarika fa ny Verkle Trees, noho ny tsy fiankinany amin'ny hashing, dia azo porofoina kokoa noho ny Merkle Trees.

STARKs + Fampiasana Hash Conservative

1. Ny fampifangaroana ny STARK miaraka amin'ny fiasa hash mpandala ny nentin-drazana efa miorina tsara toa ny SHA256 na BLAKE dia manome vahaolana matanjaka izay manamafy ny fotodrafitrasa fiarovana Ethereum. Ireo fiasa hash ireo dia nampiasaina betsaka ary nosedraina fatratra tamin'ny sehatra akademika sy azo ampiharina. Fanampin'izany, ny fanoheran'izy ireo quantum dia manatsara ny faharetan'ny Ethereum amin'ny fandrahonana ho avy ateraky ny solosaina quantum. Ho an'ny toe-javatra manakiana ny fiarovana, ity fitambarana ity dia manome fototra azo itokisana.

2. Na izany aza, ny fampiasana ny hash mpandala ny nentin-drazana ao amin'ny rafitra STARK dia mampiditra fetran'ny fampisehoana lehibe. Ny fepetra takian'ny kajy amin'ireo asa hash ireo dia miteraka fahatarana avo lenta, miaraka amin'ny famokarana porofo maharitra 10 segondra. Fatiantoka lehibe izany, indrindra amin'ny toe-javatra toy ny fanamarinana sakana izay mitaky fahatarana ambany. Na dia miezaka mampifanaraka ny tranga ratsy indrindra sy ny antonony aza ny ezaka toy ny tolo-kevitry ny gazy marobe , dia voafetra ihany ny valiny. Fanampin'izany, na dia afaka manamora ny fotoana fampifanarahana haingana kokoa aza ny fomba fiasa mifototra amin'ny hash, dia mety tsy hifanaraka amin'ny tanjon'ny scalability midadasika kokoa ny fahombiazany. Mampihena ny fahaiza-manao azo ampiharina sy mametra ny fampiharana azy ny fotoana maharitra kajy an'ny hash mahazatra.

   STARKs + Asa Hash somary vaovao

• STARKs mitambatra amin'ny STARK-namana ny hash functions (oh: Poseidon) dia manatsara ny fahombiazan'ity teknolojia ity. Ireo fiasa hash ireo dia natao mba hampidirana tsy misy olana amin'ny rafitra STARK ary hampihenana ny faharetan'ny prover . Tsy sahala amin'ny asa hash nentim-paharazana, izy ireo dia afaka mamorona porofo ao anatin'ny 1-2 segondra monja. Ny fahombiazan'izy ireo sy ny overhead kajy ambany dia mampitombo ny tanjaky ny scalability an'ny STARKs, ka mahatonga azy ireo hahomby amin'ny fitantanana angona lehibe. Io fahaiza-manao io dia mahatonga azy ireo ho manintona indrindra ho an'ny fampiharana mitaky fampisehoana avo lenta.

• Na izany aza, ny zava-baovao mifandraika amin'ireo fiasa tenifototra ireo dia mila famakafakana sy fitsapana fiarovana lehibe. Ny tsy fahampian'ny fitsapana feno dia mampiditra risika rehefa mandinika ny fampiharana azy ireo amin'ny tontolo iainana mitsikera toa an'i Ethereum. Ho fanampin'izay, satria tsy mbola ampiasaina betsaka ireo asa hash ireo, dia mety hanemotra ny tanjon'ny fanamarinana ny Ethereum ny fitsapana sy ny fanamarinana ilaina. Ny fotoana ilaina hiantohana tanteraka ny fiarovana azy ireo dia mety hahatonga an'io safidy io ho tsy mahasarika ao anatin'ny fotoana fohy, mety hanemotra ny scalability sy ny fanirian'ny fanamarinana ny Ethereum.

  Hazo Merkle miorina amin'ny lattice

1. Merkle Trees miorina amin'ny lattice dia manolotra vahaolana mandroso izay mampifangaro ny fiarovana ny quantum miaraka amin'ny fahombiazan'ny fanavaozana ny Verkle Trees. Ireo rafitra ireo dia mamaly ny fahalemen'ny Verkle Trees sy STARKs ary heverina ho safidy maharitra maharitra. Miaraka amin'ny famolavolana mifototra amin'ny lattice, manome fanoherana mahery vaika amin'ny fandrahonana amin'ny computing quantum izy ireo, mifanaraka amin'ny fifantohan'i Ethereum amin'ny fanaporofoan'ny ho avy ny tontolo iainany. Ankoatr'izay, amin'ny alàlan'ny fitazonana ny tombony azo havaozina amin'ny Verkle Trees, dia mikendry ny hanatsara ny fiarovana izy ireo nefa tsy manao sorona ny fahombiazany.
2. Na izany aza, ny fikarohana momba ny hazo Merkle miorina amin'ny makarakara dia mbola eo am-piandohana ary ara-teorika amin'ny ankapobeny. Izany dia miteraka fisalasalana lehibe momba ny fampiharana sy ny fahombiazany. Ny fampidirana vahaolana toy izany ao amin'ny Ethereum dia mitaky fikarohana sy fivoarana be dia be, ary koa fitsapana henjana mba hanamarinana ny tombontsoa azony. Ireo tsy fahazoana antoka sy fahasarotana ara-drafitra ireo dia mahatonga ny Merkle Trees mifototra amin'ny makarakara ho tsy ho safidy azo atao ho an'ny Ethereum ato ho ato, mety hanemotra ny fandrosoana mankany amin'ny tanjon'ny fanamarinana ny tambajotra.

Ahoana ny amin'ny famonoana: porofo manamarina ny famonoana EVM

Ny zavatra rehetra noresahinay hatreto dia mihodinkodina amin'ny fanesorana ny filàna validators mba hitahiry ny fanjakana teo aloha, izay ampiasain'izy ireo hifindra avy amin'ny fanjakana iray mankany amin'ny manaraka. Ny tanjona dia ny hamorona tontolo itsinjaram-pahefana izay ahafahan'ny validators manatanteraka ny andraikiny nefa tsy mitazona terabytes amin'ny angon-drakitra fanjakana.

Na dia amin'ireo vahaolana voalazanay aza dia tsy mila mitahiry ny fanjakana manontolo ny validators, satria izy ireo dia mahazo ny angon-drakitra rehetra ilaina amin'ny famonoana amin'ny alàlan'ny vavolombelona misy ny sakana. Na izany aza, raha hifindra any amin'ny fanjakana manaraka - ary hanamarina ny stateRoot eo an-tampon'ny sakana - ny mpanamarina dia tsy maintsy manatanteraka ny STF ihany. Ity fitakiana ity kosa dia mametraka fanamby hafa amin'ny toetran'ny Ethereum tsy mahazo alalana sy ny fitsinjaram-pahefana.

Tamin'ny voalohany, The Verge dia noheverina ho dingana iray izay nifantoka fotsiny tamin'ny fifindrana ny hazom-panjakana Ethereum avy amin'ny Merkle Trees mankany amin'ny Verkle Tree s mba hanatsarana ny fanamarinana ny fanjakana. Na izany aza, rehefa nandeha ny fotoana, dia nivoatra ho hetsika midadasika kokoa izy io izay mikendry ny hanatsara ny fanamarinana ny tetezamita sy ny marimaritra iraisana . Ao amin'ny tontolo iray izay azo hamarinina tanteraka ny trio of State, Execution, and Consensus, afaka miasa amin'ny fitaovana rehetra misy fifandraisana Internet izay azo sokajiana ho Mpanjifa Maivana ny Ethereum validators. Izany dia hanakaiky kokoa an'i Ethereum amin'ny fanatrarana ny fahitany ny “tena fitsinjaram-pahefana”.

Inona indray ny famaritana ny olana?

Araka ny voalazanay teo aloha, ny validators dia manatanteraka asa antsoina hoe STF (State Transition Function) isaky ny 12 segondra. Ity fiasa ity dia maka ny fanjakana teo aloha sy ny sakana ho fampidirana ary mamokatra ny fanjakana manaraka ho vokatra. Ny mpanamarina dia tsy maintsy manatanteraka io asa io isaky ny misy sakana vaovao atolotra ary manamarina fa marina ny tenifototra maneho ny fanjakana eo an-tampon'ny sakana—izay antsoina matetika hoe fakan'ny fanjakana .

Ny fepetra takiana amin'ny rafitra avo lenta mba hahatongavana ho validator dia avy amin'ny filana ny fanatanterahana io dingana io amin'ny fomba mahomby.

Raha te hamadika vata fampangatsiahana hendry ianao —eny, na vata fampangatsiahana aza — ho mpanamarina Ethereum miaraka amin'ny fanampian'ny rindrambaiko napetraka, dia miatrika sakana roa lehibe ianao:

1. Ny vata fampangatsiahanao dia azo inoana fa tsy hanana Internet haingana ampy, izay midika fa tsy afaka misintona ny angon-drakitra sy ny porofo ilaina amin'ny famonoana azy izy na dia miaraka amin'ireo vahaolana azo hamarinin'ny fanjakana izay noresahinay hatreto.

2. Na dia afaka miditra amin'ny angon-drakitra ilaina ho an'ny STF aza izy, dia tsy hanana ny herin'ny kajy ilaina amin'ny fanatanterahana ny famonoana hatramin'ny voalohany ka hatramin'ny farany na ny fananganana hazom-panjakana vaovao.

   
   

Mba hamahana ireo olana nateraky ny Light Clients tsy manana fahafahana miditra amin'ny fanjakana teo aloha na ny manontolo amin'ny sakana farany, The Verge dia manolotra fa ny mpanolotra dia tokony hanao ny famonoana ary avy eo dia mametraka porofo amin'ny sakana. Ity porofo ity dia ahitana ny fifindrana avy amin'ny fakan'ny fanjakana teo aloha mankany amin'ny fakan'ny fanjakana manaraka ary koa ny hash an'ny sakana. Miaraka amin'izany, ny Light Clients dia afaka manamarina ny tetezamita amin'ny alàlan'ny hash 32-byte telo , tsy mila zk-porofo.

Na izany aza, satria io porofo io dia miasa amin'ny alàlan'ny hash, dia diso ny filazana fa manamarina ny tetezamita ihany izy io. Mifanohitra amin'izany, ny porofo mifatotra amin'ny sakana dia tsy maintsy manamarina zavatra maro miaraka :

Fakan'ny fanjakana ao amin'ny sakana teo aloha = S, Fakan'ny fanjakana amin'ny sakana manaraka = S + 1, Sakanana hash = H

1. Ny sakana mihitsy dia tsy maintsy manan-kery, ary ny porofon'ny fanjakana ao anatiny—na Verkle Proof na STARKs—dia tsy maintsy manamarina tsara ny angon-drakitra miaraka amin'ilay sakana. Raha fintinina: Fanamarinana ny sakana sy ny porofom-panjakana miaraka aminy .
2. Rehefa vita ny STF amin'ny fampiasana ny angon-drakitra ilaina amin'ny famonoana ary ampidirina amin'ny sakana mifandraika amin'ny H , dia tsy maintsy havaozina araka ny tokony ho izy ny angon-drakitra tokony hiova amin'ny fanjakana. Fehiny: Fanamarinana ny tetezamitam-panjakana .
3. Rehefa amboarina indray ny hazom-panjakana vaovao miaraka amin'ny angon-drakitra nohavaozina marina, dia tsy maintsy mifanandrify amin'ny S + 1 ny sandan'ny fakany. Raha fintinina: Fanamarinana ny fizotran'ny fanamboarana hazo .

Ao amin'ny fanoharana Prover-Verifier noresahintsika teo aloha, dia ara-drariny amin'ny ankapobeny ny filazana fa matetika misy fifandanjana kajy eo amin'ireo mpilalao roa ireo. Na dia manome tombony lehibe ho an'ny Verifier aza ny fahafahan'ny porofo takiana amin'ny fanaovana ny STF ho azo hamarinina mba hanamarinana zavatra maro, dia manondro ihany koa izany fa ho sarotra ho an'ny Prover ny famokarana porofo toy izany mba hiantohana ny fahamarinan'ny famonoana. Miaraka amin'ny hafainganam-pandehan'ny Ethereum amin'izao fotoana izao, mila porofoina ao anatin'ny 4 segondra ny sakana Ethereum iray. Na izany aza, na dia ny Prover EVM haingana indrindra ananantsika ankehitriny aza dia tsy afaka manaporofo afa-tsy sakana iray ao anatin'ny 15 segondra eo ho eo.[1]

Raha lazaina izany dia misy lalana telo miavaka azontsika atao mba handresena ity fanamby lehibe ity:

1. Fampitahana amin'ny Proving & Aggregation : Ny iray amin'ireo tombony lehibe amin'ny ZK-proofs dia ny fahafahan'izy ireo mitambatra . Ny fahaiza-manambatra porofo maromaro ho porofo tokana sy miorim-paka dia manome fahombiazana lehibe amin'ny resaka fotoana fanodinana. Tsy vitan'ny hoe mampihena ny enta-mavesatra eo amin'ny tambajotra izany fa manafaingana ny fizotran'ny fanamarinana amin'ny fomba fitsinjaram-pahefana. Ho an'ny tambajotra lehibe toa an'i Ethereum, dia manome porofo mahomby kokoa ho an'ny sakana tsirairay izany.

Mandritra ny famokarana porofo, ny ampahany kely amin'ny fizotran'ny famonoana (ohatra, ny dingana kajy na ny fidirana angona) dia azo porofoina tsirairay, ary ireo porofo ireo dia azo atambatra ho rafitra iray avy eo. Miaraka amin'ny mekanika marina, io fomba fiasa io dia mamela ny porofo an'ny sakana iray hamokatra haingana sy amin'ny fomba fitsinjaram-pahefana avy amin'ny loharano maro samihafa (oh: GPU an-jatony). Mampitombo ny fahombiazany izany ary mandray anjara amin'ny tanjon'ny fitsinjaram-pahefana amin'ny alàlan'ny fandraisana anjara betsaka kokoa amin'ny mpandray anjara.

2. Fampiasana Rafitra Porofo Optimized : Ny rafitra porofo amin'ny taranaka vaovao dia mety hahatonga ny fizotry ny kajy an'ny Ethereum ho haingana sy mahomby kokoa. Ny rafitra mandroso toa an'i Orion , Binius , ary GKR dia afaka mampihena be ny fotoana prover ho an'ny kajy amin'ny tanjona ankapobeny. Ireo rafitra ireo dia mikendry ny handresy ny fetran'ny teknolojia ankehitriny, hampitombo ny hafainganam-pandehan'ny fanodinana nefa mandany vola kely kokoa. Ho an'ny tambajotra mifantoka amin'ny fahaiza-manao sy fahombiazana toa an'i Ethereum, ny fanatsarana toy izany dia manome tombony lehibe. Na izany aza, ny fampiharana feno ireo rafitra vaovao ireo dia mitaky fitsapana feno sy ezaka mifanaraka amin'ny tontolo iainana.
3. Fiovana amin'ny vidin'ny entona : Ara-tantara, ny vidin'ny entona ho an'ny fampandehanana ny Ethereum Virtual Machine (EVM) dia mazàna no voafaritra araka ny sarany kajy . Na izany aza, amin'izao fotoana izao dia misy metrika hafa nisongadina: prover complexit y. Na dia mora porofoina aza ny asa sasany, ny hafa kosa manana rafitra sarotra kokoa ary maharitra kokoa ny fanamarinana. Ny fanitsiana ny vidin'ny entona dia tsy mifototra amin'ny ezaka kajy ihany fa amin'ny fahasarotana amin'ny fanaporofoana ny asa dia zava-dehibe amin'ny fanatsarana ny fiarovana sy ny fahombiazan'ny tambajotra.

Ity fomba fiasa ity dia afaka manamaivana ny elanelana misy eo amin'ny toe-javatra ratsy indrindra sy ny salan'isa , ka mahatonga ny fampisehoana tsy miovaova. Ohatra, ny asa sarotra kokoa porofoina dia mety ho lafo kokoa ny vidin'ny entona, fa ireo izay mora porofoina dia mety manana vidiny ambany kokoa. Fanampin'izany, ny fanoloana ny rafitra angon-drakitra Ethereum (toy ny hazom-panjakana na ny lisitry ny varotra ) amin'ny safidy hafa STARK dia mety hanafaingana ny fizotran'ny porofo. Ny fanovana toy izany dia hanampy an'i Ethereum hahatratra ny tanjony mivelatra sy ny fiarovana ary mahatonga ny fahitana azo antoka ho azo antoka kokoa.

Ny ezak'i Ethereum amin'ny fampandehanana ny porofo famonoana dia maneho fahafahana lehibe hanatrarana ny tanjony azo hamarinina. Na izany aza, ny fanatrarana an'io tanjona io dia tsy mitaky fanavaozana ara-teknika fotsiny fa koa fitomboan'ny ezaka ara-teknika sy fanapahan-kevitra manan-danja eo amin'ny fiaraha-monina. Ny fanaovana ny fizotran'ny famonoana ho azo hamarinina ao amin'ny Layer 1 dia tsy maintsy mifandanja eo amin'ny fahafahana miditra amin'ny tobin'ny mpampiasa midadasika sady mitahiry ny fitsinjaram-pahefana sy ny fampifanarahana amin'ny fotodrafitrasa efa misy.

Ny fametrahana an'io fifandanjana io dia mampitombo ny fahasarotan'ny fomba ampiasaina hanaporofoana ny asa mandritra ny famonoana, manasongadina ny filana fandrosoana toy ny famokarana porofo mifanitsy . Fanampin'izany, ny fepetra takian'ny fotodrafitrasa amin'ireo teknolojia ireo (ohatra, tabilao fitadiavana ) dia tsy maintsy ampiharina sy azo ampiasaina, izay mbola mitaky fikarohana sy fampandrosoana lehibe.

Amin'ny lafiny iray, ny faritra manokana (oh: ASIC, FPGA, GPU) natao manokana ho an'ny asa sasany dia manana fahafahana lehibe hanafaingana ny fizotran'ny famokarana porofo. Ireo vahaolana ireo dia manome fahombiazana avo kokoa raha oharina amin'ny fitaovana nentim-paharazana ary afaka manafaingana ny fizotran'ny famonoana.

Na izany aza, ny tanjon'ny fitsinjaram-pahefana an'ny Ethereum amin'ny ambaratonga Layer 1 dia manakana ny fitaovana toy izany tsy ho azon'ny vondrona mpisehatra voafantina fotsiny. Vokatr'izany, ireo vahaolana ireo dia andrasana hahita fampiasana betsaka kokoa amin'ny rafitra Layer 2. Na izany aza, ny vondrom-piarahamonina dia tsy maintsy manao marimaritra iraisana momba ny fitakiana fitaovana amin'ny famokarana porofo.

Mipoitra ny fanontaniana lehibe momba ny famolavolana: tokony hiasa amin'ny fitaovana avo lenta ve ny famokarana porofo, sa mitaky fotodrafitrasa indostrialy? Ny valiny dia mamolavola ny maritrano manontolo an'i Ethereum - mamela ny fanatsarana mahery vaika ho an'ny vahaolana Layer 2 ary mitaky fomba fanao mahazatra kokoa ho an'ny Layer 1.

Farany, ny fampiharana ny porofo famonoana dia mifamatotra mivantana amin'ny tanjon'ny tondrozotra hafa an'ny Ethereum. Ny fampidirana porofo manamarina dia tsy hanohana foto-kevitra toy ny tsy fananana fanjakana ihany fa hanatsara ny fitsinjaram-pahefana an'i Ethereum amin'ny alàlan'ny fanaovana ireo faritra toa ny staking irery ho mora idirana kokoa. Ny tanjona dia ny ahafahan'ny staking amin'ny fitaovana faran'izay ambany indrindra. Fanampin'izany, ny fanavaozana ny vidin'ny entona ao amin'ny EVM mifototra amin'ny fahasarotana amin'ny fikajiana sy ny fahafaha-manaporofo dia mety hampihena ny elanelana misy eo amin'ny tranga antonony sy ny tranga ratsy indrindra .

Na izany aza, ny fanovana toy izany dia mety handrava ny fifanarahana mihemotra amin'ny rafitra ankehitriny ary hanery ny mpamorona hanoratra indray ny kaody. Noho izany antony izany, ny fampiharana ny porofo famonoana dia tsy fanamby ara-teknika fotsiny — dia dia tsy maintsy natao hanohanana ny soatoavina maharitra Ethereum.

Dingana farany ho an'ny tena fanamarinana feno: Consensus

Ny rafitra marimaritra iraisana an'i Ethereum dia miezaka mametraka fifandanjana tokana izay mitahiry ny fitsinjaram-pahefana sy ny fidirana amin'ny fanatrarana ny tanjona azo hamarinina. Amin'ity rafitra ity, ny fomba marimaritra iraisana mety sy voafaritra dia manome tombony sy fanamby miavaka.

Ny consensu probabilistic dia naorina amin'ny modely fifandraisana mifosa. Amin'ity maodely ity, raha tokony hifandray mivantana amin'ny nodes rehetra maneho ny tambajotra, ny node dia mizara vaovao miaraka amin'ny andiana 64 na 128 node voafantina. Ny fifantenana rojo node dia mifototra amin'ity fampahalalana voafetra ity, izay mampiditra ny mety hisian'ny fahadisoana. Na izany aza, rehefa mandeha ny fotoana, rehefa mandroso ny blockchain, ireo safidy ireo dia andrasana hitodika any amin'ny rojo marina miaraka amin'ny taham-pahadisoana 0%.

Ny tombony iray amin'ny rafitra probabilistika dia ny hoe ny node tsirairay dia tsy mandefa ny fijeriny rojo ho hafatra misaraka, mampihena ny fifandraisana. Vokatr'izany, ny rafitra toy izany dia afaka miasa miaraka amin'ny node tsy nahazoana alalana lavitra kokoa, miaraka amin'ny fepetra takian'ny rafitra ambany kokoa.

Mifanohitra amin'izany, ny marimaritra iraisana dia miasa amin'ny alàlan'ny modely fifandraisana tokana. Eto, ny node dia mandefa ny fijery rojony ho vato ho an'ny node hafa rehetra. Ity fomba fiasa ity dia miteraka hamafin'ny hafatra ambony kokoa, ary rehefa mitombo ny isan'ny node dia mety hahatratra ny fetrany ny rafitra.

Na izany aza, ny tombony lehibe indrindra amin'ny marimaritra iraisana dia ny fisian'ny vato mivaingana, ahafahanao mahafantatra tsara izay node nifidy ho an'ny fork. Izany dia miantoka ny fiafaran'ny rojo haingana sy voafaritra, miantoka fa tsy afaka manova ny baikony ny sakana ary mahatonga azy ireo ho azo hamarinina.

Mba hanomezana mekanika marimaritra iraisana azo hamarinina eo am-pitahiana ny fitsinjaram-pahefana sy ny rafitra tsy nahazoana alalana, Ethereum dia nanao fifandanjana teo amin'ny slot sy ny vanim-potoana. Slots, izay maneho ny elanelana 12 segondra, no singa fototra izay tompon'andraikitra amin'ny famokarana sakana ny mpanamarina. Na dia ny marimaritra iraisana azo ampiasaina amin'ny haavon'ny slot aza dia mamela ny rojo hiasa amin'ny fomba mora kokoa sy amin'ny fomba fitsinjaram-pahefana, dia misy fetrany eo amin'ny filaharana sy ny fanamarinana.

Epochs, izay misy slots 32, dia mampiditra marimaritra iraisana. Amin'ity ambaratonga ity, ny mpanamarina dia mifidy ny hamaranana ny baikon'ny rojo, miantoka ny fahatokisana ary ny fanaovana ny rojo ho azo hamarinina. Na izany aza, na dia manome fanamarinana amin'ny alalan'ny vato mivaingana eo amin'ny ambaratongan'ny vanim-potoana aza ity rafitra deterministika ity, dia tsy afaka manome fanamarinana feno ao anatin'ny vanim-potoana izy ireo noho ny rafitra mety. Mba hamahana an'io hantsana io sy hanamafisana ny rafitra mety hitranga ao anatin'ny vanim-potoana, Ethereum dia namolavola vahaolana fantatra amin'ny anarana hoe Komitin'ny Sync.

Altair's Light Client Protocol: Komitin'ny Sync

Ny Komitin'ny Sync dia rafitra nampidirina tamin'ny fanavaozana Altair mba handresena ny fetran'ny fifanarahana mety ho an'ny Ethereum ary hanatsara ny fanamarinana ny rojo ho an'ny mpanjifa maivana. Ny komity dia ahitana mpanamarina 512 voafantina kisendrasendra izay manompo mandritra ny vanim-potoana 256 (~ 27 ora). Ireo mpanamarina ireo dia mamokatra sonia misolo tena ny lohan'ny rojo, mamela ny mpanjifa maivana hanamarina ny maha-ara-dalàna ny rojo nefa tsy mila misintona angon-drakitra ara-tantara. Ny fiasan'ny Komitin'ny Sync dia azo fintinina toy izao manaraka izao:

1. Ny fananganana ny komity : 512 validators dia nofantenana kisendrasendra avy amin'ny validators rehetra ao amin'ny tambajotra. Ity fifantenana ity dia havaozina tsy tapaka mba hitazomana ny fitsinjaram-pahefana sy hisorohana ny fiankinan-doha amin'ny vondrona manokana.
2. Famoronana sonia : Mamokatra sonia maneho ny fanjakana farany amin'ny rojo ny mpikambana ao amin'ny komity. Ity sonia ity dia sonia BLS iombonana noforonin'ny mpikambana ary ampiasaina hanamarinana ny maha-ara-dalàna ny rojo.
3. Fanamarinana ny mpanjifa maivana : Ny mpanjifa maivana dia afaka manamarina ny fahamarinan'ny rojo amin'ny alàlan'ny fanamarinana fotsiny ny sonia avy amin'ny Komitin'ny Sync. Izany dia ahafahan'izy ireo manara-maso ny rojo tsy misy fampidinana ny angona rojo taloha.

Na izany aza, niharan'ny fanakianana ny Komitin'ny Sync any amin'ny faritra sasany. Marihina fa ny protocol dia tsy manana rafitra hanapahana ireo validators noho ny fitondran-tena ratsy , na dia ireo validator voafantina aza dia minia manohitra ny protocol. Vokatr'izany, maro no mihevitra ny Komitin'ny Sync ho loza mitatao ho an'ny fiarovana ary tsy manasokajy azy tanteraka ho Protocol Light Client . Na izany aza, ny fiarovana ny Komitin'ny Sync dia voaporofo ara-matematika , ary ny antsipiriany fanampiny dia azo jerena ato amin'ity lahatsoratra ity momba ny Sync Committee Slashings .

Ny tsy fisian'ny mekanika slash ao amin'ny protocole dia tsy safidy amin'ny famolavolana fa ilaina avy amin'ny toetran'ny consensus probabilistic. Ny consensus probabilistic dia tsy manome antoka tanteraka momba ny zavatra hitan'ny validator. Na dia mitatitra fork manokana ho mavesatra kokoa aza ny ankamaroan'ny mpanamarina, dia mbola misy ihany koa ny validators miavaka mahita fork hafa ho mavesatra kokoa. Ity tsy fahatokisana ity dia mahatonga azy ho sarotra ny manaporofo ny fikasana ratsy ary, noho izany, tsy azo atao ny manasazy ny fitondran-tena ratsy.

Amin'ity toe-javatra ity, raha tokony ho lazaina ho tsy azo antoka ny Komitin'ny Sync, dia tsara kokoa ny mamaritra azy io ho vahaolana tsy mahomby. Ny olana dia tsy avy amin'ny famolavolana mekanika na fampandehanan'ny Komitin'ny Sync fa avy amin'ny toetra raiki-tampisaka amin'ny marimaritra iraisana. Satria tsy afaka manome antoka azo antoka momba ny zavatra hitan'ny nodes ny marimaritra iraisana, ny Komitin'ny Sync dia iray amin'ireo vahaolana tsara indrindra azo amboarina ao anatin'ny modely toy izany. Na izany aza, tsy manafoana ny fahalemen'ny marimaritra iraisana mety amin'ny fiantohana ny famaranana ny rojo izany. Ny olana dia tsy amin'ny mekanika fa ao anatin'ny rafitra marimaritra iraisana amin'ny Ethereum ankehitriny.

Noho ireo famerana ireo dia misy ny ezaka mitohy ao amin'ny ecosystem Ethereum mba hamolavola indray ny rafitra marimaritra iraisana ary hampihatra vahaolana izay manome fahatapahan-kevitra amin'ny fotoana fohy kokoa. Ny soso-kevitra toy ny Orbit-SSF sy 3SF dia mikendry ny hanova ny rafitra marimaritra iraisana amin'ny Ethereum manomboka amin'ny voalohany, hamorona rafitra mahomby kokoa hanoloana ny fifanarahana mety. Ny fomba fiasa toy izany dia tsy mikatsaka ny hanafohezana ny fe-potoana farany amin'ny rojo ihany fa koa mba hanomezana rafitra tambajotra mahomby sy azo hamarinina. Ny vondrom-piarahamonina Ethereum dia manohy mazoto mamolavola sy manomana ireo tolo-kevitra ireo amin'ny fampiharana amin'ny ho avy.

Snarkification ny Consensus

Ny Verge dia mikendry ny hanatsara ny rafitra marimaritra iraisana amin'izao fotoana izao sy amin'ny ho avy amin'ny alàlan'ny fanaovana azy ireo ho azo hamarinina kokoa amin'ny alàlan'ny teknolojia zk-porofo, fa tsy manolo azy tanteraka. Ity fomba fiasa ity dia mikatsaka ny havaozina ny fizotran'ny marimaritra iraisana amin'ny Ethereum sady mitazona ny foto-kevitry ny fitsinjaram-pahefana sy ny fiarovana. Ny fanatsarana ny fizotry ny marimaritra iraisana ara-tantara sy ankehitriny amin'ny rojo miaraka amin'ny teknolojia zk dia mitana anjara toerana lehibe amin'ny fanatrarana ny tanjon'ny scalability maharitra sy ny fahombiazan'ny Ethereum. Ny asa fototra ampiasaina amin'ny layer consensus Ethereum dia manan-danja lehibe amin'ity fanovana teknolojia ity. Andeha hojerentsika akaiky ireo asa ireo sy ny fanamby atrehin’izy ireo.

• ECADDs :
• Tanjona : Ity asa ity dia ampiasaina mba hanangonana ny fanalahidin'ny mpanamarina ary tena ilaina amin'ny fiantohana ny fahamarinan'ny rojo. Noho ny toetra azo atambatra amin'ny sonia BLS dia azo atambatra ho rafitra tokana ny sonia marobe. Mampihena ny haavon'ny fifandraisana izany ary mahomby kokoa ny fizotran'ny fanamarinana amin'ny rojo. Ny fiantohana ny fampifanarahana amin'ireo vondrona mpanamarina lehibe kokoa dia manakiana ity asa ity.
• Fanamby : Araka ny voalaza teo aloha, ny mpanamarina ny Ethereum dia mifidy ny baikon'ny rojo mandritra ny vanim-potoana. Amin'izao fotoana izao, Ethereum dia tambajotra misy mpanamarina 1,1 tapitrisa eo ho eo. Raha nanandrana nanaparitaka ny vatony niaraka tamin'izay ny mpanamarina rehetra, dia hiteraka fahasahiranana lehibe eo amin'ny tambajotra izany. Mba hisorohana izany, Ethereum dia mamela ny validators hifidy amin'ny sehatra iray mandritra ny vanim-potoana iray, izay ny 1/32 amin'ny validators rehetra ihany no mifidy isaky ny slot. Na dia mampihena ny fifandraisana amin'ny tambajotra aza ity rafitra ity ary mahatonga ny marimaritra iraisana hahomby kokoa, raha jerena ny isan'ny mpanamarina androany, manodidina ny 34,000 eo ho eo ny mpanamarina mifidy isaky ny slot. Izany dia midika hoe 34.000 eo ho eo ny asa ECADD isaky ny slot .
• fampiratiana :
• Tanjona : Ny asa fampiarahana dia ampiasaina amin'ny fanamarinana ny sonia BLS , miantoka ny maha-ara-dalàna ny vanim-potoana eo amin'ny rojo. Ity hetsika ity dia mamela ny fanamarinana andiany amin'ny sonia. Na izany aza, tsy zk-namana izy io, ka mahatonga azy ho lafo be ny hanaporofoana amin'ny fampiasana ny teknolojia zk-porofo. Izany dia manolotra fanamby lehibe amin'ny famoronana dingana fanamarinana mitambatra miaraka amin'ny teknolojia tsy misy fahalalana.
• Fanamby : Ny fampiarahana amin'ny Ethereum dia voafetra ho 128 ambony indrindra amin'ny fanamarinana (sonia mitambatra) isaky ny slot, ka vitsy kokoa ny asa fampiarahana raha oharina amin'ny ECADD. Na izany aza, ny tsy fisian'ny zk-namana amin'ireo hetsika ireo dia miteraka fanamby lehibe. Ny fanaporofoana ny asa fampiarahana amin'ny zk-proofs dia lafo an'arivony heny noho ny fanaporofoana ny fandidiana ECADD [2]. Izany dia mahatonga ny fampifanarahana ny asa fampiarahana amin'ny teknolojia tsy misy fahalalana ho iray amin'ireo sakana lehibe indrindra amin'ny fizotran'ny fanamarinana marimaritra iraisana amin'ny Ethereum.
• SHA256 Hashes :
• Tanjona e: Ny fiasan'ny hash SHA256 dia ampiasaina hamakiana sy hanavaozana ny toetry ny rojo, hiantohana ny fahamarinan'ny angon'ny rojo. Na izany aza, ny tsy fahampian'ny zk-namana azy ireo dia mitarika amin'ny tsy fahombiazan'ny fizotran'ny fanamarinana mifototra amin'ny zk, izay mametraka sakana lehibe amin'ny tanjon'ny fanamarinana ho avy Ethereum.
• Fanamby : Ny fiasan'ny hash SHA256 dia matetika ampiasaina amin'ny famakiana sy fanavaozana ny toetry ny rojo. Na izany aza, ny zk-tsy namana dia mifanohitra amin'ny tanjona fanamarinana mifototra amin'ny zk-porofo an'ny Ethereum. Ohatra, eo anelanelan'ny vanim-potoana roa, ny validator tsirairay dia mitantana ny STF Consensus Layer an'ny Ethereum mba hanavao ny fanjakana amin'ny valisoa sy sazy mifototra amin'ny fahombiazan'ny validator mandritra ny vanim-potoana. Ity dingana ity dia miankina tanteraka amin'ny fiasan'ny hash SHA256, mampitombo be ny vidiny amin'ny rafitra mifototra amin'ny zk-proof. Izany dia miteraka sakana lehibe amin'ny fampifanarahana ny rafitra marimaritra iraisana Ethereum amin'ny teknolojia zk.

Ny hetsika ECADD, Pairing ary SHA256 ampiasaina amin'ny sosona marimaritra iraisana amin'izao fotoana izao dia manana anjara toerana lehibe amin'ny tanjon'ny fanamarinana ny Ethereum. Na izany aza, ny tsy fahampian'ny zk-namana dia miteraka fanamby lehibe amin'ny lalana hanatrarana ireo tanjona ireo. Ny fiasan'ny ECADD dia miteraka vesatra lafo noho ny hamaroan'ny vaton'ny mpanamarina, raha toa kosa ny asa fampiarahana, na dia vitsy kokoa aza ny isany, dia avo an'arivony heny ny vidiny raha porofoina amin'ny zk-porofo.

Ho fanampin'izany, ny zk-tsy namana amin'ny asa hash SHA256 dia manaporofo fa tena sarotra ny fifindran'ny fanjakana amin'ny rojo fanilo . Ireo olana ireo dia manasongadina ny filàna fanovàna feno mba hampifanaraka ny fotodrafitrasa misy ao Ethereum amin'ny teknolojia tsy misy fahalalana.

Vahaolana "Beam Chain": Famerenana indray ny Layer Consensus Ethereum

Tamin'ny 12 Novambra 2024, nandritra ny famelabelarana nataony tao amin'ny Devcon, dia nanolotra tolo-kevitra antsoina hoe "Beam Chain " i Justin Drake izay mikendry ny hanova tanteraka ny Layer Consensus Ethereum. Ny Beacon Chain dia ivon'ny tambajotra Ethereum efa ho dimy taona. Na izany aza, nandritra io vanim-potoana io dia tsy nisy fiovana ara-drafitra lehibe tamin'ny Chain Beacon. Mifanohitra amin'izany kosa, ny fandrosoana ara-teknolojia dia nandroso haingana, nihoatra lavitra ny toetran'ny static Chain.

Tao anatin'ny famelabelarany, i Justin Drake dia nanantitrantitra fa ny Ethereum dia nianatra lesona manan-danja nandritra ireo dimy taona ireo amin'ny sehatra manan-danja toy ny fahatakarana MEV , ny fandrosoana amin'ny teknolojia SNARK , ary ny fahatsiarovan-tena miverimberina momba ny fahadisoana ara-teknolojia . Ny endrika ambaran'ireo fianarana vaovao ireo dia sokajiana ho andry telo lehibe: Block Production , Staking , ary Cryptography . Ity sary manaraka ity dia mamintina ireo drafitra ireo sy ny tondrozotra natolotra:

• Ny boaty maitso sy volondavenona dia maneho ny fivoarana mitombo izay azo ampiharina tsirairay isan-taona. Ireo karazana fanatsarana ireo, mitovy amin'ny fanavaozana teo aloha, dia azo ampidirina tsikelikely nefa tsy manelingelina ny rafitra efa misy an'i Ethereum.

• Ny boaty mena , etsy ankilany, dia midika fiovana avo lenta , midadasika ary fototra izay tsy maintsy ampiharina miaraka. Araka ny filazan'i Drake, ireo fanovana ireo dia mikendry ny hampandroso ny fahafahan'ny Ethereum sy ny fanamarinana amin'ny dingana lehibe iray.

  
  

Ao amin'ity fizarana ity, nodinihinay amin'ny antsipiriany ny dingana momba ny Consensus, State , ary Execution an'ny Verge, ary ny iray amin'ireo olana misongadina indrindra nasongadina nandritra ity dingana ity dia ny fampiasana ny asa hashing SHA256 ao amin'ny Ethereum's Beacon Chain. Raha mitana anjara toerana lehibe amin'ny fiantohana ny fiarovana ny tambajotra sy ny fanodinana ny fifanakalozana ny SHA256, ny tsy fahampian'ny zk-namana dia miteraka sakana lehibe amin'ny fanatrarana ny tanjon'ny fanamarinana Ethereum. Ny vidin'ny kajy avo lenta sy ny tsy mifanaraka amin'ny teknolojia zk dia mahatonga azy io ho olana lehibe tsy maintsy dinihina amin'ny fivoaran'ny Ethereum amin'ny ho avy.

Ny sori-dalan'i Justin Drake, naseho nandritra ny lahateniny Devcon, dia nihevitra ny hanolo ny SHA256 ao amin'ny Chain Beacon amin'ny fiasa hash zk-friendly toa an'i Poseidon . Ity tolo-kevitra ity dia mikendry ny hanavao ny sosona marimaritra iraisana amin'ny Ethereum, hahatonga azy ho azo hamarinina kokoa, mahomby ary mifanaraka amin'ny teknolojia porofo zk.

Amin'ity toe-javatra ity, hitantsika fa ny Ethereum dia tsy vitan'ny hoe miatrika fanamby amin'ny zk-unfriendly hash functions fa mila mandinika indray ny sonia nomerika ampiasaina amin'ny sosona marimaritra iraisana ho an'ny fiarovana maharitra. Miaraka amin'ny fandrosoan'ny computing quantum, mety hiatrika fandrahonana lehibe ny algorithm sonia nomerika toa ny ECDSA ampiasaina amin'izao fotoana izao. Araka ny voamarika ao amin'ny torolàlana navoakan'ny NIST , ny variana amin'ny ECDSA miaraka amin'ny haavon'ny fiarovana 112-bit dia hofoanana amin'ny 2030 ary voarara tanteraka amin'ny 2035 . Izany dia mitaky tetezamita ho an'ny Ethereum sy ireo tambajotra mitovitovy amin'izany mankany amin'ny safidy hafa matanjaka kokoa toy ny sonia azo antoka amin'ny ho avy.

Amin'izao fotoana izao, ny sonia mifototra amin'ny hash dia mipoitra ho vahaolana mahatohitra ny quantum izay afaka mitana anjara toerana lehibe amin'ny fanohanana ny tanjon'ny fiarovana sy ny fanamarinana ny tambajotra. Ny famahana ity filana ity dia manala ny sakana lehibe faharoa amin'ny fanaovana ny Chain Beacon azo hamarinina: BLS Signatures . Ny iray amin'ireo dingana manan-danja indrindra azon'ny Ethereum atao amin'ny fiantohana ny fiarovana ny quantum dia ny fametrahana vahaolana post-quantum toy ny sonia mifototra amin'ny hash sy SNARK mifototra amin'ny hash .

Araka ny nohamafisin'i Justin Drake tao amin'ny famelabelarany Devcon , ny fiasan'ny hash dia mahatohitra ny ordinatera quantum noho ny fiankinany amin'ny fanoherana mialoha ny sary, ka mahatonga azy ireo ho iray amin'ireo singa fototra amin'ny kriptografika maoderina. Ity fananana ity dia miantoka fa na ny solosaina quantum aza dia tsy afaka mamadika amin'ny fomba mahomby ny fampidirana tany am-boalohany avy amin'ny hash nomena, ary miaro ny fiarovana azy ireo.

Ny rafitra sonia mifototra amin'ny hash dia ahafahan'ny validators sy attestors hamokatra sonia mifototra amin'ny hash functions, miantoka ny fiarovana aorian'ny quantum ary manome haavo avo kokoa amin'ny fanamarinana manerana ny tambajotra-indrindra raha ampiasaina ny hash fonctionnaire SNARK. Ity fomba fiasa ity dia tsy vitan'ny hoe manatsara ny fiarovana ny tambajotra fa mahatonga ny fotodrafitrasa fiarovana maharitra an'ny Ethereum ho matanjaka kokoa sy ho porofo amin'ny ho avy.

Ity rafitra ity dia miankina amin'ny fampifangaroana sonia mifototra amin'ny hash sy SNARK mifototra amin'ny hash (porofo mitovy amin'ny STARK) mba hamoronana rafitra sonia azo atambatra . Ny sonia azo atambatra dia manindry sonia an'arivony ho rafitra tokana, mampihena izany ho porofo an-jatony kilobytes vitsivitsy monja. Ity fanerena ity dia mampihena be ny enta-mavesatry ny angon-drakitra ao amin'ny tambajotra sady manafaingana ny fizotran'ny fanamarinana. Ohatra, ireo sonia mpanamarina an'arivony novokarina ho an'ny slot tokana amin'ny Ethereum dia azo aseho amin'ny sonia fitambarana tokana, mitahiry toerana fitahirizana sy hery kajy.

Na izany aza, ny endri-javatra miavaka indrindra amin'ity drafitra ity dia ny fanangonana azy tsy misy farany . Izany hoe, vondrona sonia iray dia azo atambatra bebe kokoa amin'ny vondrona iray hafa, ary ity dingana ity dia afaka mitohy manerana ny rojo. Miaraka amin'ity mekanika ity ary mandinika ny fandrosoana ara-teknolojia ho avy, dia tsara ny milaza fa manokatra ny varavarana amin'ny mety tsy ho vita amin'ny BLS amin'izao fotoana izao.

Famaranana

Ny lalan'ny Ethereum mankany amin'ny fanamarinana dia maneho fiovana fototra amin'ny teknolojia blockchain. Ny hetsika Verge dia mamaly ny tsy fahombiazana fototra amin'ny alàlan'ny Verkle Trees ho an'ny fanamarinan'ny fanjakana sy ny porofo STARK ho an'ny fifindrana azo esorina.

Ny iray amin'ireo tolo-kevitra fatra-paniry laza indrindra dia ny Beam Chain , fanavaozana feno ny sosona marimaritra iraisana amin'ny Ethereum. Amin'ny alàlan'ny famahana ny fetran'ny Beacon Chain sy ny fampidirana ireo safidy azo ampiasaina amin'ny zk, ity fomba fiasa ity dia mikendry ny hanatsara ny fahafahan'ny Ethereum amin'ny fitehirizana ny foto-kevitry ny fitsinjaram-pahefana sy ny fidirana . Na izany aza, ny tetezamita koa dia manasongadina ny fanamby atrehin'ny Ethereum amin'ny fampifandanjana ny fitakiana kajy miaraka amin'ny tanjony amin'ny fitazonana tambajotra tsy misy fahazoan-dàlana, tafiditra ao anatin'izany.

Miaraka amin'ny fikasan'ny NIST hampitsahatra ny kriptografika elliptic curve amin'izao fotoana izao amin'ny 2035, ny Ethereum dia tsy maintsy mampiasa vahaolana mahatohitra ny quantum toy ny sonia mifototra amin'ny hash sy Poseidon. Ireo vahaolana ireo dia manolotra ny fifanakalozam-bolany manokana.

Ny fampiasana ny STARKs ao amin'ny tondrozotran'ny Ethereum dia manantitrantitra bebe kokoa ny scalability sy ny fanamarinana. Na dia tsara aza izy ireo amin'ny fanomezana porofo mangarahara sy mahatohitra, ny fampidirana azy ireo dia mampiditra fanamby mifandraika amin'ny vidin'ny kajy amin'ny lafiny prover sy ny tsy fahombiazan'ny data kely . Ireo sakana ireo dia tsy maintsy atrehina mba hahatanteraka tanteraka ny fahitan'i Ethereum ny tsy fananana fanjakana sy ny fanamarinana sakana mahomby, hiantohana ny fiarovana ny tambajotra manoloana ny fitomboan'ny fangatahana.

Na eo aza ireo fandrosoana ireo, dia mbola misy ny fanamby lehibe. Ny Ethereum dia tsy maintsy mamakivaky ny olan'ny zk-friendliness , ny scalability consensus, ary ny fahasarotan'ny fampidirana kriptografika mahatohitra ny quantum . Fanampin'izay, ny fampifanarahana mihemotra amin'ny fotodrafitrasa efa misy dia miteraka sakana azo ampiharina izay mitaky vahaolana ara-teknika amim-pitandremana mba hisorohana ny fanelingelenana ny mpamorona sy ny mpampiasa.

Ny mampiavaka an'i Ethereum dia tsy ny fanavaozana ara-teknika ihany fa ny fomba fiasa miverimberina amin'ny famahana ny sasany amin'ireo olana sarotra indrindra amin'ny blockchain. Ny lalana mandroso—na amin'ny alalan'ny teknolojia toy ny Beam Chain , Verkle Trees , na ny porofo STARK — dia miankina amin'ny ezaka fiaraha-miasa ataon'ny mpamorona, mpikaroka ary ny vondrom-piarahamonina midadasika kokoa. Ireo fandrosoana ireo dia tsy momba ny fanatratrarana ny fahalavorariana ao anatin'ny iray alina fa momba ny famoronana fototra ho an'ny aterineto mangarahara , mitsinjaram-pahefana ary azo hamarinina .

Ny fivoaran'ny Ethereum dia manasongadina ny andraikiny amin'ny maha-mpitsikera azy amin'ny famolavolana ny vanim-potoana Web3. Amin'ny fiatrehana ireo fanamby amin'izao fotoana izao miaraka amin'ny vahaolana azo ampiharina, ny Ethereum dia manakaiky ny ho avy izay lasa fenitra ny fanamarinana , ny fanoherana ny quantum ary ny scalability , fa tsy ny fanavahana.