Ethereum движется к архитектуре блокчейна, которая может существенно отличаться от сети, запущенной более десяти лет назад: сооснователь Виталик Бутерин изложил долгосрочное видение, ориентированное на продвинутую криптографию, конфиденциальность и децентрализованные вычисления.

В недавнем обсуждении развития Ethereum в своём личном блоге Бутерин описал будущее, в котором сеть сохраняет свойства безопасности блокчейна, но значительно больше опирается на криптографические доказательства и децентрализованные офчейн-вычисления. Такой сдвиг отличил бы Ethereum от более ранних дизайнов блокчейнов, включая модель, связанную с Bitcoin, и первоначальную архитектуру самой сети.

Долгосрочная цель Бутерина — превращение Ethereum в криптографическую вычислительную платформу, сочетающую безопасность блокчейна с продвинутой верификацией, защитой конфиденциальности и децентрализованными офчейн-вычислениями.

Ethereum выходит за рамки традиционного дизайна блокчейна

Согласно дорожной карте развития, изложенной Бутерином, этот переход должны обеспечить несколько технологий: верификация на основе SNARK, PeerDAS, усовершенствования proof-of-stake, построение блоков несколькими сторонами, параллельная обработка транзакций и дополнительные механизмы конфиденциальности.

SNARK относятся к семейству компактных криптографических систем доказательств, позволяющих сети подтвердить корректность вычисления без его повторного выполнения каждым участником — концептуальный отход от модели, в которой узлы валидируют цепочку, самостоятельно выполняя всю работу заново.\nЭти изменения призваны улучшить способность сети верифицировать большие объёмы вычислений, не требуя от каждого участника выполнения всей лежащей в основе работы. Криптографические доказательства могли бы позволить Ethereum подтверждать корректность вычислений, сокращая объём данных и обработки, необходимых непосредственно на базовом слое.

Бутерин указал, что обновление Hegotá, обсуждаемое сейчас как будущая веха, может стать последним крупным форком Ethereum в традиционной модели обновлений, знакомой пользователям первых лет сети. Разработка после этого этапа, как ожидается, сосредоточится на рекурсивных STARK, автоматизированной формальной верификации и подготовке к потенциальным угрозам квантовых вычислений. Квантовых компьютеров, способных взломать современную криптографию, пока не существует, поэтому речь идёт о долгосрочной подготовке, а не о реакции на немедленный риск.

Точные сроки и масштаб будущих обновлений по-прежнему определяются процессом развития Ethereum.

PeerDAS нацелен на проблему масштабируемости Ethereum

PeerDAS — одна из технологий, которым отводится важная роль в меняющейся архитектуре Ethereum. Система позволяет участникам сети проверять доступность данных посредством выборки, не требуя от узлов обработки полного набора данных.

Доступность данных — гарантия того, что данные, лежащие в основе блока, действительно опубликованы и могут быть получены — придаёт этому подходу значение, поскольку она обеспечивает возможность аудита цепочки любым желающим. Выборка доступности данных может сократить ресурсы, необходимые для верификации, и при этом позволить участникам убедиться, что соответствующие данные блокчейна остаются доступными, сохраняя верификацию в пределах возможностей обычных участников. Этот подход считается особенно важным, поскольку Ethereum стремится обеспечить большую пропускную способность по транзакциям и данным.

Более широкая стратегия состоит в вынесении отдельных вычислительных задач за пределы базового блокчейна при сохранении криптографических гарантий, позволяющих независимо верифицировать результаты.

Офчейн-вычисления порождают вопросы прозрачности

Переход к децентрализованным офчейн-вычислениям также ставит вопрос о балансе между эффективностью и прозрачностью. Офчейн-системы могут обрабатывать вычислительно ёмкие процессы, не возлагая всю нагрузку на основную сеть Ethereum, а криптографические доказательства могут использоваться для верификации полученного результата.

Исследователи и разработчики Ethereum, однако, продолжают обсуждать, какая информация должна оставаться непосредственно доступной в блокчейне. Хранение критически важных записей на базовом слое может быть важным для поддержания прозрачности, отслеживания активности пользователей и обеспечения целостности системы.

Таким образом, дискуссия сводится не просто к выносу вычислений за пределы Ethereum. Она также касается определения того, какие данные должны оставаться в блокчейне и как верифицировать офчейн-результаты, не ослабляяущения о доверии, на которых основаны децентрализованные приложения. Итог поможет определить, какая часть активности сети останется непосредственно доступной для аудита любым желающим — свойство, давно ассоциирующееся с публичными блокчейнами.

Вопросы конфиденциальности и регулирования приобретают большее значение

Большая зависимость от криптографических доказательств может также повлиять на то, как блокчейн-приложения подходят к конфиденциальности и нормативному соответствию. Технологии нулевого разглашения позволяют системам доказывать выполнение определённых условий, не раскрывая всей лежащей в основе информации.

Это могло бы создать новые подходы к соответствию требованиям, при которых приложения проверяют необходимые атрибуты, ограничивая раскрытие конфиденциальной информации пользователей. Однако регуляторам и финансовым институтам, возможно, придётся адаптировать существующие механизмы, поскольку блокчейн-системы всё больше полагаются на криптографическую верификацию вместо открытого отображения каждого исходного элемента данных.

Сочетание доказательств с нулевым разглашением, децентрализованных вычислений и усиленной конфиденциальности могло бы позволить приложениям Ethereum выполнять более сложные операции, ограничивая объём конфиденциальной информации, которая должна быть публично раскрыта.

Архитектура Ethereum может существенно измениться

Предлагаемая трансформация может затронуть разработчиков, финансовые приложения и провайдеров инфраструктуры по мере перехода Ethereum к вычислениям, основанным на доказательствах. Приложения смогут выполнять сложные операции вне блокчейна, используя Ethereum для верификации их результатов.

Для разработчиков такая модель могла бы снизить часть вычислительных ограничений, связанных с исполнением в блокчейне. Для приложений децентрализованных финансов она могла бы открыть новые возможности для сервисов, сохраняющих конфиденциальность и требующих значительных вычислений.

Переход также потребует от сообщества Ethereum решения вопросов, связанных с прозрачностью, безопасностью, управлением и соответствием требованиям. Практические сигналы, за которыми стоит следить, включают прогресс исследований технологий, названных Бутерином, продолжающиеся в сообществе дискуссии о прозрачности блокчейна и соответствии требованиям, а также то, как будет определён масштаб вехи Hegotá по мере продолжения обсуждения. Долгосрочный результат будет зависеть от того, сможет ли Ethereum расширить свои вычислительные возможности, сохранив свойства децентрализованной верификации и безопасности, на которых основана сеть.

Описанная Бутерином эволюция представляет собой более широкое изменение того, как может функционировать Ethereum, а не просто очередную серию постепенных обновлений. Ожидается, что сеть сохранит свою блокчейн-основу, но всё больше будет опираться на криптографические доказательства, специализированные системы доступности данных и децентрализованные вычисления для поддержки следующего этапа своего развития.

Эта статья первоначально опубликована CoinTrust.