Kemungkinan Masa Depan Protokol Ethereum: Kemakmuran

Dalam desain protokol Ethereum, banyak "detail" yang sangat penting untuk kesuksesannya. Sekitar setengah dari isi terkait dengan berbagai jenis perbaikan EVM, sementara sebagian lainnya terdiri dari berbagai tema kecil, itulah arti dari "kemakmuran".

Kemakmuran: Tujuan Kunci

• Mengubah EVM menjadi "status akhir" yang berkinerja tinggi dan stabil
• Memperkenalkan abstraksi akun ke dalam protokol, memungkinkan semua pengguna untuk menikmati akun yang lebih aman dan nyaman.
• Mengoptimalkan biaya transaksi ekonomi, meningkatkan skalabilitas sambil mengurangi risiko
• Menjelajahi kriptografi canggih untuk secara signifikan meningkatkan Ethereum dalam jangka panjang

perbaikan EVM

Apa masalah yang dipecahkan?

Saat ini, EVM sulit untuk dianalisis secara statis, yang membuat pembuatan implementasi yang efisien, verifikasi formal kode, dan perluasan lebih lanjut menjadi sulit. Selain itu, efisiensi EVM yang rendah menyulitkan penerapan banyak bentuk kriptografi tingkat tinggi, kecuali dengan dukungan eksplisit melalui prekompilasi.

Apa itu, bagaimana cara kerjanya?

Langkah pertama dari peta jalan perbaikan EVM saat ini adalah format objek EVM (EOF), yang direncanakan untuk disertakan dalam hard fork berikutnya. EOF adalah serangkaian EIP yang menetapkan versi kode EVM baru, dengan banyak fitur unik, yang paling mencolok adalah:

• Kode ( dapat dieksekusi, tetapi tidak dapat membaca ) dari EVM dan data ( dapat dibaca, tetapi tidak dapat dieksekusi antara pemisahan ).
• Larangan lompat dinamis, hanya diperbolehkan lompat statis
• Kode EVM tidak dapat lagi mengamati informasi yang terkait dengan bahan bakar
• Menambahkan mekanisme subrutin eksplisit baru

Kontrak lama akan terus ada dan dapat dibuat, meskipun pada akhirnya mungkin akan secara bertahap ditinggalkan kontrak lama ( bahkan mungkin dipaksa untuk dikonversi menjadi kode EOF ). Kontrak baru akan mendapatkan manfaat dari peningkatan efisiensi yang dibawa oleh EOF---pertama dengan bytecode yang sedikit diperkecil melalui fitur subrutin, kemudian dengan fungsi baru khusus EOF atau pengurangan biaya gas.

Setelah pengenalan EOF, peningkatan lebih lanjut menjadi lebih mudah, saat ini yang paling berkembang adalah perluasan aritmatika modul EVM ( EVM-MAX ). EVM-MAX menciptakan serangkaian operasi baru yang dirancang khusus untuk operasi modulo, dan menempatkannya di ruang memori baru yang tidak dapat diakses melalui opcode lain, sehingga memungkinkan penggunaan optimasi seperti perkalian Montgomery.

Sebuah ide yang lebih baru adalah menggabungkan EVM-MAX dengan fitur SIMD (Single Instruction Multiple Data) (, di mana SIMD sebagai suatu konsep di Ethereum telah ada sejak lama, pertama kali diusulkan oleh Greg Colvin dalam EIP-616. SIMD dapat digunakan untuk mempercepat banyak bentuk kriptografi, termasuk fungsi hash, STARKs 32-bit, dan kriptografi berbasis kisi, penggabungan EVM-MAX dan SIMD membuat kedua skala yang berorientasi pada kinerja ini menjadi pasangan yang alami.

![Vitalik tentang kemungkinan masa depan Ethereum (Enam): The Splurge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-c0ed34ee4adbb5c0bb752dcd01c1f7a7.webp(

)# Tautan penelitian yang ada

• EOF:
• EVM-MAX:
• SIMD:

Pekerjaan yang tersisa dan pertimbangan

Saat ini, EOF direncanakan untuk dimasukkan dalam hard fork berikutnya. Meskipun selalu mungkin untuk menghapusnya pada saat-saat terakhir---fungsi yang pernah dihapus sementara dalam hard fork sebelumnya, melakukan hal ini akan menghadapi tantangan besar. Menghapus EOF berarti bahwa setiap pembaruan di masa depan untuk EVM harus dilakukan tanpa EOF, meskipun itu mungkin dilakukan, tetapi bisa menjadi lebih sulit.

Pertimbangan utama EVM adalah kompleksitas L1 dan kompleksitas infrastruktur, EOF adalah sejumlah besar kode yang perlu ditambahkan ke implementasi EVM, dan pemeriksaan kode statis juga relatif kompleks. Namun, sebagai imbalannya, kita dapat menyederhanakan bahasa tingkat tinggi, menyederhanakan implementasi EVM, dan manfaat lainnya. Dapat dikatakan bahwa peta jalan yang memprioritaskan perbaikan berkelanjutan Ethereum L1 harus mencakup dan dibangun di atas EOF.

Pekerjaan penting yang perlu dilakukan adalah mewujudkan fungsi serupa EVM-MAX ditambah SIMD, serta melakukan pengujian basis konsumsi gas untuk berbagai operasi kriptografi.

Bagaimana cara berinteraksi dengan bagian lain dari peta jalan?

L1 menyesuaikan EVM-nya sehingga L2 juga dapat melakukan penyesuaian yang sesuai dengan lebih mudah. Jika keduanya tidak melakukan penyesuaian secara sinkron, dapat menyebabkan ketidakcocokan yang membawa dampak negatif. Selain itu, EVM-MAX dan SIMD dapat mengurangi biaya gas dari banyak sistem pembuktian, sehingga membuat L2 lebih efisien. Ini juga membuat lebih mudah untuk mengganti lebih banyak prekompilasi dengan kode EVM yang dapat melakukan tugas yang sama, mungkin tidak akan berdampak besar pada efisiensi.

![Vitalik tentang masa depan Ethereum yang mungkin (Enam): The Splurge]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-e607936b4195e92945aa6ebd5f969276.webp(

) abstraksi akun

Masalah apa yang telah diselesaikan?

Saat ini, transaksi hanya dapat diverifikasi dengan satu cara: tanda tangan ECDSA. Awalnya, abstraksi akun bertujuan untuk melampaui ini, memungkinkan logika verifikasi akun untuk menjadi kode EVM yang sembarang. Ini dapat mengaktifkan serangkaian aplikasi:

• Beralih ke kriptografi kuantum tahan
• Mengganti kunci lama ### secara luas dianggap sebagai praktik keamanan yang disarankan (
• Dompet multisignature dan dompet pemulihan sosial
• Gunakan satu kunci untuk operasi bernilai rendah, gunakan kunci lain ) atau satu set kunci ( untuk operasi bernilai tinggi.

Memungkinkan protokol privasi berfungsi tanpa perantara, secara signifikan mengurangi kompleksitasnya, dan menghilangkan titik ketergantungan pusat yang penting.

Sejak pengenalan abstraksi akun pada tahun 2015, tujuannya juga diperluas untuk mencakup sejumlah "tujuan kenyamanan", misalnya, akun yang tidak memiliki ETH tetapi memiliki beberapa ERC20 dapat menggunakan ERC20 untuk membayar gas.

MPC) komputasi multi pihak( adalah teknologi yang telah ada selama 40 tahun, digunakan untuk membagi kunci menjadi beberapa bagian dan menyimpannya di beberapa perangkat, memanfaatkan teknologi kriptografi untuk menghasilkan tanda tangan, tanpa perlu menggabungkan bagian-bagian kunci tersebut secara langsung.

EIP-7702 adalah proposal yang direncanakan untuk diperkenalkan dalam hard fork berikutnya. EIP-7702 merupakan hasil dari pengakuan yang semakin meningkat mengenai penyediaan kenyamanan abstraksi akun untuk keuntungan semua pengguna ) termasuk pengguna EOA (, yang bertujuan untuk meningkatkan pengalaman semua pengguna dalam jangka pendek, dan menghindari perpecahan menjadi dua ekosistem.

Pekerjaan ini dimulai dengan EIP-3074 dan akhirnya membentuk EIP-7702. EIP-7702 memberikan "fungsi kenyamanan" dari abstraksi akun kepada semua pengguna, termasuk EOA) akun yang dimiliki secara eksternal saat ini, yaitu akun yang dikendalikan oleh tanda tangan ECDSA (.

Walaupun beberapa tantangan ) terutama tantangan "kenyamanan" ( dapat diatasi melalui teknologi bertahap seperti komputasi multi-pihak atau EIP-7702, namun tujuan keamanan utama yang awalnya diusulkan dalam proposal abstraksi akun hanya dapat dicapai dengan menelusuri kembali dan menyelesaikan masalah asli: memungkinkan kode kontrak pintar mengontrol verifikasi transaksi. Alasan mengapa ini belum terwujud sampai saat ini adalah penerapannya yang aman, yang merupakan tantangan.

![Vitalik tentang kemungkinan masa depan Ethereum (Enam): The Splurge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-8930b556d169a2bc7168ddc2e611d3df.webp(

)# Apa itu, bagaimana cara kerjanya?

Inti dari abstraksi akun adalah sederhana: memungkinkan kontrak pintar untuk memulai transaksi, bukan hanya EOA. Seluruh kompleksitas berasal dari cara mewujudkan hal ini dengan cara yang ramah terhadap pemeliharaan jaringan terdesentralisasi, serta mencegah serangan penolakan layanan.

Salah satu tantangan kunci yang khas adalah masalah gagal ganda:

Jika ada 1000 fungsi verifikasi akun yang bergantung pada satu nilai S, dan nilai S saat ini membuat semua transaksi dalam mempool valid, maka satu transaksi yang membalikkan nilai S dapat membuat semua transaksi lainnya dalam mempool menjadi tidak valid. Ini memungkinkan penyerang untuk mengirimkan transaksi sampah ke mempool dengan biaya yang sangat rendah, sehingga menyumbat sumber daya node jaringan.

Setelah bertahun-tahun berusaha, yang bertujuan untuk memperluas fungsi sambil membatasi risiko penolakan layanan ###DoS(, akhirnya mencapai solusi untuk mewujudkan "abstraksi akun ideal": ERC-4337.

Cara kerja ERC-4337 adalah membagi pemrosesan operasi pengguna menjadi dua tahap: verifikasi dan eksekusi. Semua verifikasi diproses terlebih dahulu, dan semua eksekusi diproses setelahnya. Di dalam mempool, hanya ketika tahap verifikasi dari operasi pengguna hanya melibatkan akun mereka sendiri dan tidak membaca variabel lingkungan, operasi tersebut akan diterima. Ini dapat mencegah serangan kegagalan ganda. Selain itu, langkah verifikasi juga diberlakukan batasan gas yang ketat.

ERC-4337 dirancang sebagai standar protokol tambahan ) ERC (, karena pada saat itu pengembang klien Ethereum fokus pada penggabungan ) Merge (, dan tidak memiliki energi tambahan untuk menangani fitur lainnya. Inilah sebabnya mengapa ERC-4337 menggunakan objek yang disebut operasi pengguna, bukan transaksi biasa. Namun, baru-baru ini kami menyadari perlunya menuliskan setidaknya sebagian dari konten tersebut ke dalam protokol.

Dua alasan kunci adalah sebagai berikut:

1. EntryPoint sebagai inherent ineffisiensi kontrak: setiap bundel memiliki biaya tetap sekitar 100.000 gas, ditambah ribuan gas tambahan untuk setiap operasi pengguna.
2. Memastikan pentingnya atribut Ethereum: seperti daftar yang dibuat yang mencakup jaminan yang perlu dipindahkan ke pengguna abstrak akun.

Selain itu, ERC-4337 juga memperluas dua fungsi:

• Pembayaran agen )Paymasters(: Memungkinkan satu akun untuk membayar biaya atas nama akun lain, yang melanggar aturan bahwa hanya akun pengirim yang dapat diakses selama tahap verifikasi, oleh karena itu penanganan khusus diperkenalkan untuk memastikan keamanan mekanisme agen pembayaran.
• Aggregator ) Aggregators (: Mendukung fungsi agregasi tanda tangan, seperti agregasi BLS atau agregasi berbasis SNARK. Ini diperlukan untuk mencapai efisiensi data tertinggi di Rollup.

![Vitalik tentang masa depan Ethereum yang mungkin (Enam): The Splurge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-ec1638a809393a6ed42724fb08f534da.webp(

)# Tautan penelitian yang ada

• Pembicaraan tentang sejarah abstraksi akun:
• ERC-4337:
• EIP-7702:
• Kode BLSWallet ### menggunakan fungsi agregasi (:
• EIP-7562) menulis protokol akun abstrak (:
• EIP-7701) akun abstrak protokol penulisan berbasis EOF (:

)# Pekerjaan yang tersisa dan pertimbangan

Saat ini, yang perlu diselesaikan adalah bagaimana cara mengintegrasikan abstraksi akun sepenuhnya ke dalam protokol. EIP yang baru-baru ini populer untuk menulis protokol abstraksi akun adalah EIP-7701, yang mengimplementasikan abstraksi akun di atas EOF. Sebuah akun dapat memiliki bagian kode terpisah untuk verifikasi, jika akun tersebut mengatur bagian kode tersebut, maka kode tersebut akan dieksekusi dalam langkah verifikasi transaksi yang berasal dari akun tersebut.

Daya tarik dari metode ini terletak pada kenyataan bahwa ia secara jelas menunjukkan dua perspektif yang setara dari abstraksi akun lokal:

1. Jadikan EIP-4337 sebagai bagian dari protokol
2. Jenis EOA baru, di mana algoritma tanda tangan adalah eksekusi kode EVM

Jika kita mulai dengan menetapkan batasan yang ketat pada kompleksitas kode yang dapat dieksekusi selama periode verifikasi --- tidak diizinkan mengakses status eksternal, bahkan batas gas yang ditetapkan di awal juga terlalu rendah untuk aplikasi yang tahan kuantum atau perlindungan privasi --- maka keamanan metode ini sangat jelas: hanya mengganti verifikasi ECDSA dengan eksekusi kode EVM yang memerlukan waktu yang sama.

Namun, seiring berjalannya waktu, kita perlu melonggarkan batasan ini, karena memungkinkan aplikasi perlindungan privasi beroperasi tanpa perantara, serta ketahanan kuantum sangat penting. Untuk itu, kita perlu menemukan cara yang lebih fleksibel untuk menangani risiko penolakan layanan ###DoS(, tanpa mengharuskan langkah verifikasi harus sangat sederhana.

Tampaknya ada dua pertimbangan utama yaitu "menulis dengan cepat solusi yang memuaskan lebih sedikit orang" dan "menunggu lebih lama untuk kemungkinan mendapatkan solusi yang lebih ideal", metode ideal mungkin adalah semacam metode campuran. Salah satu metode campuran adalah menulis beberapa kasus penggunaan dengan lebih cepat, dan menyisakan lebih banyak waktu untuk mengeksplorasi kasus penggunaan lainnya. Metode lain adalah dengan terlebih dahulu menerapkan versi abstraksi akun yang lebih ambisius di L2. Namun, tantangan yang dihadapi adalah tim L2 perlu memiliki keyakinan yang kuat terhadap pekerjaan yang diadopsi dari proposal tersebut agar mau melaksanakannya, terutama untuk memastikan bahwa L1 dan/atau L2 lainnya di masa depan dapat mengadopsi solusi yang kompatibel.

Satu aplikasi lain yang perlu kita pertimbangkan secara jelas adalah akun penyimpanan kunci, akun ini menyimpan status terkait akun di L1 atau L2 khusus, tetapi dapat diakses di L1 dan