Ethereum Foundation: Tiến triển của Giai đoạn 1 và Giai đoạn 2 là gì?

Tiêu đề gốc: "Giới thiệu | Trích từ AMA thứ tư (tháng 7 năm 2020) của các nhà nghiên cứu Ethereum Foundation: Các vấn đề liên quan đến Giai đoạn 1 và Giai đoạn 2"

Tác giả gốc: Nhóm nghiên cứu Eth2

Bản gốc phần tổng hợp: Một người đam mê Jian, Ethereum

Lưu ý của biên tập viên: Tháng 7 năm 2020, các nhà nghiên cứu của Ethereum Foundation một lần nữa tổ chức AMA trên Reddit. Bài viết này là một đoạn trích từ phần Hỏi đáp. Để dễ đọc, tên của những người trả lời được viết tắt dưới đây: "Justin" là viết tắt của "Justin Drake", "Vitalik" là viết tắt của "Vitalik Buterin" và "Danny" là viết tắt của "Danny Ryan".

Các vấn đề liên quan đến Giai đoạn 1 và Giai đoạn 2 

H: Giai đoạn 1 diễn ra thế nào?

Danny: Các thông số kỹ thuật của Giai đoạn 1 tương đối ổn định và đang trong giai đoạn thử nghiệm và tinh chỉnh. Điều mới nhất trong danh sách việc cần làm của tôi là bổ sung các thông số kỹ thuật mạng p2p. Mặc dù mất rất nhiều thời gian để đưa ra các thông số kỹ thuật mạng cho Giai đoạn 0, nhưng tôi kỳ vọng rằng việc triển khai cho Giai đoạn 1 sẽ đơn giản hơn nhiều vì đã có sẵn công nghệ p2p và cấu trúc chung. Giống như nhiều thành phần của Giai đoạn 1, công việc này mang tính kéo dài hơn là viết lại.

Chúng tôi đã có nhiều kỹ sư và nhóm hiểu rõ và bắt đầu triển khai các thành phần của Giai đoạn 1. Terence từ nhóm Prysmatic Labs đã rất hữu ích với đặc tả Giai đoạn 1, khi anh ấy triển khai đặc tả chuyển đổi trạng thái cốt lõi, tìm thấy nhiều lỗi và đưa ra nhiều đề xuất đơn giản hóa tuyệt vời.

Ngoài ra, Mikhail từ nhóm TXRX (PegaSys) đã phát triển trình mô phỏng Giai đoạn 1 với sự trợ giúp của trình dịch java do đồng nghiệp Alex của anh ấy viết. Mới tuần trước, Mikhail đã báo cáo một trình mô phỏng hoạt động với một chuỗi đèn hiệu và hai chuỗi phân đoạn, và chuỗi phân đoạn đã gửi thành công một liên kết chéo trên chuỗi đèn hiệu. Đối với cá nhân tôi, điều này thực sự thú vị : )

Để hỗ trợ công việc của Mikhail, nhóm Guillaume của Geth (EF) đã phát triển một dự án có tên "Catalyst" (phiên bản cải tiến của ứng dụng khách Geth) để gửi logic đồng thuận cốt lõi của nó tới Eth2 khách hàng thông qua giao thức giao tiếp gốc, trong khi Catalyst cũng giữ lại tất cả logic cấp độ người dùng nặng hơn (EVM, thực thi giao dịch, ràng buộc giao dịch để tạo khối, v.v.). Công việc này sẽ mở đường cho cái mà chúng tôi gọi là "Giai đoạn 1.5", đó là kế hoạch tích hợp Ethereum hiện tại vào hệ thống Eth2 được nâng cấp. Chúng tôi hy vọng rằng công việc của Mikhail và Guillaume sẽ sớm được kết hợp để cho phép Eth2 điều khiển Catalyst trong mô phỏng gốc.

Không có vấn đề nào chưa được giải quyết trong Giai đoạn 1. Nó thực sự giống như một phần bổ trợ cho Giai đoạn 0, do đó, các nhiệm vụ kỹ thuật cho Giai đoạn 1 không đặc biệt khó khăn, nhưng ở giai đoạn này, hầu hết các nhóm khách hàng đang dành toàn bộ nhân lực và nguồn lực vật chất của họ về Giai đoạn 0 đã được triển khai nên dự án chính phải đến cuối năm nay mới khởi công được

Justin: Nghiên cứu về thiết kế Giai đoạn 1 gần như đã hoàn thành và đây là các thông số kỹ thuật đã được hình thành. Thông số kỹ thuật này vẫn cần được trau chuốt nhiều (tôi đã đưa nó vào danh sách việc cần làm của mình), nhưng nền tảng đã hoàn thiện và rủi ro về nghiên cứu và kỹ thuật là tương đối nhỏ.

Tôi nói "gần như tất cả" vì có thể có những thay đổi về thiết kế mà chúng tôi hiện đã viết thông số kỹ thuật. Cụ thể, chúng tôi đang xem xét thay thế một số cấu trúc dữ liệu cây Merkle bằng các cam kết vectơ dựa trên ghép nối (xem bài viết này để biết ví dụ). Cam kết vectơ dựa trên ghép nối có các thuộc tính tổng hợp nhân chứng rất lý tưởng, có thể cải thiện đáng kể hiệu suất không trạng thái của Giai đoạn 2. Các cam kết vectơ dựa trên ghép nối cũng có thể sử dụng cùng một mật mã để xác thực các khối chuỗi phân đoạn và trạng thái chuỗi phân đoạn, làm cho cả hai trở nên nhất quán hơn về mặt khái niệm.

Hỏi: Từ góc độ độ phức tạp khi triển khai, Giai đoạn 1 so với Giai đoạn 0 như thế nào?

Justin: Giai đoạn 1 sẽ đơn giản hơn nhiều so với Giai đoạn 0. Nói một cách đại khái, Giai đoạn 1 chỉ có hai phần:

Chuỗi phân đoạn chỉ dữ liệu - Chuỗi phân đoạn chỉ dữ liệu là dữ liệu được thiết kế có chủ đích cấu trúc. Chuỗi phân đoạn chỉ có dữ liệu đơn giản hơn nhiều so với chuỗi báo hiệu và nhiều nhiệm vụ cơ bản phải được đặt trong Giai đoạn 0 (bao gồm thuật toán chữ ký tổng hợp BLS, SSZ, quy tắc lựa chọn nhánh GHOST, phương thức mạng libp2p và giao thức khám phá nút discv5 ). Một tiện ích thú vị trong Giai đoạn 1 là cơ chế đốt phí tương tự như EIP-1559, chỉ yêu cầu thêm một vài dòng mã vào cơ chế đồng thuận.

trò chơi giám sát - là một công cụ nhỏ được sử dụng để giải quyết các vấn đề về tính khả dụng của dữ liệu (xem video này để tìm hiểu thêm). “Trò chơi” đề cập đến một trò chơi kinh tế tiền điện tử và độ phức tạp của nó nằm ở kiểu tương tác “thử thách-phản hồi”. Tin vui là cơ chế trò chơi liên tục được cải tiến và đơn giản hóa (ví dụ: xem thông số kỹ thuật mới nhất tại đây). Một khía cạnh bất thường khác của thách thức lưu trữ là việc sử dụng một số sơ đồ mật mã đặc biệt có tên là "Legendre PRF" (xem ví dụ tại đây), nhưng điều này không ảnh hưởng đến độ phức tạp của việc triển khai.

Hỏi: Bạn nghĩ điều gì là phần thách thức nhất trong nghiên cứu Giai đoạn 1 Phần tình dục là gì (hoặc tất cả các câu hỏi nghiên cứu lớn đã được giải quyết)?

Dankrad Feist: Theo quan điểm của tôi, tôi không thấy bất kỳ vấn đề lớn nào sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến Giai đoạn 1, mặc dù không có vấn đề tuyệt đối nào trên thế giới (như không có kiến thức Chứng minh rằng lĩnh vực nghiên cứu này đang phát triển mạnh mẽ có thể dẫn đến một số ý tưởng cải thiện đáng kể Giai đoạn 0).

Ngoài ra, tôi nghĩ những ý tưởng có giá trị nhất hiện nay là làm thế nào để làm cho toàn bộ hệ thống hoạt động hiệu quả hơn bằng cách cải thiện hiệu quả của "trạng thái đã xác minh" sau khi Giai đoạn 1 (tức là Giai đoạn 1.5) xuất hiện ). Tôi vẫn hy vọng rằng chúng ta có thể nâng cao hiệu quả của kế hoạch cam kết cấp bang của mình, cho dù sử dụng lời hứa đa thức hay sơ đồ cam kết vectơ mới, điều này sẽ mang lại lợi ích to lớn.

Hỏi: Tình trạng hiện tại của Giai đoạn 2 là gì?

Justin: Sau khi thực hiện nhiều cuộc khám phá không gian thiết kế và thảo luận nội bộ, tôi phải có thể nói rằng theo thời gian, nhóm nghiên cứu của Ethereum Foundation ngày càng trở nên kém lạc quan hơn về khả năng trừu tượng hóa máy ảo của Lớp 1 (còn được gọi là “công cụ thực thi” hay “EE”). Thay vào đó, Giai đoạn 2 rất có thể sẽ đi theo con đường truyền thống, trong đó mỗi phân đoạn chia sẻ một VM tối cao duy nhất.

Đối với các ứng cử viên máy ảo, có (a) EVM từ Eth1; (b) một biến thể của WASM. Mặc dù EVM là một phương án dự phòng tốt, ít rủi ro nhưng tôi hy vọng chúng ta có thể vượt qua nó. 5 năm nhìn lại khiến chúng tôi cảm thấy EVM có rất nhiều thiết kế chưa tối ưu và nhìn chung đã gây ra rất nhiều khó khăn cho các nhà phát triển DApp và toàn bộ hệ sinh thái.

WASM có những lợi ích (ví dụ: công cụ phong phú, sự chấp nhận rộng rãi, sự trưởng thành về mặt sinh thái và tiêu chuẩn hóa), tất cả đều đến từ thế giới trình duyệt. WASM dường như cũng đang trở thành một tiêu chuẩn blockchain, vì Near, Polkadot, Dfinity, EOS, v.v. đều đã chấp nhận nó. Tôi hy vọng rằng một nhóm như Near hay Polkadot có thể vượt qua những thách thức kỹ thuật liên quan và chứng minh rằng WASM thực sự là sự lựa chọn tốt hơn.

Danny: Giai đoạn 2 có không gian thiết kế rộng lớn. Trong 18 tháng qua, nhóm Quilt và nhóm eWASM đã thực hiện nghiên cứu chuyên sâu đáng kinh ngạc và tìm ra hầu hết các lĩnh vực này. Nếu bạn muốn tìm hiểu sâu hơn, hãy xem các bài đăng của họ trên diễn đàn ethresearch: các mức độ trừu tượng hóa thiết kế khác nhau, sơ đồ nhắn tin giữa các phân đoạn, sự đánh đổi VM, thay đổi định dạng giao dịch, v.v.

Bắt đầu từ năm nay, ưu tiên của mọi người đã phần nào chuyển sang nghiên cứu cách tạo ra hệ sinh thái Ethereum hiện tại-trước khi "Giai đoạn 2" được hiện thực hóa hoàn toàn- —Kết nối với sự đồng thuận hệ thống Eth2. Để đạt được mục tiêu này, hoạt động nghiên cứu Giai đoạn 2 đã tạm dừng lại khi tất cả chúng tôi nỗ lực chuẩn bị các thông số kỹ thuật cho Giai đoạn 1 cũng như nghiên cứu và phát triển Giai đoạn 1.5.

Điều đáng chú ý là công việc eWASM đang được thúc đẩy bởi dự án nghiên cứu và phát triển eth1x64, với mục tiêu là cung cấp thông số kỹ thuật tối thiểu có thể sử dụng được và nguyên mẫu của phiên bản Giai đoạn 2 đơn giản. Họ đã viết nhiều bài nghiên cứu tuyệt vời để khám phá các khả năng. Tìm hiểu về!

Hình thức mà Giai đoạn 2 cuối cùng sẽ áp dụng vẫn chưa được xác định, nhưng với những kết quả nghiên cứu này và những nỗ lực không ngừng của nhóm eWASM, tôi cho rằng chúng ta sẽ có ý tưởng rõ ràng hơn khi Giai đoạn 1/1.5 tiến gần hơn đến quá trình sản xuất.

Giới thiệu về giao dịch giữa các phân đoạn 

Hỏi: Chúng ta đã tìm ra cách thực hiện điều đó chưa?
Hợp đồng trong Phân đoạn 1 có thể xử lý lệnh gọi hợp đồng đến các phân đoạn khác nhau trong một giao dịch không?
Tiêu chí nào được sử dụng để xác định phân đoạn nào sẽ được áp dụng cho hợp đồng thông minh/EOA?

Danny: Giao dịch chéo lớp 1 trong hệ thống Eth2 được phân chia Nó chắc chắn sẽ được triển khai theo cách không đồng bộ, nghĩa là thông qua cơ chế liên kết chéo của chuỗi phân đoạn và chuỗi báo hiệu. Khi phân đoạn A được liên kết chéo với đèn hiệu, phân đoạn B có thể sử dụng biên nhận từ phân đoạn A để hỗ trợ chuyển ETH và tương tác hợp đồng.

Ngoài ra, có nhiều giải pháp Lớp 2 có thể hỗ trợ thực hiện giao dịch xuyên phân đoạn được tối ưu hóa nhất và nhanh nhất. Tôi ước tính rằng theo thời gian, cách tiếp cận này sẽ trở thành chuẩn mực.

Do tính chất không đồng bộ của các tương tác giữa các phân đoạn, nên hợp đồng không thể hoàn thành lệnh gọi đến các phân đoạn khác nhau trong một giao dịch. Có một số cơ chế như "kéo" hoặc "khả năng cam kết" có thể giúp đạt được nhu cầu của bạn.

Ví dụ: tôi có thể đưa hợp đồng vé tàu và hợp đồng khách sạn vào cùng một phân đoạn, sau đó hoàn tất việc đặt chỗ một cách nguyên tử; hoặc, tôi có thể hứa đặt cả hai cùng một lúc và sau đó khi liên kết chéo hoàn tất, một cách nguyên tử sẽ giải quyết cam kết này.

Về việc tài khoản sẽ được đặt vào phân đoạn nào, kế hoạch hiện tại sẽ xem xét cân bằng tải kinh tế tự nhiên của từng phân đoạn. Nói cách khác, mọi tài khoản và hợp đồng đều có thể được triển khai trên bất kỳ phân đoạn nào mà người dùng muốn. Bằng cách này, một số người đương nhiên sẽ theo đuổi mức phí xử lý thấp hơn hoặc “gần hơn” với một số hợp đồng quan trọng. Tôi hy vọng rằng đối với các hợp đồng, nó sẽ che giấu điều này về lâu dài, khiến người dùng có cảm giác như đang tương tác với một "Ethereum" chứ không phải một phân đoạn cụ thể. Ở đây có những thách thức về trải nghiệm người dùng, nhưng không có gì là không thể vượt qua.

Nói cách khác, những người có sức mạnh Người dùng/nhà phát triển sẽ theo dõi các lựa chọn sharding và đưa ra các lựa chọn chiến lược khi khả thi.

Aditya Asgaonkar:

-Chúng tôi đã biết các giao dịch giữa các phân đoạn trông như thế nào từ góc độ của chuỗi đèn hiệu. Vui lòng tham khảo bài đăng trên blog mà tôi đã viết để biết chi tiết
- Kịch bản bạn mô tả khó có thể xảy ra do thiết kế không đồng bộ của các giao dịch chéo
- Cho đến nay, không có kế hoạch nào cho tiêu chuẩn như vậy. Hợp đồng/EOA sẽ có thể được tạo trên bất kỳ phân đoạn nào.

Q: Làm thế nào để chia sẻ tải giữa các phân đoạn? Nếu mọi người đều muốn đặt từng hợp đồng vào một phân đoạn cụ thể, vì ví dụ như có một cơ chế nhập thông tin rất quan trọng (oracle), hoặc có Uniswap mà mọi người đều muốn sử dụng.

Aditya Asgaonkar: Kỳ vọng hiện tại là thị trường phí gas sẽ tự nhiên tạo ra sự cân bằng dựa trên tải của các phân đoạn. Theo trực giác, nếu một phân đoạn trở nên quá chậm và đắt tiền, người dùng sẽ rời khỏi phân đoạn đó và chuyển sang phân đoạn khác nhanh hơn, rẻ hơn. Nếu thực sự có nhiều lợi ích hơn cho người dùng khi sử dụng phân đoạn này với phí xử lý đắt hơn, chẳng hạn như nếu có hợp đồng về phân đoạn này mà anh ta muốn truy cập thường xuyên, thì người dùng đương nhiên sẽ chọn ở lại.

Hỏi: Điều đó có nghĩa là DApp sẽ tự động hóa lựa chọn này ở mức độ lớn phải không?

Aditya Asgaonkar: Xét theo tình hình hiện tại của nghiên cứu Giai đoạn 2, khó có khả năng đây là những gì bạn đã nói. Trong trường hợp hiện tại của chúng tôi, mọi hoạt động giữa các phân đoạn (giao dịch, di chuyển tài khoản/hợp đồng) đều yêu cầu một số người dùng cung cấp dữ liệu liên quan cho phân đoạn mục tiêu. Điều này nhằm loại bỏ nhu cầu một phân đoạn phải đọc dữ liệu của phân đoạn khác, điều này sẽ phá vỡ khả năng mở rộng mà chúng tôi đang theo đuổi.

Nhìn chung, tôi cho rằng vẫn còn rất nhiều chỗ để thay đổi trong thiết kế của Giai đoạn 2, vì đây là một lĩnh vực nghiên cứu đang diễn ra. Chúng ta có thể thảo luận những vấn đề này cụ thể hơn trong AMA trong tương lai.

Liên kết gốc: https://www.reddit.com

Chào mừng bạn tham gia cộng đồng chính thức của BlockBeats:

Nhóm Telegram đăng ký: https://t.me/theblockbeats

Nhóm Telegram thảo luận: https://t.me/BlockBeats_App

Tài khoản Twitter chính thức: https://twitter.com/BlockBeatsAsia