Ethereum äter upp världen - "Du behöver bara ett internet" - Cointelegraph Magazine

Det finns en version av framtiden som är lockande möjlig där Ethereum blir basskiktet för i stort sett allt.

De senaste framstegen inom en teknik som kallas Zero-knowledge Rollups – från StarkWare, Polygon och zkSync – gör att blockkedjan kan gå från färre än 20 transaktioner per sekund till … ja, ett oändligt antal TPS.

I teorin skulle det tillåta hela världens finansiella system att köra på Ethereum.

"Jag tror att det är teoretiskt möjligt", förklarar Declan Fox, produktchef för rollups på Consensys, som tillhandahåller Ethereum-infrastruktur och appar som MetaMask. "Vi har tekniken för att uppnå den typen av genomströmning som krävs."

"Med rekursiva rollups och bevis kan vi teoretiskt skala oändligt."

Han tillägger att det uppenbarligen inte har bevisats i produktionen ännu, "så det skulle vara nästa steg."

Tekniken är så ny och så lovande att Ethereum strax efter att den blev lönsam arrangerade om hela sin färdplan för att dra fördel av den. Veckans Merge är utan tvekan den minst intressanta biten av de kommande förändringarna.

OEn av pionjärerna inom nollkunskapsbevis – eller giltighetsbevis som han föredrar att kalla dem – är StarkWares medgrundare Eli Ben-Sasson. Han arbetade med problemet i två decennier och hjälpte till att fostra det från ett abstrakt teoretiskt koncept - "något som är helt galaktiskt och omöjligt, inte tillräckligt med atomer i solsystemet för att registrera ens ett sådant bevis" - ner till något som effektivt kan genereras på en bärbar dator.

Som mest grundläggande använder processen högnivåmatematik för att generera ett litet giltighetsbevis som verifierar att en hel massa andra transaktioner har utförts korrekt. Istället för att lägga alla transaktioner på den långsamma och knarriga blockkedjan, registrerar du bara ett bevis i en transaktion.

"Den här tekniken låter dig skicka ett mycket kortfattat bevis som hävdar att en beräkning gjordes korrekt - även när du inte tittade, vilket jag tycker är den mest magiska aspekten," förklarar han.

"Vad giltighetsbevis levererar, de levererar integritet; de lät mig veta att det rätta gjordes av andra – att någon bearbetade 10,000 XNUMX transaktioner, även när jag inte tittade, och de stal inte mina pengar. Det är vad de levererar.”

Tiotusentals transaktioner som komprimeras till en enda transaktion på Ethereum är imponerande nog, men magin slutar inte där.

Giltighetsbevis fungerar lite som fraktaler - ju närmare du tittar, desto längre ut sträcker de sig. Du kan ta 10 giltighetsbevis - vart och ett representerar 10,000 10 transaktioner - och generera ett helt nytt giltighetsbevis som verifierar att de övriga XNUMX bevisen är korrekta.

Plötsligt har du 100,000 XNUMX transaktioner samlade till en. Detta kallas ett "rekursivt bevis", och du kan bara fortsätta att göra det om och om igen.

"Det är ett bevis på att bevisa. Och så kan du ytterligare förstärka besparingarna eftersom varje gång du genererar ett bevis har du komprimerat processen för att verifiera beräkningen. Så i princip kan du komprimera igen och igen."

Vår intervju hålls samma vecka som StarkWare sätter rekursiva korrektur i produktion. zkSync-projektet, som använder de lite annorlunda zkSNARKS istället för zkSTARKS starks, har implementerat sin egen version av rekursiva bevis.

StarkWare har redan rullat upp så många som 600,000 6 NFT-mynt till en enda transaktion på ImmutableX, och Ben-Sasson säger att de snart kommer att kunna klämma in 60 miljoner NFTs i en enda transaktion och sedan "XNUMX miljoner med mer teknik och tweaking."

Även om det fortfarande finns några problem att övervinna, sätter denna typ av skalningsförmåga tillbaka krypto i spelet för vardagliga betalningar och mikrotransaktioner – som att betala några cent för att läsa en artikel med betalvägg istället för att tvingas ta ett månatligt abonnemang. Länge hämmad av höga avgifter och 10-minuters väntetider för betalningar att gå igenom, har crypto äntligen möjligheten att uppfylla Satoshi Nakamotos ursprungliga vision om att bli peer-to-peer kontanter.

Ethereums medgrundare Vitalik Buterin berättade för deltagarna vid förra månadens Korea Blockchain Week att skalning innebar att betalningar var tillbaka på bordet:

"Det är en vision som jag tror har glömts bort lite, och jag tror att en av anledningarna till att den har glömts bort är i grunden för att den prissattes från marknaden."

Behöver du ens en annan blockchain, bror?

Oändlig skalning på Ethereum innebär att vissa människor - mestadels Ethereum-folk, för att vara rättvis - inte längre kan se motiveringen för konkurrerande lager-1 blockkedjor som Solana eller Cardano. Delphi Digital kallar detta "Monolitisk" syn på kryptos framtid i motsats till en "flerkedjevy".

Det betyder inte nödvändigtvis att det inte kommer att finnas några konkurrenter, bara att det är troligt att det kommer att bli mycket färre av dem när utrymmet smälter samman runt en enda allmän exekveringsmiljö. (För tydlighetens skull kastar Delphi Digital Labs sina forskningsansträngningar in i Cosmos ekosystem, inte Ethereum.)

Jag chattar nere på ETH Seoul och frågar Ben-Sasson om han kan se något behov av någon annan blockchain än Ethereum i framtiden.

Hans glasögonglas bryts upp i ett flin. 

"Jag kan argumentera båda sidor eftersom en sida säger: 'Finns det ett behov av mer än ett internet?' Och vi vet att svaret är "Helvete nej." Det vore en helt dum idé att ha två internet.”

"En sida av mig säger att det är så. Den andra säger att kanske för att det här har alla möjliga makroekonomiska överväganden, kanske det är lite mer som fiat-valutor, där du i den aspekten förmodligen vill ha mer experiment.”

Sergej Kunz, medgrundare av DeFi aggregator 1inch Network är mindre försiktig. Han ser Ethereum dominera hela utrymmet, med lager-2 – och lager-3 rekursivt säkra – lösningar som körs ovanpå det och drar nytta av dess decentralisering och säkerhet.

"Jag tror inte att något lager 1 förutom Ethereum kommer att få en enorm andel på marknaden", säger han.

"Ja, jag ser lager-2-lösningar ovanpå Ethereum (eftersom) Ethereum är en slags säker tillflyktsort och superdecentraliserat efter proof-of-stake." Han lägger till:

"Jag älskar också att Ethereum-killarna försökte hålla det så enkelt som möjligt, huvudkedjan. Andra lager 2 ovanför kan vara mycket komplexa, vilket ger bevis för den "säkra" kedjan att allt är bra."

Kunz säger att 1inch ivrigt väntar på lanseringen av zkSyncs huvudnät i slutet av året och leker till och med med att köra sitt eget lager 3 för 1inch Pro. 

”Det jag hörde är möjligt; planen i framtiden är att det skulle vara möjligt att ha ett lager 3 ovanför lager 2, säger han.

"Vi funderar på att bygga upp vårt eget nätverk för 1 tum att hantera på grund av vår centraliserade enhet i Schweiz... tillåter typ bara specifika adresser att interagera i denna kompatibla DeFi-miljö. Och det är vettigt att bygga upp vårt eget nätverk och alla som kan passera KYC/AML kan delta i detta nätverk.”

"Och vi kan använda zkSync-teknik för lager 2... I vårt lager 3 skulle vi också ha... vår genomströmning skulle påverkas av genomströmningen av lager 2."

Polygon har också en mängd olika zk-Rollup-lösningar under utveckling men kunde tyvärr inte lägga fram en intervjuperson i tid för detta stycke.

Håll utkik 👀
Dokumentation kommer.#Bitcoin och #Stark bevis i aktion. pic.twitter.com/BoLW4lex3i

— Abdel#1559 aka The StarkPiller ✨ 🐺 (@dimahledba) September 1, 2022

De ursprungliga P2P-pengarna: Bitcoin

Uppenbarligen kommer Bitcoiners att bli extremt irriterade på att läsa om att Ethereum äter världen med zk-Rollups, men här är grejen: Bitcoin kan också skala massivt med zk-Rollups, och StarkWare och flera andra har undersökt den möjligheten.

Även om det släpar efter när det gäller smarta kontraktsförmåga, kan Bitcoin kanske stödja världens finansiella system om det fullt ut omfattar rollups också.

Men det finns ett stort problem: Ben-Sasson säger att det skulle krävas en gaffel för att tillåta en Stark-verifierare. Blockstorlekskrigen 2017 och det svartsjuka bevakningen av den ursprungliga koden och principerna av Bitcoiners för att säkerställa dess integritet tyder på att samhället kanske är ovilligt att ta till sig förändring.

Ben-Sasson säger att han var orangefärgad långt tillbaka på San Jose Bitcoin-konferensen 2013 och att de tidigare Bitcoin-kärnutvecklarna Greg Maxwell och Mike Hearn hade uttryckt stort intresse för att utforska ZK-teknik. Han lägger till:

"Det är inte ett tekniskt problem. Det är bara ett politiskt problem. Men det är ett stort politiskt problem.”

Faktum är att zk-Rollups teoretiskt kan skala vilken blockkedja som helst där ute, men att inte ha några kapacitetsbegränsningar längre undergräver det primära överklagandet hos konkurrerande lager 1, vilket är att de antingen är snabbare eller billigare än Ethereum.

Det finns stora fördelar med att använda den mest decentraliserade och säkra kedjan som finns. Och om Bitcoin är ute ur bilden kan Ethereums långsamma och försiktiga utveckling vara på väg att löna sig.

Som Ethereum stans gärna påpekar är det lätt nog att skala blockkedjor om du skär ner på tillförlitligheten (som Solana, som har varit knackade offline ett halvdussin gånger under de senaste månaderna) eller bara kräver att alla noder spenderar miljoner på att köpa superfina datorer för att köra nätverket (som Internet Computer).

Omfamningen av proof-of-stake i Merge har utformats noggrant så att en fattig bonde i Ecuador som driver en gammal begagnad bärbar dator enkelt kan validera transaktioner på nätverket. (Ingen vet varför och hur en fattig bonde skulle få de 32 ETH som krävs för att ansluta till nätverket med en gammal bärbar dator, men det är möjligt.) Men vem som helst kan gå med i en decentraliserad pool med bara 0.1 ETH.

I teorin borde detta göra den mer decentraliserad och säker än någon annan smart kontraktskedja (även om inte alla instämmer). Ethereum har redan 420,000 XNUMX validatorer och uppmuntrande nätverkseffekter, vad gäller användare, utvecklare och appar, än någon annan blockchain.

Så varför distribuera på ett konkurrerande lager 1, när det istället är möjligt att använda en lager 2 (eller lager 3) lösning med oändlig skalning på Ethereum och snurra upp det så fort du behöver samtidigt som du ärver Ethereums underliggande decentralisering och säkerhet?

Vi är dock inte riktigt vid den punkten ännu, och även om zk-Rollups är en nyckelkomponent i skalningen, löser de inte alla Ethereums problem av sig själva.

"Starknet löser problemet med beräkningar. Det löser inte problemet med datatillgänglighet”, förklarar Ben-Sasson.

För att förenkla detta till mycket breda penseldrag: I grund och botten måste en zk-Rollup fortfarande verifierbart publicera tillräckligt med data på kedjan om transaktionerna den utförde utanför kedjan så att om sammanställningen slutade fungera eller hamnade i händerna på superskurkar eller något, sedan kunde en annan grupp kliva in i gapet och ta reda på vem som var skyldig vem vad - dvs återskapa "staten". Detta är en viktig del av det som gör blockkedjor decentraliserade och tillitslösa.

Även om de bara publicerar en mycket liten mängd data i kedjan, är blockkedjor som Ethereum extremt begränsade i mängden data de kan inkludera i varje block.

Varning: Technobabble

Det finns några olika planer för att hantera flaskhalsen för datatillgänglighet. Det finns Ethereum Improvement Proposal 4488, som minskar kostnaden för att lägga upp data på kedjor i syfte att överladda sammanställningar. Det finns proto-danksharding, som introducerar dataklumpar och gör datatillgängligheten billigare igen, och sedan finns det faktisk danksharding (uppkallad efter Ethereums utvecklare Dankrad Feist), som kommer att tillåta ett gäng kedjor att arbeta parallellt och möjliggöra datatillgänglighetssampling (vilket gör att blockkedjenoder kan verifiera att data för ett föreslaget block är tillgängligt utan att behöva ladda ner hela blocket). 

Om du inte är en hardcore-utvecklare och det låter som en massa technobabble, är det viktiga att notera att Ethereum-block för närvarande bär 50–100 kB data, vilket kommer att öka till cirka 1 MB när proto-danksharding är aktiverat (någon gång nästa år) ), och 16 MB under full danksharding (någon gång i framtiden). Eller för att uttrycka det på ett annat sätt, förvänta dig en 10x ökning av den nuvarande kapaciteten inom ett år och 160x om ett par år.

Uppgraderingarna är utformade för att flytta Ethereum från en monolitisk och långsam blockkedja, där varje validator beräknar varje transaktion och lagrar kedjans historia, till något mer som en peer-to-peer-modell där arbetet sprids snarare än dupliceras.

(Observera att ovanstående inte är en heltäckande uppdelning av de många uppgraderingarna som kommer till Ethereum, i hopp om att hålla denna historia vagt sammanhängande.)

.@VitalikButerin påstår att #Ethereum kommer att kunna behandla "100,000 5 transaktioner per sekund", efter att XNUMX nyckelfaser har slutförts:

• Sammanfogningen
• Ökningen
• Gränsen
• Utrensningen
• Splurge

En snabb sammanfattning av vad varje steg betyder för $ ETH. 👇 pic.twitter.com/FnaWww8mHZ

— Miles Deutscher (@milesdeutscher) Juli 22, 2022

Vänta, när hände allt detta?

Medan hardcore Ethereans är med i planerna, är massor av kryptohandlare och entusiaster bara vagt medvetna om att mycket av detta till och med händer. Som professor Jason Potts från Royal Melbourne Institute of Technology Blockchain Innovation Hub sa till Magazine i vårt stycke om kryptokritiker:

"Det här är ett så snabbt rörligt experimentellt utrymme där bara kunskapsgapet mellan gränserna och det vi visste innan är så stort att såvida du inte är involverad i utrymmet och byggnaden, är det verkligen lätt att i grunden missförstå vad som händer. ”

Det är ett heltidsjobb att hänga med i allt som händer, och Ethereum fortsätter att dynamiskt anpassa sin färdplan allteftersom ny teknik uppfinns och olika människor föreslår ljusa idéer. 

En tidigare Ethereum lager-2 skalningsteknik kallades Plasma, men den visade sig vara för svår att arbeta med för mer komplicerade applikationer. Sedan var färdplanen under lång tid övergången till det mytomspunna förlovade landet Eth2, som inkorporerade Merge och skalade blockkedjan med OG-versionen av sharding, vilket var som att snurra upp 64 Ethereum-blockkedjor som alla arbetade unisont.

Buterin lade ner den planen när Optimistic Rollups och zk-Rollups började se livskraftiga ut, och han publicerade den nya "rollup-centrerade färdplanen" i oktober 2020. Namnet Eth2 har i tysthet dragits tillbaka före sammanslagningen, möjligen för att vanliga användare faktiskt inte kommer att göra det. märk tillräckligt stor skillnad efter sammanslagningen för att motivera att man kallar det något nytt. Det kommer inte att bli mycket snabbare eller billigare som ett resultat.

Under en konstig virtuell presskonferens på ETH Seoul, där han svarade på förhandsgranskade frågor, noterade Buterin att även om hans idéer om vad som behöver göras för skalning inte har förändrats under åren, har tekniken:

”Idag drar de nytta av många tekniska upptäckter som vi har nu som vi inte hade för 10 år sedan. Så, liksom, sampling av datatillgänglighet ... fanns inte före 2017 - 2017 var när jag publicerade mitt första arbete om det. Optimistiska och zk-Rollups existerade inte, typ, egentligen före runt 2019."

Han beskrev att hans vision är att få Ethereum i toppform som baslagerblockkedjan och sedan sluta tjata med det, med mycket av skalningen och experimenterandet som ska ske med lager-2-lösningar.

"Det här konceptet med en roll-up-centrerad färdplan, det är en ny idé som bara blev möjlig på grund av tekniken. Att bara zkSNARKS blev verklighet och blir enklare och enklare, tror jag bidrog mycket till det.”

Sanningens ögonblick för krypto

Korrekt skalning kommer naturligtvis att vara sanningens ögonblick för blockchain-teknik. Fram till nu har det mesta av krypto handlat om förhoppningar och drömmar och spekulationer om vad tekniken kommer att kunna göra i en avlägsen framtid. Det är på väg att förändras.

"Under de kommande 10 åren måste ganska mycket krypto förvandlas till något som, typ, inte är baserat på löften om att vara användbart i framtiden, men som faktiskt är användbart. Och jag förväntar mig att skalning ska vara utlösaren för det, säger Buterin. 

"Om en applikation misslyckas, efter att vi har skalning och efter att vi har proof-of-stake och även efter att vi har noll-kunskapsbevis, är chansen stor att applikationen förmodligen inte är vettig för en blockchain alls."