ETH 增髮量將減少 8 倍?合併之後能否迎來通縮?

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來源:Reddit

編輯:南風

6 月 23 日,以太坊開發者們在 Reddit 的 r/Ethereum 板塊舉行了第六期 Eth2 AMA 線上問答活動,以太坊聯合創始人 Vitalik Buterin 以及以太坊基金會的 Justin DrakeDanny RyanDankrad Feist 等人回答了以太坊社羣的提問。本文總結了其中一些問答內容供讀者參考,完整問答內容請參見:

https://www.reddit.com/r/ethereum/comments/o4unlp/ama_we_are_the_efs_research_team_pt_6_23_june_2021/

以下為本次 AMA 問答的部分內容:

mm1dc:感謝你們舉辦這次AMA。我有一個關於 (Eth2) 啟動取款功能的問題。此功能啟用後,是否能夠進行部分取款?比如,僅提取收益,並將 32 ETH 繼續用於 staking?我聽說這一 (取款) 過程相當於是退出 (staking),然後再用 32 ETH 建立新的驗證者節點。如果是這樣的話,這個過程就太耗時間且使用者不友好了。

Justin Drake (以太坊基金會):這種從一個驗證者餘額部分提款到另一個餘額 (賬戶) 的過程稱為“轉賬”(transfers)。正如你指出的,這種轉賬透過解鎖超出 32 ETH 的餘額部分,可以增加 staking (質押) 的資本效率。的確,這種轉賬功能最終將會啟動,但不會在 (Eth2與信標鏈) 合併之後即刻啟動,這是為了儘快進行最小可行的合併。我們確實計劃在信標鏈內部的轉賬。取款是不需要退出 (staking) 和重新啟用 (驗證者節點) 的。

Danny Ryan (以太坊基金會):具體的細節還需要制定,但我特別喜歡 Jim McDonald 的提案,即允許取款提議者 (proposers) 在生產一個區塊時發出提取超出 32 ETH 的餘額的訊號,該提案參見:

https://ethresear.ch/t/simple-transfers-of-excess-balance/8263

這種方式是特別好的,因為這樣不會增加一個新的信標鏈操作,也不需要應對一個針對這些操作的市場。但是,在使用者體驗方面的缺點是,對於驗證者來說提取超出32 ETH 的餘額的頻率將相對更低,但這也代表了系統的負載更少。

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Liberosist:我有許多問題!以下是第一批問題,關於資料分片的一些數字:

根據 GitHub 上的 (Eth2) 規範,64 個資料分片預計將提供總計約 1.3 MB/s 的資料可用性。這是一個很大的數字,意味著每個分片高達約 600 GB/年。為執行引擎開發的狀態大小管理技術將如何、何時以及是否會為資料分片而實現?

分片的資料可用性增長經常被認為是對當前執行鏈 (即Eth2鏈) 帶來 23 倍的提升 (我不確定這一說法出自哪裡),這也是 (分片能夠帶來) 100,000 TPS 數字的來源。透過檢視 Etherscan (以太坊區塊瀏覽器),執行鏈 (即Eth2鏈) 似乎每個區塊約 50 kb,最終會增加一個數量級。顯然,我漏掉了一些東西,你能解釋一下這些數字背後的計算嗎?

Vitalik Buterin:好訊息是,600 GB/年是歷史資料,而不是狀態。因此,節點不需要透過儲存這些歷史才能參與進來 (我們可能會要求一個短期的託管證明的儲存,但即使是這樣,這種儲存也是短期的,比如2周時間)。

當前的執行鏈 (Eth2鏈) 可能將會增長至每個區塊高達 915 kb,也即相當於每個區塊包含 58593 筆交易,前提是所有交易都是來自 rollup 中的 16 位元組/筆交易。每 12 秒 915 kb 意味著每秒 76 kb,而分片的資料可用性是大約 1.3 MB/s,因此這是 18 倍的資料可用性提升 (而不是 23 倍,因為這一數字可能是基於最近區塊 gas 上限增加之前)。

Liberosist:你是否認為圍繞分片動態的徹底顛覆了三難困境?在我看來,一個網路越去中心化,以及驗證者數量越多,該網路就越能安全地執行更多的分片。而試圖在一個驗證者數量最多隻有 1000 的網路 (比如 Polkadot) 上執行 1024 個分片,那麼即使是使用欺詐證明、ZK證明或資料的 DAS (資料可用性抽樣),這似乎也是反直覺的。

Dankrad Feist (以太坊基金會):需要注意的是,"可擴充套件性三難困境”並不是絕對的,這是描述當前已知的“簡單”區塊鏈。分片 (sharding) 實際上能解決這種可擴充套件性三難困境。

Liberosist:你最感興趣的「月亮數學密碼技術」(moon math cryptographic techniques) 有哪些?接下來會有什麼技術能像零知識證明家族一樣具有革命性呢?

Justin Drake:如果你對「月亮數學」和以太坊的交集感興趣,我推薦這個2小時+ 的 Bankless 的影片:

https://www.youtube.com/watch?v=ycK3AUTdl1w

以及這個電子表格:

https://docs.google.com/spreadsheets/d/1dyhNWMB6rVdmV3Xz-LlZlTt0f4tXfIW0YaoZVvenORs/edit#gid=0

有太多令人興奮的事情——密碼經濟學的未來是光明的,而以太坊是一臺將應用密碼學轉化為現實世界密碼學的機器。

Eth2主要使用“石器時代”的密碼學構建:雜湊和原始的簽名。Eth2 已經有了可聚合簽名,並將最終提供用於秘密領導人選舉的隱私公鑰排列證明、用於無狀態和資料可用性抽樣的多項式承諾、用於公平隨機性的 VDFs (可驗證延遲函式)、用於託管證明的 MPC (安全多方計算) 友好的偽隨機函式、用於簡潔可驗證 VMs (虛擬機器) 的 SNARKs,更不用說升級到後量子加密技術。

關於 SNARKs 和 zkSNARKs,我們只觸及了皮毛。我的預測是,在未來 5-10 年,SNARKs 仍將是區塊鏈中占主導地位的前沿數學密碼原語。我們剛剛開始使用關鍵的 SNARK 基礎設施,比如遞迴的 SNARKs 和硬體加速。在應用方面,我們也處於非常初級的階段,例如 SNARK VMs (儘管 MatterLabs、StarkWare、Aztec、Aleo 等團隊取得了巨大的進展),而用於隱私智慧合約的 zkVMs 更是如此 (這帶來了額外的複雜性)。

如果你看的是10-20年的視界,一個非常令人興奮的原始是「Indistinguishability Obfuscation」(iO,不可區分混淆),它是“god primitive”,幾乎所有其他密碼原語都是從它派生出來的,至少在理論上是這樣。我希望在未來 30 年的時間裡,iO 的發展能跟隨 SNARKs 的腳步,從在實踐中完全不可能實現的理論方案,發展到高效的生產級系統。

Vitalik Buterin:我認為 ZK-SNARK 技術還會有進一步的改進,可能帶來我們尚未看到的巨大收益。具體地說:

ZK-SNARK VMs (包括以太坊虛擬機器 EVM)

SNARK 友好的雜湊函式

SNARK 友好的聚合簽名

一旦我們有了這個,我們就可以將 SNARK 帶入整個以太坊狀態轉換函式,並擁有完全驗證的輕客戶端。

但是,我個人最感興趣的是全同態加密 (FHE) 和不可區分混淆。不可區分混淆在去年第一次有了正式的可證明提議,而 FHE 已經存在了一段時間,並一直在改善。

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sggts04:兩個問題:

當前是否有在討論 (Eth2與信標鏈) 合併之後,可能降低執行 staking 節點的最低 ETH 數量要求?我在 ETH 價格是 100-200 美元的時候獲得了 32 ETH,而現在價格飆升之後,將 (staking) 數量要求降低到 2-4 ETH 是否行得通?

Vitalik 曾提到以太坊分片將可以很容易地擴充套件到超過 64 個分片,64 只是你們在剛開始時致力於實現的分片數量。一旦最初的分片獲得成功,你對這個數字能增加多少有什麼看法?

Vitalik Buterin:關於“為何規定需要質押 32 ETH”,請參閱 (Eth2) 規範的註釋版本:

https://github.com/ethereum/annotated-spec/blob/master/phase0/beacon-chain.md#gwei-values

不幸的是,如果我們將這個 (staking 最低要求) 數量減少那麼多,很可能的結果是,以太坊鏈將變得更加笨重,更難處理,從而降低人們驗證它的能力。我看到的一些前進的路徑是:

接受這樣的事實,即對大多數人來說,在基本層的 staking 是不可能實現的,並致力於實現在最大程度上去中心化的質押池 (staking pools),這些質押池在內部使用多方計算。

減少質押金大小,接受共識層的 RAM 需求可以很容易地膨脹到 8-16 GB,同時增加 epoch 長度至 256 個 slots,進而犧牲區塊敲定 (finality) 時間。(注:當前 Eth2 規範規定每個 epoch (6.4分鐘) 有 32 個 slots,每個 slot 為 12 秒,這是誕生一個區塊所需的時長)

使用複雜的 ZK-SNARK 技術來允許輕量級驗證者;一種稱為聚合器 (aggregators) 的特殊參與者將負責聚合簽名證明。

Dankrad Feist:作為對 Vitalik 的補充,SSV (Secret Shared Validators,秘密共享的驗證者) 目前正在取得快速進展。一旦我們實現了,還有一種選擇,你可以和一些朋友或同事一起執行一個驗證者,你們可以共同分攤質押金和所產生的收益。

這篇文章對於 SSV 有一個很好的介紹:

https://medium.com/coinmonks/eth2-secret-shared-validators-85824df8cbc0

如果你對於 SSV 的實現感興趣,可參閱:

https://github.com/ethereum/eth2-ssv

Justin Drake:降低一個完整驗證者節點需要質押的 最少 ETH 數量有兩個關鍵優勢。首先,這降低了成為一個獨立的驗證者的門檻,這對於 (網路的) 去中心化來說是有益的;其次,這也會增加驗證者的數量,從而解鎖了實現更多分片的可能性。長期來看,我們肯定會努力降低成為一個完整的驗證者需要質押的 ETH 數量,但這是一個艱鉅的工程挑戰。

問題是,每個增加的驗證者都會對信標鏈施加一些計算負載 (例如 CPU 和 RAM 負載)。因此,為了使信標鏈本身去中心化,我們需要限制驗證者的數量。按照實際情況來說,信標鏈可能可以安全地支援 100 萬名驗證者,同時不需要客戶端實現者進行太多工作 (目前信標鏈大約有 18 萬名驗證者)。雖然基於當前尚未有重大技術突破的情況下,將質押數量要求降低至 2 ETH 或者 4 ETH 聽起來相對激進 (當我們升級到後量子聚合簽名時,這或許可以實現),但我們可以透過推動 BLS 簽名和客戶端 RAM 最佳化的極限,從而將質押數量要求減少至 16 ETH 甚至 8 ETH。

雖然增加分片的數量絕對是可能的 (我在 2018 年曾說過,我們可以使用 BLS 簽名將分片數量增加到 1024 個分片),但任何增加分片數量“很容易”可能有點誇張。原因是為了更好的使用者體驗,我們現在給自己施加了額外的約束,即在每個 slot 期間交聯每個分片區塊。這種低延遲的交聯在信標鏈上是相對密集的,所以我們很可能會逐步增加分片數量 (例如,增加到 128 個分片,然後再增加到 256 個,等等),而不是從 64 個分片直接增加到 1024 個分片。

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MillennialBets:你們最喜歡加入以太坊生態系統的專案是什麼?你們預計 EIP-1559 是否將會帶來 (ETH) 通縮?

Justin Drake:和其他許多人一樣,我對支援智慧合約的 rollups (比如 Arbitrum、Matter Labs、Optimism) 感到興奮。

僅憑 EIP-1559 本身不足以決定 (ETH) 供應是否可能增加或減少:你還需要考慮到 ETH 的增發。在 EIP-1559 啟用 (可能7月底?) 之後的短期內,我們非常不可能看到貨幣通縮。原因是以太坊 PoW 鏈的增髮量高得離譜,大約每天 13,500 ETH,而 (EIP-1559銷燬的) 費用量不足以抵消。

合併之後,ETH 增髮量將大大減少 (大約減少 8 倍,因此所有所謂的「Triple Halvening」,即相當於比特幣的 3 次減半)。鑑於歷史上的交易費量,我完全相信,合併後的 ETH 供應將開始減少,實際上,合併時的 ETH 供應量 (預計約為 1.2 億 ETH) 將成為以太坊生命週期內的供應量峰值。

Danny Ryan:我目前對一個 (表面上) 不太令人興奮的用例感到興奮:使用你的以太坊地址/金鑰作為通用的登入方式。事實上,我們已經看到這已經在以太坊生態系統的 Dapps 中實現了,但這可以擴充套件到任意網站和應用程式。如果這一舉措獲得關注,它將 (1) 減少登入管理的麻煩,(2) 讓我們重新獲得對網際網路資料的控制權。

至於 EIP-1559,分析顯示,如果 (即EIP-1559啟用之後) 以太坊網路的使用與今天相對類似,再加上以太坊 PoS 鏈 (即信標鏈) 的增發,很可能會出現 (ETH) 通縮。EIP-1559 能帶來的還有很多,但讓這個平臺的基礎資產 (即ETH) 更經濟 (節約) 地起作用最終會有利於 (網路) 安全,這對以太坊的成功至關重要。

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Liberosist:隨著可程式設計的 Rollups 的出現,EVM 和 L1 (以太坊基礎層) 可以透過哪些方式最佳化以改進 Rollups?在 L1 層面是否有任何潛在的解決方案可以改善 L2s 之間的互操作性、通訊和可組合性?單個 L2 可以在多個資料分片上保持可組合性,但這如何有利於跨 L2 呢?

Justin Drake:可以說,EVM 對於 Optimistic Rollups 和基於 SNARK 的 Rollups 都是不友好的。為了構建 OVM,Optimism 團隊已經與 EVM 鬥爭了超過 1.5 年。在更大的範圍內,EVM 是 SNARK 不友好的,一個基於 SNARK 的 EVM 還需要數年,甚至 5-10 年的時間。順便說一句,Matter Labs 正在構建一個“EVM 可移植”的 SNARK VM。這樣的 VM (虛擬機器) 可能對於 L2 中的 Rollups 來說足夠好,但對於完全 SNARK 化的以太坊 L1 就不夠好了,這是長期的目標。

Liberosist:我看到 Vitalik 文章中提到執行 (Eth2) 全節點的裝置儲存要求是 512 GB。但是,隨著 SSD (固態硬碟) 的價格持續快速下跌,我們現在有了像 PlayStation 5 和 Xbox 系列 X 這樣價格合理的遊戲主機,售價在 400- 500 美元之間,內含 800 GB 到 1 TB 的 NVMe SSD 硬碟。PlayStation 5 SSD 的序列資料吞吐量為 5.5 GB/s,這對於一個 400 美元的主機來說真是太瘋狂了!事實上,我開始看到配備 1 TB SSD 和 8 GB RAM 的膝上型電腦售價低至 580 美元。隨著 SSD 的價格持續下跌,我可以看到 1 TB 的 SSD 將成為未來膝上型電腦的標配,到以太坊分片釋出的時候可能會達到 2 TB。你認為以太坊的未來升級開始瞄準 1 TB 是否合理?

Dankrad Feist:實際上,我們對於無狀態性 (statelessness) 的目標是,你根本不需要任何 SSD 來保持與以太坊網路同步,除非你想成為一個狀態提供者和/或區塊生產者 (而普通的共識節點或則以太坊使用者都不需要這麼做)。所以看到 SSD 變得更便宜仍然是件好事 (因為這意味著人們將更容易地進入這些角色),但我們正在積極減少對它們的依賴。

Danny Ryan:對於社羣來說,在未來的幾十年裡關注這些全域性數字並調整引數 (例如 Gas 上限,有效狀態大小,分片區塊大小) 當然是合理的。話雖如此,保守一點可能會更好,以確保全球都能廣泛地訪問以太坊平臺。

還應該注意的是,在區塊鏈中,通常當你改變一個看似孤立的引數時,往往會波及到其他資源閾值。例如,增加 Gas 上限會影響狀態增長,但也會影響頻寬需求,因為被廣播的區塊變得更大。

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Liberosist:還有一些關於資料分片的問題:

分片資料實現之後,Gas 市場會在資料可用性和執行之間分離嗎?

L1 智慧合約 (及其開發者們) 將如何從資料分片中受益?

Danny Ryan:

是的,將會有一個 EIP-1559 風格的機制來將資料存入分片資料層,而分片資料層獨立於應用層執行費用市場。這是兩種獨立的資源,因此這兩個市場將被分開並獨立定價。話雖如此,由於這些層之間的通用使用模式,執行需求在某些情況下可能與資料需求相結合,在這種情況下,一方價格的峰值可能與另一方價格的峰值同時出現。

我們預計將從資料分片中受益的主要 L1 合約將是那些使用 L1 資料進行擴充套件的 L2s (也即 Rollups)。話雖如此,對於獨立於 Rollups 的廉價 L1 資料,很可能還有其他特定的應用需求。在我看來,如果你給以太坊開發社羣一個新的資源,他們會很快想出新的創新方法來使用 (和濫用) 它!

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StillFantastic:學習 eth2 最好的資源是什麼?

Justin Drake:如果你對於信標鏈感興趣,我推薦:

檢視一下信標鏈區塊瀏覽器:https://beaconcha.in

閱讀一下 Eth2 規範:

https://github.com/ethereum/eth2.0-specs/blob/dev/specs/phase0/beacon-chain.md

閱讀 Eth2 規範的不同註釋版本,比如:

https://benjaminion.xyz/eth2-annotated-spec/phase0/beacon-chain/

https://github.com/ethereum/annotated-spec

有關以太坊發展路線圖的高階概述,請檢視 Vitalik 的這個推文:

https://twitter.com/VitalikButerin/status/1333922620857745408

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Wolverined:你相信「Triple Halvening」嗎?ETH 是否是超級安全貨幣?🦇🔊

Justin Drake:這是 PoW 和 PoS 增發的問題。目前以太坊 PoW 鏈的增髮量約為 13500 ETH/天。相比之下,當有 1400 萬 ETH 質押進來時 (當前已經有 570 萬 ETH 被質押),以太坊 PoS 鏈 (信標鏈) 的增髮量大約是 1700 ETH/天,這個增髮量相比於 13500 ETH/天 減少了 8 倍。這種 8 倍的增髮量降低相當於比特幣中發生了三次減半。

可能很快。合格的超健全貨幣的一個標準是不斷減少的供應,如果合併之後,基於 EIP-1559 銷燬的交易費大於 PoS 鏈的增髮量,那麼 ETH 就可能成為超健全貨幣。我有很大的信心 (95%+的信心),即合併之後的 ETH 供應量將減少,合併時的供應量 (預計約為 1.2 億 ETH) 將成為以太坊生命週期內事實上的供應量峰值。要注意的是,貨幣通縮意味著“沒有供應下限”,正如 David Hoffman 所說的那樣 :)

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t00faan:感謝你們的 AMA。我現在是一個有幾年經驗的軟體工程師。我怎樣才能參與以太坊基金會研究團隊的研發工作?先決條件是什麼?我怎樣才能找到這樣的機會呢?期待你們的回答!

Danny Ryan:我建議你加入這個以太坊研發 discord 頻道:https://discord.gg/qGpsxSA。跟隨並參與你感興趣的對話。在這裡,你就會越來越清楚什麼需要幫助,什麼地方需要貢獻,比如建立一個PR (Pull Request)、修復一些文件、修補拼寫錯誤、編寫解釋性文件等等。為開源做貢獻是有感染力的。邁出你的第一步,很可能就會有機會。

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Nic_Szer:你認為透過可擴充套件性技術,以太坊的 TPS 能達到多少?

Vitalik Buterin:當前的以太坊鏈上的 Rollups:每個區塊的 Gas 上限是 1500 萬,每 13 秒生產一個區塊,每個位元組花費 16 Gas,每筆交易為 16 個位元組,因此計算得出每秒 4507 筆交易;

當分片鏈啟動之後,假設當前的引數保持不變,那麼以太坊 PoS 鏈上的 Rollups:每個分片在每個 slot 的容量是 262144 個位元組,總共有 64 個分片,每個 slot 為 12 秒,因此每秒共計處理 1398101 個位元組,再除以 16 個位元組/筆交易,因此計算得出每秒 87381 筆交易。

然後我預計分片鏈的容量會隨著時間的推移而增加。

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disisthewei:以太坊路線圖在進展預估方面有嚴重誤判的先例。如果我沒記錯的話,信標鏈創世區塊要推遲了 3-6 個月。2017年 就有了以太坊 PoS 的概念證明,2018 年初也有了關於 (以太坊從 PoW 向 PoS 的) 過渡的討論。我們現在有了 BLST 和一個更好的 PoS,但 (信標鏈) 確實是3年之後才啟動的。

目前正在推動儘快實現 (Eth2與PoS信標鏈的) 合併,最樂觀的估計是 2021 年底實現合併,現實的估計是 2022 年上半年,最悲觀的估計是 2022 年下半年。對此,我們再次嚴重誤判時間線的機率有多大?如果合併沒有在 2022 年發生,主要的原因會是什麼?

Justin Drake:聽起來確實是這樣 :) 我已經說過,我認為如果 2022 年下半年才實現合併是極其令人失望的,我打賭 2022 年初會實現合併。到 2022 年,合併幾乎肯定會發生。我沒有辦法理解它屆時不會發生 :)

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以上是筆者總結的本次 AMA 的主要內容,完整內容請參閱:

https://www.reddit.com/r/ethereum/comments/o4unlp/ama_we_are_the_efs_research_team_pt_6_23_june_2021/

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