Masa Depan Protokol Ethereum ( Enam ): The Splurge

Desain protokol Ethereum memiliki banyak "detail" yang krusial untuk kesuksesannya. Sebenarnya, sekitar setengah dari isi berkaitan dengan berbagai jenis perbaikan EVM, sementara sisanya terdiri dari berbagai tema kecil, itulah arti dari "kemakmuran".

Kemakmuran: Tujuan Kunci

• Mengubah EVM menjadi "keadaan 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, sehingga Ethereum dapat meningkat secara signifikan dalam jangka panjang.

perbaikan EVM

Apa masalah yang diselesaikan?

Saat ini EVM sulit untuk dianalisis secara statis, yang membuat penciptaan implementasi yang efisien, verifikasi formal kode, dan pengembangan lebih lanjut menjadi sulit. Selain itu, efisiensi EVM yang rendah menyulitkan penerapan banyak bentuk kriptografi tingkat lanjut, kecuali jika didukung secara 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 dimasukkan dalam hard fork berikutnya. EOF adalah serangkaian EIP yang menentukan 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 perpindahan dinamis, hanya memperbolehkan perpindahan statis
• Kode EVM tidak dapat lagi mengamati informasi terkait 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 lebih kecil melalui fitur subrutin, kemudian dengan fungsi baru yang spesifik untuk EOF atau pengurangan biaya gas.

Setelah memperkenalkan EOF, peningkatan lebih lanjut menjadi lebih mudah, saat ini perkembangan yang paling matang 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 lainnya, yang memungkinkan penggunaan optimisasi seperti perkalian Montgomery.

Sebuah ide yang lebih baru adalah menggabungkan EVM-MAX dengan karakteristik Single Instruction Multiple Data )SIMD(, SIMD sebagai sebuah konsep di Ethereum telah ada sejak lama, awalnya 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 menjadikan kedua jenis skala yang berorientasi kinerja ini pasangan yang alami.

![Vitalik tentang masa depan Ethereum yang mungkin (Enam): The Splurge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-8930b556d169a2bc7168ddc2e611d3df.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 ada kemungkinan untuk menghapusnya pada detik terakhir — fitur sebelumnya telah sementara dihapus dalam hard fork, tetapi melakukan hal ini akan menghadapi tantangan besar. Menghapus EOF berarti bahwa setiap pembaruan EVM di masa depan harus dilakukan tanpa EOF, walaupun bisa dilakukan, tetapi mungkin 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 imbalan, kita dapat menyederhanakan bahasa tingkat tinggi, menyederhanakan implementasi EVM, dan manfaat lainnya. Dapat dikatakan bahwa prioritas peta jalan perbaikan berkelanjutan Ethereum L1 harus mencakup dan dibangun di atas EOF.

Pekerjaan penting yang perlu dilakukan adalah mengimplementasikan fungsi serupa EVM-MAX ditambah SIMD, dan melakukan pengujian kinerja terhadap 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, hal ini dapat menyebabkan ketidakcocokan dan 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 menjalankan tugas yang sama, yang mungkin tidak akan berdampak besar pada efisiensi.

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

) Abstraksi Akun

Masalah apa yang dipecahkan?

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

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

Mengizinkan protokol privasi bekerja tanpa perantara, secara signifikan mengurangi kompleksitasnya, dan menghilangkan satu titik ketergantungan sentral yang kunci.

Sejak pengenalan abstraksi akun pada tahun 2015, tujuannya juga telah berkembang untuk mencakup banyak "tujuan kenyamanan", seperti akun yang tidak memiliki ETH tetapi memiliki beberapa ERC20 dapat menggunakan ERC20 untuk membayar gas.

MPC) multi-party computation ( 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 adalah hasil dari meningkatnya kesadaran untuk menyediakan kenyamanan abstraksi akun demi menguntungkan semua pengguna ) termasuk pengguna EOA (, bertujuan untuk meningkatkan pengalaman semua pengguna dalam jangka pendek, dan menghindari pemisahan menjadi dua ekosistem.

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

![Vitalik tentang masa depan Ethereum yang mungkin (Enam): The Splurge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-66bd22f0b53601d0976aa3a2b701c981.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 mewujudkannya dengan cara yang ramah terhadap pemeliharaan jaringan terdesentralisasi, serta mencegah serangan penolakan layanan.

Salah satu tantangan kunci yang khas adalah masalah kegagalan ganda:

Jika ada 1000 fungsi verifikasi akun yang bergantung pada suatu nilai tunggal S, dan nilai S saat ini membuat transaksi dalam mempool semuanya valid, maka satu transaksi tunggal yang membalik nilai S dapat membuat semua transaksi lain 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 usaha, yang bertujuan untuk memperluas fungsionalitas sambil membatasi risiko penolakan layanan ###DoS(, akhirnya dicapai 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 kemudian. Dalam mempool, hanya ketika tahap verifikasi dari operasi pengguna hanya melibatkan akun mereka sendiri dan tidak membaca variabel lingkungan, maka akan diterima. Ini dapat mencegah serangan kegagalan ganda. Selain itu, batas gas yang ketat juga diterapkan pada langkah verifikasi.

ERC-4337 dirancang sebagai standar protokol tambahan )ERC(, karena pada saat itu pengembang klien Ethereum fokus pada penggabungan )Merge(, tanpa energi tambahan untuk menangani fungsi lainnya. Itulah mengapa ERC-4337 menggunakan objek yang disebut operasi pengguna, bukan transaksi biasa. Namun, baru-baru ini kami menyadari perlunya menulis 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 dengan ribuan gas tambahan untuk setiap operasi pengguna.
2. Memastikan kebutuhan 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 mewakili akun lain dalam membayar biaya, fitur ini melanggar aturan bahwa hanya akun pengirim yang dapat diakses selama tahap verifikasi, sehingga pengenalan penanganan khusus diperlukan untuk memastikan keamanan mekanisme agen pembayaran.
• Agregator)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-c0f722db75e53f4ff37ef40f5547dfc4.webp(

)# Tautan penelitian yang ada

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

)# Pekerjaan yang tersisa dan pertimbangan

Saat ini, yang perlu diselesaikan adalah bagaimana cara sepenuhnya mengintegrasikan abstraksi akun ke dalam protokol. Proposal abstraksi akun yang baru-baru ini populer 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 ini, maka kode tersebut akan dieksekusi selama langkah verifikasi transaksi yang berasal dari akun tersebut.

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

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

Jika kita mulai dengan menetapkan batas ketat pada kompleksitas kode yang dapat dieksekusi selama periode verifikasi—tidak diizinkan mengakses status eksternal, bahkan batas gas yang ditetapkan di awal sangat rendah sehingga tidak efektif untuk aplikasi ketahanan kuantum atau perlindungan privasi—maka keamanan pendekatan ini menjadi sangat jelas: hanya mengganti verifikasi ECDSA dengan eksekusi kode EVM yang membutuhkan waktu serupa.

Namun, seiring berjalannya waktu, kita perlu melonggarkan batasan ini, karena memungkinkan aplikasi perlindungan privasi beroperasi tanpa relai, serta ketahanan kuantum adalah 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 pertimbangan utama adalah "menulis solusi yang memuaskan lebih sedikit orang dengan cepat" vs. "menunggu lebih lama untuk mungkin mendapatkan solusi yang lebih ideal", metode ideal mungkin adalah beberapa pendekatan campuran. Salah satu pendekatan campuran adalah menulis beberapa kasus penggunaan lebih cepat dan mengalokasikan lebih banyak waktu untuk menjelajahi kasus penggunaan lainnya. Pendekatan lain adalah terlebih dahulu menerapkan versi abstraksi akun yang lebih ambisius di L2. Namun, tantangan yang dihadapi adalah tim L2 perlu memiliki keyakinan penuh pada pekerjaan proposal adopsi agar bersedia melakukan implementasi, 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, ini