ヴィタリック・ブテリン氏のスピーチから貴重な情報をすべてご紹介します。 Ethereum 2.0について知っておきたいことはすべてここにあります

出典: CSDN

8月8日、「2020 Ethereum技術および応用カンファレンス中国」が成功裏に開催されました。 CSDN創設者兼会長、Geekbang Venture Capital創設者のJiang Tao氏、Ethereum創設者のVitalik Buterin氏、Unitimes、Unicorn Era創設者のJiang Yingying氏、CSDN副社長兼トークンエコノミー発起人のMeng Yan氏、DeFi Labs創設者のDai Shichao氏、PChain創設者のCao Feng氏、Wanxiang Blockchain Lab責任者のDu Yu氏、Force Protocol CEO兼ForTube共同創設者のLei Yu氏を含む26名の重鎮がカンファレンスに出席し、何千人もの開発者がオンラインで集まり、このテクノロジーの饗宴に参加しました。イーサリアムの創設者、イーサリアムの中核研究者、および数人の業界トップの創設者が、DeFi、スマートコントラクト、業界アプリケーションなどの側面について詳細な分析を行い、開発者に独自の技術的議論をもたらしました。

カンファレンスでは、イーサリアム創設者のヴィタリック・ブテリン氏がイーサリアム2.0の現状とローンチの課題に答え、これまでのイーサリアム1.0の開発履歴に基づいて、過去5年間にイーサリアムエコシステムが遂げた進歩と最適化を整理した。それだけでなく、このスピーチでは、Ethereum 1.0 から Ethereum 2.0 が直面する課題と将来の開発計画についても深く分析しました。

ヴィタリック氏はスピーチの中で、より多くの開発者にイーサリアム関連の技術を理解し、学び、その構築に参加して、イーサリアムを開発者にとってより価値のあるプラットフォームにするよう呼びかけた。

イーサリアム創設者ヴィタリック・ブテリン氏のイーサリアムエコシステムに対する計画をより深く理解するために、この記事では「2020 イーサリアム技術およびアプリケーションカンファレンス中国」のライブ放送中のヴィタリック・ブテリン氏のスピーチのハイライトをまとめています。イーサリアムはどのようにして5年でオタクコミュニティから「パブリックチェーンの王」に成長したのでしょうか? Ethereum 2.0 はどこにありますか?イーサリアムの次は何でしょうか?開発者とともにどのように成長していくのでしょうか?これらの疑問を抱きながら、一緒にイーサリアムにアプローチし、Vitalik の意見に耳を傾けてみましょう。

5年間の開発、革新は私たちが主張する方向です

2020年7月30日、イーサリアムは5周年を迎えました。 Ethereum プロジェクトは、Vitalik Buterin が Ethereum ホワイトペーパーの最初のバージョンを公開し、Ethereum チームを結成した 2013 年末に始まりました。 2014年にETHクラウドファンディングが実施されました。長い開発プロセスを経て、イーサリアム ブロックチェーンは 2015 年 7 月 30 日にようやく正式にリリースされました。それ以来、イーサリアムは最初のジェネシス ブロックを持ち、いくつかのゲームやシンプルなアプリケーションを含む最初のスマート コントラクトをチェーン上でリリースしました。

スマート コントラクトは、さまざまな小さなことを達成できるだけでなく、非常に重要なプロジェクトの完了もサポートします。たとえば、予測市場プラットフォーム Augur は最近、Ethereum で V2 バージョンをリリースしました。イーサリアムはこの時点から始まりました。

急速な発展に伴い、市場の試練が伴います。 2016 年 3 月、イーサリアムは最初のハードフォークである「ホームステッドフォーク」を経験しました。これはイーサリアムプロトコルへの最初の大きな変更でした。実際にもたらされた変更は大きなものではなく、主にプロトコルに対するいくつかの最適化を伴うものでしたが、Ethereum プロトコルが依然として革新的で前進していることを示しました。

しかし現実は予想よりもはるかに残酷であり、イーサリアムは次々と課題に直面しています。 DAO は Ethereum 上の最初の主要なアプリケーションでした。基本的に、誰でも自分の ETH をスマート コントラクトに投入できます。同時に、ETH をスマート コントラクトに投入する人は誰でも、その資金の行き先について投票することができます。これは大規模な DAO、つまり分散型自律組織です。

しかし、スマートコントラクトのセキュリティをどのように確保するかは、技術者にとって依然として難しい問題です。このとき、DAO が悪意のある攻撃を受け、ハッキングされるという事態が発生しました。莫大な損失と数え切れないほどの疑問に直面し、DAOハッキングの影響を一旦覆すために、1か月後にDAOフォークが発生しました。ブロックチェーンのフォークは根本的にすべての人のトークンを救ったと言わざるを得ません。

2017年には、ETHとETCは両方とも独立したブロックチェーンとして存在していました。当時、多くの人がICOに興味を持ち、ICO価格の上昇が大きな注目を集めましたが、技術的な観点から最も興奮したのは、イーサリアムの「メトロポリス」バージョンとハードフォークでした。メトロポリスとハードフォークにより、楕円曲線から楕円曲線ペアリングまで、いくつかの高度な暗号化操作がサポートされ、プライバシーソリューションが開発され始めました。

当時、イーサリアム上でZcashと呼ばれるデモプロジェクトが設立されました。これはイーサリアム上でプライバシーソリューションを模索する最初の試みでした。さらに、Aztec プロジェクトは、ゼロ知識プロトコル Plunk を通じてプライバシーとスケーラビリティを組み合わせようとしていました。ハードフォークによりこれが可能になります。

効率を向上

2017 年末までに、人々はイーサリアム ネットワークの利用に非常に興味を持つようになり、取引量が急増し、1 日の取引量が初めて 100 万を超えました。急速な発展に伴い、ネットワークの処理能力が次第に追いつかなくなってきました。この時点で、1 日のブロック量は約 6,000 で、1 日のアンクルブロック量は 2,000 に増加します。つまり、アンクルブロックの数はブロックの総数の 1/3 または 1/4 となり、非常に非効率的です。それ以来、クライアントは効率性において大きな改善を実現しました。そのため、ネットワーク使用量が以前の 10 倍になったにもかかわらず、アンクル率は数年前と同じ低いレベルまで低下しました。

現在、イーサリアム チェーンで対処すべき最も差し迫った問題は、イーサリアムのスケーリング問題、つまりチェーンのサイズ、つまりイーサリアム ブロックチェーンの合計サイズとその状態です。スマートコントラクトデータとは、各アカウントに対応するスマートコントラクトコードのことです。イーサリアムチェーンは継続的に成長しています。最近、ガス制限は1000万から1200万に増加し、成長率は依然として加速しています。ユーザーが保存するデータの量を削減できるようにする方法はありますが、全体的な開発の傾向は変わらず、深刻な課題が残ります。

現在、1.x プロジェクトのタスクの 1 つは、既存の ETH 1 チェーン上のブロックのサイズを継続的に増やすことができないため、この問題を解決し、スケーラビリティ プロジェクトを準備することです。これが起こると、集中化によって生じるさまざまなセキュリティ問題がすぐに発生することになります。短期的なアプローチはロールアップと呼ばれます。ロールアップは、2018 年に研究フォーラムの記事で初めて提案されたスケーラビリティ技術です。簡単に言えば、ロールアップは ETH の第 1 層システムと第 2 層システムのハイブリッド ソリューションです。このアイデアは、ライトニング ネットワーク、ステート チャネル、プラズマなどの第 2 層システムに基づいています。スケーラビリティを向上させ、ブロックチェーンの使用を最小限に抑えるために、すべてのデータをオフチェーンに配置し、すべての操作をオフチェーンで実行します。

しかし、これらの第 2 層プロジェクトでは、さまざまなアプリケーションの処理が単純なトランザクションの処理よりもはるかに複雑であるため、さまざまな複雑な問題が発生します。これにより、さらなる課題が生じます。 Roll-up では、Roll-up 内の重要なデータを復元するためにブロックチェーンを使用する必要があります。チェーン上の各トランザクションは約 10 ～ 20 バイトを占有しますが、現在のほとんどのトランザクションは 100 バイトを超えるため、これは非常に小さい数値です。

さらに、コンピューティングの観点から見ると、トランザクション検証プロセスはオンチェーンではなくオフチェーンで発生します。ユーザーは、zk-snark を使用して知識証明、詐欺証明、またはその他の複雑なテクノロジーを保存し、オフチェーンでトランザクション検証を実行します。したがって、ブロックチェーン ストレージは、Ethereum 上のノードを置き換えて、大量のデータを保存し、大量のコンピューティングを実行できます。 Ethereum 上のノードは少量のデータを保存するだけでよく、計算を実行する必要はありません。この技術により、スケーラビリティが 1 秒あたり 2,500 件のトランザクションまで向上し、メインネット上でこの技術を使用しているプロジェクトがすでに存在します。その中でも、Loopring と Zksync は現在 2 大プロジェクトであり、今後も同様のプロジェクトがさらに立ち上げられる予定です。

イーサリアム 2.0

Ethereum 2.0 は、2014 年以降、Ethereum 2.0 の定義において多くの進化、改善、アップグレードが行われてきました。中核となるのは、Ethereum 2.0 のシャーディングとプルーフ オブ ステークです。プルーフ オブ ステークはコンセンサス メカニズムであり、プルーフ オブ ワークの代替手段です。その目標は、Ethereum プロトコルのエネルギー効率を高め、報酬として大量の ETH を発行する必要性をなくすことです。 Ethereum ブロックチェーンのセキュリティを強化するために、ブロックチェーン上のすべてのトランザクションを各ノードを通じて処理する必要がなくなりました。シンプルなシャードでも Ethereum のニーズを満たすことができます。シャーディング システムでは、各ノードはトランザクションの約 1% のみを処理する必要がありますが、将来的にはさらに少なくなり、おそらく 0%、1%、または 5% に達する可能性があり、ブロックチェーンの容量が大幅に増加します。

Ethereum のプルーフ・オブ・ステークは、Casper FFG プロトコルと LMD GHOST 拡張に基づいています。 Casper FFG について詳しく知りたい場合は、関連する論文をお読みください。 GHOST について詳しく知りたい場合は、ウェブサイト vitalik.ca にアクセスし、V God が公開した「A Casper CBC Tutorial」という記事を読んでください。この記事では、LMD GHOST とは何か、どのように機能するかについて説明しています。本質的には、2 つの異なるコンセンサスの利点を組み合わせたものです。

過去20〜30年にわたり、ビザンチンフォールトトレラントコンセンサスや1/3フォールトトレランスを採用したPBFTなどのプロトコルに関する学術研究が盛んに行われてきました。このコンセンサスにはそれ自体に多くの利点がありますが、ビットコインや現在のイーサリアムなどのプロトコルでチェーンベースのコンセンサスを使用すると、チェーンベースのコンセンサスと従来の BFT コンセンサスの利点を最大限に組み合わせることができるという追加の利点があります。

Ethereum 2.0 は 2014 年にそのような研究を開始し、2.0 の一部として最初に提案されたプロトコルは、プルーフ・オブ・ステーク アルゴリズムの最も初期の提案であるスラッシャーでした。シャーディングに関する最初の論文は 2016 年に発表され、続いて 2017 年には現在使用されているプルーフ オブ ステーク Casper FFG に関する論文が発表されました。2014 年から 2017 年の間に、プルーフ オブ ステークによるシャーディングに関する理論的研究が数多く行われてきたことがわかります。

2018年に、ETH 2の開発が正式に開始され、ETH 2仕様、ETH 2クライアントの作成、そしてPrysmaticプロジェクト、Lighthouse Nimbus Tekuプロジェクト、その他のクライアントを含むソフトウェアでのEthereum 2プロトコルの実装が行われました。 Gasper論文、LMD、GHOSTとCasper FFGを組み合わせて、ETH2仕様と2020年に動作するコードの両方を書く必要があります。

ETH2のフェーズ開発

2020年6月に、Phase0 マルチクライアント テストネットがリリースされました。これは、より多くの異なるクライアントを含む最初のテストネットです。 Ethereum 2.0 のすべての異なる実装プロトコル、少なくとも Ethereum 2 プロトコルの最初のフェーズである Phase 0 は、最初にスムーズに実行できます。今年後半に Ethereum 2 プロトコル メインネットを立ち上げることを楽しみにしています。 ETH 2 の利点は、TPS が高いこと、つまり 1 秒あたりのトランザクション数が多いことです。

ETH 2は約5,000件のトランザクション量を達成でき、それをベースにしたロールアップとシャーディング拡張により、1秒あたり最大10万件のトランザクションを処理するという目標を達成できます。 ETH の発行量が減少すると、プルーフ・オブ・ステークのセキュリティが高くなるため、各ブロックでリリースまたは発行される ETH の量は年間 470 万になります。ステーキング証明後、0〜200万に減少し、一般的には50万前後に留まります。

32 ETH 以上を保有している人は誰でもステーキングに参加し、プルーフ・オブ・ステーク ノードになることができます。 ETH 2 は複数のフェーズに分かれています。最初のフェーズであるフェーズ 0 がプルーフオブステークの変更である場合、シャーディングは行われず、プルーフオブステーク チェーンのみとなり、既存の ETH 1 チェーンから分離されます。

最初のフェーズでは、プルーフオブステーク チェーンにデータ シャーディングが追加されたため、トランザクションのシャーディングはまだサポートされておらず、データの公開のみがサポートされています。フェーズ 1.5 では、ETH 1 と ETH 2 がここで統合されます。合併後は、プルーフ・オブ・ワークは不要になり、プルーフ・オブ・ワーク チェーンは停止します。フェーズ 2 では、トランザクション プロセスにシャーディングを追加することが Ethereum の長期ロードマップです。

現在、Ethereum の短期的なスケーラビリティのアップグレードは 1.x を通じて実現できます。 ETH 1.x は、ETH 2 および ETH1 チェーンと ETH2 チェーンの統合にとって重要です。フェーズ 0 の準備が整い、複数のクライアントとテスト ネットワークが完成しました。 ETHer を保存するためのさらなるセキュリティ監査とスマート コントラクトが ETH 2 ネットワークに移行され、最適化されてからフェーズ 1 に統合されます。

この段階では、長期的な取り組みにより、最終的には Ethereum 2.x が実現され、リリース後の ETH 2 のスケーラビリティの向上、セキュリティの向上、その他の改善がもたらされることになります。すでにほとんどの研究は始まっていますが、まださまざまな課題が残っています。

チャレンジ

直面した課題に関して、ヴィタリック氏はまず、テストプロセスが非常に困難だったと述べた。彼は、メインネットを立ち上げる前に、すべてのバグを見つけて排除し、できるだけ多くの問題を発見したいと考えていました。彼はフェーズ 1 がフェーズ 0 よりもシンプルになることを望んでいました。フェーズ 0 を実装し、フェーズ 1 を開発してテストする必要がありました。

同時に、ETH 1 と ETH 2 を統合する際には、まだ多くの問題が残っています。この 2 つを統合するには、ETH 1 上の既存のアプリケーションを ETH 2 チェーンと統合し、すべてのアプリケーションを ETH 1 チェーンから ETH 2 チェーンに転送する必要があります。これは非常に複雑なプロセスであり、プロセスを徹底的に改良し、起こり得る問題を完全にテストする必要があります。

残念ながら、プルーフ・オブ・ステークの経済学については未だ不明な点が多く、従来の技術と経済学の違いは、従来の技術はテストできるが、経済原理はテストできないという点です。経済学は人々の行動を研究するものなので、私たちにできる唯一のことは、経済的動機を持つ人々がいるシステムを構築し、ETH 2 の運用方法に厳密に従って行動するようにすることです。

プルーフ・オブ・ステークシステムが正式に開始されるまでは、予測できないことがたくさんあります。人々が参加して初めて、それがどのように機能するかがわかります。そのため、段階的に実行されます。リスクを軽減するには、まずステーキングの証明が機能することを確認し、次にシャーディングが機能することを確認し、次に ETH 1 と ETH 2 を組み合わせて、最後にシャーディングを完全に有効にします。したがって、ETH 2 と Ethereum が各フェーズでもたらすメリットを真剣に受け止めてください。

結論

最後に、ヴィタリック氏はイーサリアム開発者にこう語った。「アプリケーションを構築しているなら、スケーラビリティの問題に直面しているはずだ。」すべてのトランザクションはガスを消費します。過去1か月半、イーサリアムの価格は高止まりしています。アプリケーションを最適化する方法を探している場合は、Roll-ups と Zk Roll-ups を強くお勧めします。今のところ、フェーズ 0 にステークしたい場合は、フェーズ 1 にステークすることができます。ロールアップ拡張は確実にさらに進むでしょう。 Ethereum の関係者は皆、アプリケーションが深刻な課題に直面していることを認識しており、解決策を見つけるために積極的に取り組んでいます。

イーサリアム2.0の進捗状況について、ヴィタリック・ブテリン氏は次のように述べた。「フェーズ0のステーキングがもうすぐ始まります。私はとても興奮しており、参加することを楽しみにしています。皆さんも私と同じように興奮していただければと思います。2年後にはスケーラビリティの高いアプリケーションを簡単に構築できるようになったとしても、間違いなく他の課題に直面するでしょう。ETH 2を使用している場合、またはETH 2上でアプリケーションを構築している場合、またはイーサリアムを使用している場合は、関連する進捗状況を学び、将来の開発の方向性について考え、自分でどのように使用するかを検討することができます。」

より多くのコア開発者がブロックチェーン エコシステムの開発に参加するにつれて、Ethereum が今後も開発者と協力し、より価値のあるプラットフォームとコミュニティへと成長し続けることを期待しています。

この記事へのリンク: https://www.8btc.com/article/632964
転載の際は出典を明記してください