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金色前哨 | Vitalik带领以太坊核心开发者解读ETH2.0

2月5日,以太坊社区举行了ETH2.0的AMA活动,以太坊创始人Vitalik以及ETH2.0的开发者团队都现身社区为社区中的开发者和关注者解答问题。

经金色财经查阅Reddit的记录,特整理了以下相关于ETH2.0及以太坊开发部分,包含一部分问题和回复。

Ethereum Foundation-Justin Drake

当以下两个平行轨道完成时,Eth2即可以启动。(每个时间估算都是非常粗略的估算。)

(2个月)构建并测试默认的存款用户界面(这项工作由卡尔领导)

(1个月)由第三方审核存款UI

(0个月)部署存款合约(字节码进行了全面审计),并将depositcontract.eth永久指向该合约 

(2个月)等待0.5m ETH(Eth2发生的最低阈值)被存入

(2个月)客户通过测试网提高产品质量

(3个月)多客户端测试网和最终的第三方审核

我希望我们能在2020年7月30日(以太坊1.0成立5周年)之前推出。我认为我们不太可能在2020年第一季度或第二季度启动,特别是如果我们希望三个客户准备好投入生产。

如果阶段0在2020年没有启动,这将是失败的。我有95%的信心将在2020年推出。

Ethereum Foundation-Danny Ryan 

在devcon与研究人员,客户团队,用户和社区成员进行讨论之后,决定修改分片提议(阶段1),以减少分片的数量,同时增加“交联”的数量。分片链用于通信。这主要是为了在第1/2阶段更好地使用UX, 需要对第0阶段进行一些修改和简化以支持此更改。大部分的解冻工作都是围绕这样处理的,这样,当我们进入第一阶段时,就不会剩下大量的遗留代码并进行更深入的更改 。

第0阶段肯定会在2020年启动。审核工作已经结束,每周测试网都在增强。剩下的取决于工程问题。目前,我看不到第0阶段不会在2020年启动的现实

ETH1链今天很强大,并且肯定会在未来几年保持这种趋势。客户团队将继续在优化方面取得英勇的成就,第二层的建设正在实施并付诸实施!实际上,eth1x无状态以太坊研究进展顺利,旨在使eth1更可持续,并准备投入可扩展的eth2基础架构中。

Vitalik

eth1.x路线图当前强调无状态客户端,它们既为eth1链与eth2的合并做好准备,又独立地提高了可伸缩性。无状态客户端的可伸缩性提高,原因有二: 

下载见证文件比访问磁盘便宜,因此您可以更快地验证块,并且在不同硬件类型之间的差异较小。

它启用了新的节点类型,尤其是“混合光节点”,默认情况下它们像光客户端一样工作,但是如果它们听到警报,则无状态地验证特定的块。当前这是不可能的,因为除非已经具有块N-1的完整后状态,否则您无法验证块N。

此外,伊斯坦布尔分叉将CALLDATA的气体成本降低到每字节16个,这对zkrollup和乐观汇总大有裨益,将理论上的最大吞吐量提高到了约2500 tx / sec。因此,我不太担心整体扩展。 

Ethereum Foundation-Justin Drake

我个人非常看好zk汇总,更普遍地使用SNARK进行缩放。有了Eth2,我们将拥有大量的数据可用性,因此对诸如等离子和状态通道之类的数据可用性解决方案的需求就更少了。基本上完成了阶段0和1的研究后,我在SNARK上花费了大量时间。以下是我一直在努力的事情:

PLONK在概念上更简单的变体,称为SLONK

多项式承诺的三部分系列

多项式承诺批处理技术

一种加快牛头仪式的方法

没有FFT的SNARK结构(私有草案,即将发表论文™)

以上工作是在完成VDF ASIC之后构建SNARK ASIC加速器的较大可行性研究的一部分。

以太坊-Diederik Loerakker 

自6月以来,功能方面的变化不大,但现在完全冻结还为时过早。从那时起,BeaconChain的主要变化就变得越来越好。避免使用阶段1的无效占位符规范,在我们实际需要时将不必要的复杂性(例如,针对轻客户端的某些早期优化)移至阶段1,并完善其中的内容。在发行版中,针对尚未冻结的规范部分集成了许多改进:分叉选择和联网。v0.10现在具有已标准化的BLS版本,我们为不阻碍阶段1的进展所做的更改以及基于早期测试网的优化和较小的修复。

ETA总是很困难,我们中的许多人已经集中在Phase1 +上,而阶段0 ETA主要取决于客户一起努力以建立越来越大的测试网。规范审核正在进行中,客户正在进行优化以更好地处理更大的测试网。无法确切地说出phase0版本,但是到那时为止具有相同大小和功能的testnet似乎可以实现。

尽管效率不高,但是Eth1并不依赖Eth2,即使在最坏的情况下也可以管理。

尽管zk-rollups在某些方面令人赞叹,但它并不是Eth2的替代品。

正常运行时间,我想我们需要一个稳定的多客户端测试网至少2个月。 

在eth2内部的eth1允许对可伸缩分片数据层的本地访问。今天,在以太坊上构建的最令人兴奋的构造是第2层协议,该协议根据第1层可用的数据量进行扩展。即使仅使用本地计算的单个链(即eth1作为分片),这些协议也可以与eth2完美配对。广义上讲,这些构造称为“汇总”。它们具有多种口味,我希望这个总体设计空间能够继续扩展并取得成果。

Eth1迁移到eth2后,协议中消除了PoW,从而大大减少了发行量,并一劳永逸地停止了对以太坊的能源密集型开采。

与现有的以太坊链并行开发eth2基础架构,但是将eth1早期集成到eth2中(不仅是技术上的成功)还有助于确保协议开发人员,应用程序开发人员,随机贡献者和最终用户的社区保持团结在一个单一的,有凝聚力的以太坊内。

目前处于阶段1.5的状态很大程度上取决于两个独立组件的成功-eth2的阶段1和eth1的无状态以太坊。这些组件中每个组件的相对时间表将告知该提案如何以及何时实现。

Vitalik

我的总体印象是,广泛的支持就是像风的传播方式。据我所知,主要挑战是证明无状态客户端及其所需要的每13秒确认出块的技术可行性。如果无状态客户端证明不可行,则可以将eth1原样合并到信标链中,这是一个备用选项,尽管这样做会增加很多成本(特别是每个人都必须处理状态转换功能,这是非常庞大的。)

每个活动的“验证器”(签名密钥和职责)均以32ETH押金启动。因此,如果您有1024 ETH(32的倍数),则可以进行32次单独的存款,并成为系统中的32个验证者。这些验证器中的每一个在任何给定时间都将具有不同的签名密钥和系统中的不同职责。

Eth2软件是在考虑此用例的情况下编写的,因此您很可能能够在一个节点上运行所有这些验证器。在某些情况下,您可能希望将这些验证器分布在多个节点/客户端实现中,以降低风险,但是默认情况下,您可以用一台计算机并将其启动。

进入第1阶段后,分片链将引入额外的带宽和磁盘/存储要求。使用32个验证器,您对两者的要求都将提高,因此您需要相应地配置机器。

以太坊-Dankrad Feist 

您的1000+ Eth必须分布在验证者之间,因为每个验证者仅支持有效余额32 ETH。但是“同一个钱包”可能意味着相同的提款钥匙,那么是的,这完全明智,但是我会很好地确保该钥匙的安全性(在多个不同位置或类似地点的冷藏库中多次签名)。

我们的初始存款UI可能不会针对很大的放样操作进行优化。我们希望大利益相关者能够自行纠正这种情况。话虽如此,手动使用1000 ETH还是应该完全可行的。

该协议旨在对业余验证者友好,并且该规范在许多地方反映了该目标。关于离线的闲置罚款,通常很少。这样的惩罚仅对于长时间离线(大约10%的停机时间)的验证器或同时有许多验证器离线的验证器才有意义。后一种情况只有在发生某些非常糟糕的事件并且池也可能受到影响时才会发生。。如果一个大型池离线,那么该池会受到严厉的惩罚,但是离线的各个验证器是一种不相关的方式,应该不会因离线而损失很多。

以太坊-Dankrad Feist

如果开发团队没有截止日期,您将永远不会看到发布会。

Ethereum Foundation-Danny Ryan 

最后一步很长。客户团队每天都在解决错误并优化一切。符合规范的客户端并不是主网的最低要求。取而代之的是,我们必须审慎地选择稳定,高性能的客户端,这些客户端可以满足接近100%正常运行时间的苛刻要求,即使在野外网络条件(分区,高延迟等)下也可以保持稳定。

我们将在通往主网的项目(多客户测试网,存款合同启动,客户审计等)上设定更坚定的目标,但是在实现某些先前目标之前,我可以谨慎地确定一个确切的启动日期。尤其是在我们获得规范审核的健康单之前,接下来的几个月中还有很多未知数。

以太坊-Diederik Loerakker 

逐步学习如何设置eth 2.0节点的最佳学习资源是什么?

Prysm: https://prylabs.net/

Lighthouse: https://lighthouse-book.sigmaprime.io/become-a-validator.html

Prysm (Go): https://discordapp.com/invite/KSA7rPr

Lighthouse (Rust): https://discord.gg/uC7TuaH

Lodestar (TS): https://discord.gg/Quv3nJX

Nimbus (Nim): https://discord.gg/YbTCNat

Artemis (now "Teku") (Java): https://gitter.im/PegaSysEng/artemis

Trinity (Py): https://gitter.im/ethereum/trinity

Quilt/Phase2: https://t.me/eth2quilt

Harmony (Java): merging with Artemis

Nethermind/cortex (C#): https://discord.gg/HQ4zTh

Vitalik

eth2的唯一非量子安全部分是BLS签名。我们正在积极探索易于聚集的量子安全签名;如果找不到更好的结果,则默认为STARKed Lamport签名。

ETH 2.0是否仍被认为是Vitalik将以太坊的最大供应量限制为120M之类的旧提议?如果没有,为什么?

目前没有直接供应限制的计划。这样做的原因是,这可能是安全性的问题-如果停止向矿工或验证者支付费用,他们将停止维护链,并且容易受到攻击。比特币可能声称他们有供应限制,但是不能保证一旦被击中,交易将足以支付仍然需要的安全性。

相反,我们有EIP-1559,它将两个部分分开。会从Eth那里获得矿工的奖励,但是将几乎消耗掉所有交易费用。因此,如果采用率很高,将来Eth的供应实际上可能会减少。但是,如果不是这样,以太坊不应受到人为限制的安全性的影响。

以太坊-Carl Beekhuizen 

验证者数量是否有上限?就像网络可以处理超过100万个验证器(即3200万个eth),还是客户端在听到一定数量的请求后关闭插槽,听到30万个验证器?

发射时的信标链是否包含与分片有关的任何内容-可能是骨架或其他内容?

关于阶段1的进展如何,阶段2的进展如何,以及阶段1.5的任何非常粗略的时间估算?

上限是所有eth都已存储在存款合同中且每个人都是验证者时。我们的目标是从长远来看大约占所有ETH的10%,这大约是数百万验证者的数量。

eth2如此之多地扩展到如此多的验证者的部分原因(当其他PoS协议不一定必要时)是为了达成共识。将验证者随机分配给委员会,并合并委员会的证明(投票)并汇总报告给信标链。因此,信标链仅需要检查64个汇总证明即可知道数百万验证者的投票情况。

就是说,由于发行曲线(总存款平方根的比例),一旦我们获得3,200万ETH范围内的验证数字,验证将变得非常无利可图,因此有效上限将由经济驱动,而不是严格的协议限制

Vitalik

您如何看待以太坊的大规模采用?您是否打算使用以太坊创建/支持将在真正的分散化基础上构建的任何项目?可以是dApps,DAO(DAICO)。如果不是一个秘密,那是什么?您想在这些项目上花费多少?

在短期内,defi /合成技术似乎做得很好。DAI得到了广泛的采用,并且对DAI产生兴趣的能力得到了很大的提高。我认为我们需要对Defi /合成生态系统进行的主要改进是(i)支持更多的指数,而不仅仅是美元(例如,可以做标准普尔500),以及(ii)对更好的研究(即,更多的“去中心化”) oracle设计。

除了defi,我对总体上的分散治理创新也非常感兴趣。DAO变得越来越有趣,DAICO和其他筹款合同设计(例如PIP / rDAI)也确实很有希望。总的来说,我喜欢使用基于智能合约的系统来解决加密生态系统自身挑战的想法,而众筹中的激励失调是一个主要问题。

还有非金融应用,这也很重要。我认为ENS在这一点上是最有前途的,甚至在以太坊本身之外的应用中都有潜力。我也将智能合约钱包(例如,我大力提倡的社会恢复)应用程序称为“应用程序”,这些应用程序可以作为以太坊内部和外部许多应用程序中的登录系统。

以太坊- Justin Drake

未来为促进与其他链的互操作性所做的研究工作是什么?

我们付出了巨大的努力,以使区块链项目与基本原语保持一致。正如我所看到的,互操作性的“黄金堆栈”(请参见Devcon的这张幻灯片)包括SHA256,libp2p,BLS12-381和WASM。进一步促进互操作性的两项关键技术是:1)递归的SNARKs(即Coda和Celo),以及2)Cosmos率先提出的区块链间通信(IBC)协议。 

Vitalik

当前,证明方成本和气体成本大约相等(请参阅Loopring的数字),短期内,我预计两者会同步下降(由于GPU优化而产生的证明方成本,以及由于使用量增加而产生的规模经济所致的天然气成本) 。通过分片,天然气成本自然会下降,从而导致证明方成本占主导地位。ZK证明者ASIC可能会使事情恢复平衡。

ETH2切换到BLS12曲线的理由是什么?签名聚合是否会为ETH用例带来巨大的性能提升?您是否要为ETH1应用程序实现本机BLS?

与eth1正在使用的配对曲线(alt-bn128)相比,BLS12-381具有更好的安全裕度,并且许多其他项目正在使用该曲线,因此具有标准化的好处。

>签名聚合是否为ETH用例带来了巨大的性能提升?

签名聚合是允许eth2链支持其执行的大量验证器的关键。

以太坊- Justin Drake

BLS聚合带来了巨大的可伸缩性。它允许我们拥有少量的验证者存款(仅32 ETH,最多有400万个验证者)。它还使我们拥有更多碎片。当前的计划是启动带有64个分片的第一阶段,但随着时间的推移,希望将其扩展到接近1024个分片。

以太坊-Carl Beekhuizen 

没有签名聚合,Eth2将无法实现我们希望的验证器数量。验证每个验证者的签名和签名聚合仅花费太长时间,这意味着我们不必这样做。

BLS(或通用配对)预编译将非常有用,并且有一些团队正在努力实现它。

以太坊-Dankrad Feist 

对于分片/ PoS设计,签名聚合带来了如此巨大的性能改进,以至于如果没有它,当前将无法设计系统。例如,在没有任何聚合的情况下,每个信标块将需要验证数十万个签名。

合同/帐户可能会选择使用其他签名算法。

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