Ethereum 2.0: สร้างถนนสู่ “คอมพิวเตอร์โลก”

สนับสนุนการห้ามการจดจำใบหน้าสหภาพยุโรป! สามารถใช้มีดผ่าตัดได้แทนที่จะใช้มีดหั่นเนื้อ

เร็วเท่าที่การเปิดตัวของ Ethereum นั้นมีการวางแผนสี่ขั้นตอนของการพัฒนา: Frontier, Homestead, Metropolis และ Serenity

Ethereum ได้ผ่านสามขั้นตอนแรกแล้ว มันเปิดศักราชใหม่ของสัญญาอัจฉริยะและเป็นผู้นำของ blockchain 2.0

ดังที่เราทุกคนรู้จุดจบของ Ethereum คือ “”ความเงียบ”” ซึ่งเป็นสิ่งที่เราเรียกว่ายุค Ethereum 2.0 (eth2.0) แต่ก่อนการมาถึงของ “”ความเงียบ”” จะได้รับประสบการณ์ “”อิสตันบูล”” และ “”Ethereum 1.X”” สองขั้นตอน

Ethereum 2.0 เป็นการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่การแก้ไขและการออกแบบที่ครอบคลุมและการวิ่งมาราธอนที่ยาวนาน

ดังนั้นสิ่งที่เปลี่ยนแปลงไปอย่างแน่นอนในช่วง “”เงียบ”” (eth2.0)

เนื้อหาหลักของ “”Quiet”” รวมถึงการเปลี่ยนแปลงที่สมบูรณ์จาก PoW (Proof of Work) เป็น PoS (Proof of Equity) การอัพเกรดทั้งหมดของ “”Quiet”” จะรับรู้ในสี่ขั้นตอน:

เฟส 0: Beacon Chains
ระยะที่ 1: Shard Chains
เฟส 2: eWASM แทนที่ Ethereum Virtual Machine (EVM)
เฟส 3: การปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง”

ในขณะที่ Ethereum กำลังเคลื่อนไปสู่ “”เงียบ””, “”eth1.x”” ก็จะได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องเพื่อให้มั่นใจว่าจะยังคงความต่อเนื่องของโซ่ PoW ดั้งเดิม

ในแผนการส่งมอบ eth2.0 สิ่งแรกที่ต้องทำให้สำเร็จคือการจัดตั้งเครือข่ายบีคอน

เมื่อวันที่ 7 พฤษภาคม 2019 Preston Van Loon ผู้ร่วมก่อตั้ง บริษัท พัฒนาเทคโนโลยี Sharding Prysmatic Labs ประกาศบนเว็บไซต์บล็อกกลางว่าเครือข่ายการทดสอบ beacon โซ่ eth2.0 เปิดตัวอย่างเป็นทางการ ในที่สุด testnet ก็เสร็จสมบูรณ์

ที่อยู่เบราว์เซอร์เครือข่าย Beacon chain: https://beacon.etherscan.io/

โซ่บีคอน

Beacon Chains เป็นโซ่ที่ใช้อัลกอริธึม POS consensus มันเป็นโครงสร้างพื้นฐานของ eth2.0 ในระยะที่สองของ eth2.0 โซ่ shard จะต้องทำงานด้วยความช่วยเหลือของ beacon chains

เชนบีคอนจะสุ่มตรวจสอบความแตกต่างให้กับแต่ละชาร์ดเพื่อการสร้างบล็อกและจะมอบหมายคณะกรรมการให้กับเชนชาร์ดแต่ละบทบาทของคณะกรรมการคือการลงคะแนนในบล็อกที่สร้างโดยเครื่องมือตรวจสอบของเชนชาร์

ในบล็อกกลางของเชนชาร์ดสมาชิกมากกว่าครึ่งของคณะกรรมการจำเป็นต้องได้รับฉันทามติเชนเชนก็สามารถใช้โซ่บีคอนเพื่อดำเนินการทั่ว ShardS ได้ ในปัจจุบันห่วงโซ่สัญญาณจะทำงานควบคู่กับโซ่ eth1.0 เป็นระยะเวลาหนึ่งและโซ่สัญญาณจะขึ้นอยู่กับสถานะของห่วงโซ่ eth1.0

ห่วงโซ่สัญญาณใช้งานอย่างไร

ห่วงโซ่สัญญาณใช้อัลกอริทึม PoS ในอัลกอริทึม PoS ความน่าจะเป็นของผู้ขุดแต่ละคนที่ผลิตบล็อกนั้นเป็นสัดส่วนกับส่วนของผู้ถือหุ้น

แต่สิทธิของผู้ขุดแต่ละคนในห่วงโซ่สัญญาณจะเหมือนกัน

ผู้ขุดแต่ละคนสามารถจำนอง 32ETH ในห่วงโซ่สัญญาณได้เท่านั้น ในการเป็นผู้ตรวจสอบความถูกต้องของห่วงโซ่สัญญาณคุณต้องส่งธุรกรรมไปยังสัญญาการฝากเงินใน eth1.0 และคุณต้องดำเนินการ 32ETH ในการทำธุรกรรมมีสองพารามิเตอร์ในวิธีสาธารณะของสัญญาการฝากเงินบน eth1.0:

Pubkey กุญแจสาธารณะที่ลงนามสำหรับเครื่องมือตรวจสอบความถูกต้องใน Beacon;
Withdrawal_credentials ซึ่งใช้เพื่อดึง ETH ที่จำนองไว้ในภายหลัง

หลังจากสัญญา Deposite ถูกเรียกเรียบร้อยแล้วสัญญาจะส่งคืน Log Event และ beacon chain จะตรวจจับเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นบนเชน eth1.0 โดยอัตโนมัติ
beacon chain จะทำการเพิ่ม ValidatorS ใหม่เข้าไปใน Valiadtors ที่รอดำเนินการหลังจากผ่านไประยะหนึ่งจะกลายเป็น Active Validators หลังจากกลายเป็น Active Valiators คุณสามารถเข้าร่วมโปรโตคอล PoS เพื่อสร้างบล็อก

สำหรับเครื่องมือตรวจสอบที่ไม่ใช้งานเป็นเวลานานและเครื่องมือตรวจสอบความชั่วร้าย Beacon จะใช้มาตรการลงโทษเมื่อส่วนของผู้ตรวจสอบถูกลดเหลือ 16ETH ก็จะไม่สามารถมีส่วนร่วมในการดำเนินการผลิตบล็อกของโปรโตคอล PoS ได้ Beacon จะไม่รวมเครื่องมือตรวจสอบ

ข้อมูลต่อไปนี้ได้รับการปรับปรุงในบล็อก Beacon Chains:

รักษาเครื่องมือตรวจสอบที่ลงทะเบียนไว้
ตัวตรวจสอบที่รอดำเนินการบัญชีที่จะเพิ่มในรายการเครื่องมือตรวจสอบ
Active Valiators, บัญชีที่ถูกเพิ่มไปยังรายการเครื่องมือตรวจสอบ
ออกตัวตรวจสอบความถูกต้องบัญชีที่กำลังจะออกจากรายการตัวตรวจสอบความถูกต้อง

รักษาข้อมูลการลงคะแนน
Validator โหวต
Random Number ใช้เพื่อสุ่มเลือก Proposer และ Committee
การเลือกผู้เสนอ

ต้องเลือกตัวตรวจสอบความถูกต้องเป็น Proposer เพื่อส่งบล็อกสิทธิ์ในการส่งของบล็อกถัดไปใน eth1.0 นั้นขึ้นอยู่กับกำลังการคำนวณของ miner ซึ่ง miner มีพลังการประมวลผลขนาดใหญ่ เลือกให้เป็นโปรดิวเซอร์ของบล็อกถัดไป

การเลือกบล็อกโหนดใน eth2.0 นั้นขึ้นอยู่กับ Random Number มันเป็นการยากที่จะสร้างการสุ่มคุณภาพที่ดีในระบบ blockchain แต่โปรโตคอล PoS ต้องการให้แหล่งที่มาของการสุ่มของตัวเลขสุ่มนั้นมีการแจกจ่ายและตรวจสอบได้ คาดเดาไม่ได้และไม่สามารถถูกแทนที่ได้

การใช้หมายเลขสุ่มเพื่อเลือกผู้เสนอตัวเลือกจากเครื่องมือตรวจสอบความถูกต้องสามารถทำให้ตัวตรวจสอบความถูกต้องไม่สามารถคาดการณ์ได้ว่าตัวตรวจสอบตัวใดที่เลือกไว้ซึ่งสามารถป้องกันการโจมตีสมคบระหว่างผู้ตรวจสอบ

บล็อกถูกสร้างขึ้นทุก ๆ 6 วินาทีใน Beacon Chains 6 วินาทีเหล่านี้เรียกว่า slot gaps ในแต่ละช่วงเวลา Proposer ที่เลือกจะรวบรวมคะแนนเสียงทั้งหมดของเครื่องมือตรวจสอบ Beacon Chains ของบล็อกก่อนหน้าและส่งพวกเขา สร้างบล็อกใหม่

กรรมการ

บล็อกข้อเสนอ Proposer จะต้องมีการโหวตเพื่อเข้าสู่เชนหลักของ Beacon Chains ใน Beacon Chains Epoch อื่น ๆ ทุกคนจะเลือกผู้ตรวจสอบจำนวนหนึ่งผ่านหมายเลขสุ่มเพื่อจัดตั้งคณะกรรมการและทุก 64 สล็อตจะกลายเป็นยุคดังนั้นยุค ใช้เวลาประมาณ 6.4 นาที

คณะกรรมการสามารถลงคะแนนในบล็อกที่เสนอโดยผู้เสนอและบล็อกที่ได้รับอนุมัติจากการโหวตอาจได้รับการยืนยันในที่สุด

หากว่าสามารถรวบรวมการสำรวจได้อย่างรวดเร็วสมาชิกของคณะกรรมการสามารถเป็นผู้ตรวจสอบความถูกต้องที่ใช้งานได้ทั้งหมดในระบบ

ทางเลือกของกฏ

บน eth1.0 โซ่ที่ยาวที่สุดจะถูกกำหนดตามพลังการประมวลผลและโซ่ Beacon ใช้อัลกอริทึม PoS ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีกฎชุดอื่นเพื่อกำหนดว่าทุกคนที่จะต้องปฏิบัติตามส้อมโซ่โซ่ Beacon ในที่สุดใช้ LMD GHOST ( ข้อความที่ขับเคลื่อนด้วย GHOST ล่าสุด) ในวิธี LMD GHOST อัลกอริทึมทำงานตามข้อความนั่นคือการลงคะแนนโดยทั่วไปโซ่ส้อมที่มีการโหวตมากที่สุดจะถือเป็นสายโซ่หลัก

รูปด้านบนแสดงรายละเอียดของวิธี LMD GHOST

สัญลักษณ์ยิ้มแสดงข้อมูลการลงคะแนนมีจำนวนในแต่ละบล็อคซึ่งแสดงถึงจำนวนคะแนนโหวตทั้งหมดซึ่งเป็นน้ำหนักของบล็อก

ในภาพด้านบนถึงแม้ว่าโซ่ด้านบนเป็นโซ่ที่ยาวที่สุด แต่โซ่สีเขียวเป็นโซ่หลัก

เชนเศษ

เชนที่ใช้ในการขว้างเป็นคุณสมบัติหลักของความยืดหยุ่นในอนาคตของเครือข่าย eth2.0

จากแนวคิดโดยรวม sharding หมายถึงการแยกความรับผิดชอบในการประมวลผลข้อมูลของหลาย ๆ โหนดในฐานข้อมูล (ฐานข้อมูลกระจายอำนาจหรือฐานข้อมูลประเภทอื่น ๆ ) ช่วยให้การทำธุรกรรมพร้อมกันการจัดเก็บและการประมวลผลข้อมูล

แนวคิดการแบ่งส่วนแตกต่างอย่างสิ้นเชิงจากรุ่น eth1.0 ปัจจุบันซึ่งต้องการให้แต่ละโหนดเต็มเพื่อประมวลผลและตรวจสอบแต่ละธุรกรรม

ในช่วงแรกของ “”Quiet”” จะจัดการกับความแน่นอนและความเห็นสุดท้ายในห่วงโซ่เศษ ห่วงโซ่การแบ่งส่วนในขั้นตอนนี้มีแนวโน้มที่จะ “”ทดสอบการทำงาน”” มากกว่าที่จะแก้ปัญหาการขยายตัวทันที

ห่วงโซ่สัญญาณจะตรวจสอบการใช้งานของเชนเศษ

หลังจากที่ผู้ตรวจสอบยืนยันคำสัญญา 32 ETH มันจะถูกมอบหมายแบบสุ่มไปยังเชนเฉพาะสำหรับการตรวจสอบงาน (การสุ่มที่นี่สามารถมั่นใจได้ว่าเส้นทางการจัดสรรของผู้ตรวจสอบไม่สามารถคาดการณ์ได้มิฉะนั้นมันจะต้องเผชิญกับความเสี่ยง

ตามข้อกำหนดของ eth2.0 โซ่ beacon จะรองรับ 1024 shard chain และจะมี 128 โหนดในแต่ละ shard chain สำหรับการตรวจสอบ

eWASM

ในระยะที่สองของ “”Quiet”” ด้วยการเปิดตัว eWASM เครื่องเสมือนใหม่ (Ethereum-flavored Web Assembly) Web chain shard จะพัฒนาจากรูปแบบมาร์กอัปข้อมูลพื้นฐานที่ค่อนข้างเป็นห่วงโซ่การทำธุรกรรมที่สมบูรณ์ซึ่งทำหน้าที่เป็นเครือข่าย Ethereum ภารกิจการขยายกำลังการผลิต

เพื่อรักษาการทำงานตามปกติของระบบนิเวศ blockchain โหนดจะต้องดำเนินธุรกรรมและสัญญาอัจฉริยะในเครื่องเสมือน

เครื่องเสมือนของ Eth1.0 เรียกว่า EVM หลังจากเปลี่ยนเป็น eth2.0 เครื่องเสมือนของเครือข่าย Ethereum จะได้รับการอัพเกรดเป็น eWASM นี่คือเครื่องเสมือนบนเว็บแอสเซมบลีซึ่งกำหนดโดย World Wide Web Consortium (W3C) เป็น มาตรฐานโอเพ่นซอร์ส

เนื่องจาก WASM รองรับภาษาการเข้ารหัสหลายภาษา eWASM ทำให้สัญญาสมาร์ทที่เขียนในภาษาใด ๆ สามารถรันบน Ethereum ได้ในขณะที่ EVM สำหรับ eth1.0 จะอนุญาตเฉพาะสมาร์ทสัญญาที่เขียนด้วยภาษา Solidity เท่านั้น

ETH 1.X

ETH 1.x เป็นชื่อรหัสซึ่งหมายถึงชุดอัปเกรดสำหรับ eth1.0 จะใช้เวลา 2-3 ปีก่อนที่จะเปิดตัว Eth 2.0 เสร็จสมบูรณ์ในช่วงปี eWASM ระยะที่สองจะแล้วเสร็จในปี 2565

Eth2.0 ถูกปรับใช้เป็นบล็อคเชนอิสระดังนั้นจะไม่แทนที่ eth 1.0 ซึ่งหมายความว่าเชน eth1.0 นั้นต้องมีความยั่งยืนใน 5-10 ปีข้างหน้า

ทีมงานที่อยู่เบื้องหลัง Eth1.X ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการสร้างแผนงาน แต่พวกเขาได้ตัดสินใจในสามเป้าหมายหลักสำหรับการอัพเกรด eth1.x:

เพิ่มปริมาณงานต่อวินาทีเพื่อปรับปรุงความสามารถในการขยายเครือข่ายหลัก (โดยการปรับแต่งไคลเอนต์เพื่อให้เครือข่ายสามารถเพิ่มขีด จำกัด แก๊สของบล็อกได้อย่างต่อเนื่อง);
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าโหนดเต็มสามารถรันได้เป็นเวลานาน (การลดและการ จำกัด ข้อกำหนดของพื้นที่ดิสก์ของโหนดแบบเต็มผ่าน “”สถานะการเช่า””);
ด้วยการอัพเกรดเครื่องเสมือนรวมถึง eWASM ประสบการณ์ของนักพัฒนาจะได้รับการปรับให้เหมาะสมที่สุดและใช้รูปแบบค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรมที่แตกต่างกันเพื่อรักษาเสถียรภาพของค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรมโดยรวม
ย่อ

V Godik (Vitalik Buterin) เคยกล่าวไว้ว่า: eth1.0 เป็นกลุ่มคนที่พยายามสร้างคอมพิวเตอร์โลกและ eth2.0 จะเป็นคอมพิวเตอร์โลกจริง

หาก Ethereum บรรลุเป้าหมายและจบมาราธอนยาวนานเราจะนำคอมพิวเตอร์โลกแห่งความจริงมาพร้อมกับ blockchain สากลที่ปรับขนาดได้อย่างเต็มที่