原作者: シャン
オリジナル改訂版: イヴリン
ご存知のとおり、イーサリアムには独自の仮想マシンがあります。
それはどういう意味ですか？
ビットコインのトランザクションは次のようになります。
「シャオミンの署名検証が通れば、シャオミンはシャオホンの住所に10元を送金する。」
Ethereum でのトランザクションは次のようになります。
「シャオミンの署名が検証され、ブラブラブラブラの条件を満たしたら、シャオミンの口座にある10元をシャオホンの口座に送金する。」
ブラブラブラ条件は、実際には、条件判断やループが存在する任意のロジックまたはプログラムにすることができ、それらはすべてイーサリアムによってサポートされています。しかし、ここで問題が発生します。もし不親切なマイナーが無限ループをパックしてブロックに入れたら、すべてのイーサリアム ノードがクラッシュするのではないか?
このようなことが起こらないように、イーサリアムでは各ブロックのGas上限と各計算ステップで消費するGasの量が設定されています。
ガスは単純かつ大まかにガソリンとして理解できます。たとえば、条件付き判断には 10 ガス、署名検証には 100 ガス、状態の読み取りと書き込みには 10 ガスなどが必要です。次に、各トランザクションは、このトランザクションに必要なガスを示す必要があります (もちろん、これも必要です)支払う）。たとえば、あるトランザクションの後、「1000ガスを実行中」と指定すると、イーサリアムのノードはこのトランザクションを実行しますが、計算で1000ガス以上を消費する必要がある場合、トランザクションステップが実行されるかどうかに関係なく停止します。最後に。
したがって、無限ループは表示されません。たとえば、無限ループを作成しても、各ループで 10 ガスが消費され、ブロックのガス制限が 10,000 であるため、このプログラムに対して最大 10,000 ガスを購入するとします。すべてのノードは 1000 回のループを実行し、与えたガスが燃焼するまで停止し、無限ループしません。
そして今回は、イーサリアムとビットコインの別の違いにつながります。
ビットコインでは、チェーン上で最も貴重なリソースはスペースです。ブロックのサイズは 1 M で、ブロックの生成には平均 10 分かかるためです。
イーサリアムでは、チェーン上で最も価値のあるリソースはガスです。各ブロックのガスには上限があり、平均ブロック時間も固定されており、単位時間あたりに実行できる計算ステップは実際には制限されているためです。 ETHのTPSにも制限があります。
最初のレベルのタイトル
ETHのTPS
ETH の TPS に影響を与える問題は、次の側面に大別できます。
ETHガスの仕組み
ETHでの取引コスト
ETHのネットワーク
マージプロセス
最初のレベルのタイトル
1. ETHのガスメカニズム
ビットコイン ブロックチェーンで消費されるマイナー手数料は BTC であることがわかっています。イーサリアム ネットワークでの計算を動機付けるために、イーサリアムでガスの概念が作成されました。イーサリアム ブロックチェーン上のすべての書き込み操作はガス手数料を支払う必要があり、イーサリアムは通貨は 1 ETH、1 ETH = 1e18 ウェイとなります。 Wei が最小額であり、作品全体を通じてトークンの送信や通話契約にガスの支払いが必要となり、Wei を単位として計算されます。
魏の由来
Wei Dai は、暗号化と暗号通貨への貢献で知られる中国人のコンピューター エンジニアで、Crypto++ 暗号ライブラリを開発し、B-Money 暗号化システムを作成し、VMAC メッセージ認証コード アルゴリズムを共同提案しました。 2013 年、イーサリアムの最小単位であるヴィタリック ブテリンのウェイは彼の名にちなんで命名されました。ビットコイン ホワイトペーパーの一番の参考資料もデイビッドの B マネーであり、サトシ ナカモトもビットコインの初期に何度もデイビッドに連絡を取ろうとしていました。
現在、ETH ガス消費量の単位は Gwei で、1 Gwei=1e9 Wei に相当します。
簡単に言えば、ガソリン価格はガソリンの単価であり、ガソリン制限は車を始動するために必要なガソリンの最大量に相当します。
より具体的な表現は次のとおりです。
Gas Priceイーサリアムにおける1ガスの消費量を計算するための標準的なGwei量であり、単位はGweiです。
Gas Limitガス消費量の上限単位です。各トランザクションを完了するために使用されるガスの量 (トランザクションのガス制限)。
ブロックガス制限これは、ブロック内に一定量のトランザクションを「適合」できるトランザクションで使用される合計ガスの上限です。ノードがパッケージ化するトランザクションを選択する場合、ノードはこのトランザクションを追加した後、ブロック内のトランザクションによって使用される合計ガスがブロック ガスの上限を超えないことを確認する必要があります。トランザクションをパッケージ化するには、そのガス制限と他のトランザクションのガス制限の合計がブロック ガス制限以下である必要があります。もちろん、トランザクションを現在のブロックにパッケージ化できない場合でも、次のブロックにパッケージ化できる可能性はあります。ブロックのガス制限サイズは動的に調整され、ロンドンのアップグレードではイーサリアムに可変サイズのブロック ガス制限が導入されました。各ブロックのターゲット サイズは 1500 0000 ガスですが、ブロックの制限が 3000 0000 ガス (ターゲット ブロック サイズの 2 倍) になるまで、ブロック サイズはネットワーク需要に基づいて増減します。
ブロックガス制限を変更する必要がある理由
ネットワークトランザクション数に応じてブロックサイズを自由に調整できます。ネットワークのトランザクション量が多い場合には、自動的に拡張することができます。
悪意のあるユーザーによる悪意のある for ループ攻撃がネットワークをダウンさせるのを防ぎます。
悪意のあるユーザーによる非常に小さなアカウントの継続的な転送により、ネットワーク全体が麻痺します。トランザクション手数料が非常に低い場合、無視できます。そのため、イーサリアムはガスの概念を導入しました。スマートコントラクトの転送と実行には、ガスが消費されます。一定の料金はガスであり、ガスが消費されるとコードは実行されなくなり、悪意のあるコードの for ループが継続的に実行されなくなり、ネットワーク全体が次の状態に移行し続けることができなくなります。したがって、悪意のある攻撃コードを防ぐために、計算と保存にはコストが必要であることがわかっています。
取引コストが TPS に与える影響
最初のレベルのタイトル
2. ETHの取引コスト
イーサリアムの基盤技術とガス設計は Gavin Wood によって完成されました 詳細については、Gavin Wood によって書かれた黄色の論文を参照してください。
画像の説明
スクリーンショット:https://ethereum.github.io/yellowpaper/paper.pdf
ETHの使用にはガスの概念と同様に手数料がかかります。一般に、すべてのトランザクションにはガスが関連付けられています。トランザクション送信のコストは、固有コストと実行コストの 2 つの部分で構成されます。
実行コストは、トランザクションに必要な ETH 仮想マシン (EVM) リソースの量によって決まり、トランザクションの実行に必要な操作が増えるほど、実行コストは高くなります。
固有コストはトランザクション負荷（ペイロード）によって決まり、トランザクション負荷は次の3つの負荷に分けられます。
トランザクションがスマート コントラクトを作成する場合、ペイロードはスマート コントラクトを作成した EVM コードです。
トランザクションがスマート コントラクト関数を呼び出す場合、ペイロードはメッセージを実行するための入力データです。
副題
固有コストのガス
Nzeros はトランザクション ロード内のバイトが 0 である合計バイト数を表し、Nnonzeros はトランザクション ロード内のバイトが 0 ではない合計バイト数を表すと仮定します。取引の固有コストは次の式で計算できます。イエローブックの第 6.2 章を参照してください。
固有コスト = Gtxdatazero × Nzeros + Gtxdatanonzero × Nnonzeros + Gtxcreate + Gtransaction + Gasscesslist コスト
トランザクションの作成と実行に関連するコストの料金表は、イエロー ペーパーの付録 G に記載されています。このうち、固有コストに関わる内容は以下のとおりです。
Gtransaction = 21,000 Wei
Gtxcreate = 32,000 Wei
Gtxdatazero = 4 Wei
Gtxdatanonzero = 16 ウェイ (イスタンブール アップグレード前は 68 ウェイ)
Gasscesslistaddress = 2400 Wei
Gasscessliststorage = 1900 Wei
ETH はネイティブ トークンであるため、スマート コントラクトはなく、コントラクトを操作する必要がないため、ETH の転送は最も安価で、21,000 ガス制限の構成のみが必要です。 ETH転送にデータを追加する必要がある場合は、上記の計算式を参照できます。
以下の図に示すように、tp ウォレットが動作し、転送中に 2 つの 0 バイトと 2 つの非ゼロ バイトが追加されます。上記の式に従って計算されます。
画像の説明
トランザクションの固有コストは、トランザクションによって設定されたガス制限未満である必要があります
固有コストがわかれば、取引の固有コストがガス制限を超えると、その取引が違法とみなされる理由が理解できます。 Gas Limit は、取引実行時に消費できる Gas の上限を規定するものであり、取引実行前にその固有コストが Gas の上限よりも高いことがわかっていれば、取引を実行する理由はありません。 (トランザクション前にエラーが報告されるため)
他のトークンの転送は、ETH の 21,000 ガス制限よりもはるかに高くなります。他のトークンは、通常の転送よりも複雑な計算と書き込みが必要なスマート コントラクトを通じてトランザクションを実行するためです。
ガスリミットの範囲は調整できますが、入れすぎると石油価格が高いのと同じように取引が失敗する可能性がありますが、コーラのボトルを燃料タンクとして使用し、100キロメートルを走らなければなりませんが、実際には、まだ高速道路に乗っていません。車にはガソリンがありません。そのため、ガソリン制限がマイナーが消費するのに十分でない場合、コードの実行は中断されます。それでも鉱山労働者は労働料ガスを回収してくれますよ～
ETHの現在のtpsのおおよその範囲はどれくらいですか?
2022年2月28日午後、ブロックガス制限は約30,000,000、イーサリアムのブロック生成時間は約13秒、最小トランザクションコストは21,000、ETHに相当するtpsの上限は約110です。トランザクション、ただし、トランザクションはコントラクトと対話するため、ETH の実際の tps は 10 を超えるだけです。
実行コストガス
イーサリアムでは、トランザクションを実行すると状態が変化します。複数のトランザクションが 1 つのブロックにパッケージ化されており、各ブロックはトランザクション リストに相当します。トランザクションが順番に実行されると、新しい正当な状態が出力されます。
トランザクションは次の手順で実行されます。
送信者アカウントの nonce 値を 1 増やす
トランザクションが送信されるたびに、送信者アカウントの nonce が増加します。この操作はトランザクション実行の開始時に完了します。トランザクションの実行が失敗した場合、アカウントの nonce 値はロールバックされます。送金者の口座から取引前払い金額（ガス制限 × ガス価格）を差し引きます。
送信者の口座残高からトランザクション前払い金額を差し引きますが、このメカニズムは単純で、送信者は任意執行トランザクションコスト (gasLimit × gasPrice) を支払います。トランザクションの実行に使用できるガス値を決定します (ガス制限 - 固有コスト)
トランザクションの総ガス制限から固有コストを差し引いた後、残るのはトランザクションの実行に利用できるガスです。トランザクションに含まれる操作を実行します (転送、呼び出し、またはスマート コントラクトの作成)
トランザクションの実行には、EVM 操作のリストも含まれます。EVM 操作をまったく必要としない唯一のトランザクションは、通常の転送です。
各 EVM 操作には対応するガス コストがあり、トランザクションの実行中、EVM 操作が実行されるたびに、対応するガス コストが利用可能なガスから差し引かれます。次の 2 つの状態のいずれかが発生するまで停止しないでください。利用可能なガスがなくなり、実行に失敗しました
実行後、利用可能なガスがまだ残っているか、ゼロになっています。
SELFDESTRUCT および SSTORE 機能を介して送信者に返金を行う
イーサリアムでは、不要になったスマート コントラクトを破棄するために SELFDESTRUCT オペコードが使用されます。契約が破棄されるたびに、執行者は 24,000 ウェイを徴収できます。
同様に、SSTORE オペコードを使用して 0 を書き込む (実質的に値を削除する) 場合、オペレーターは書き込まれる 0 ごとに 1500 ウェイを請求できます。
返金に関して興味深い点の 1 つは、返金にも上限があることです。この上限により、マイナーはトランザクションの実行に必要な計算時間の上限を把握できます。 (ガス料金と払い戻しに関する詳細な手順は、次のサイトでご覧いただけます。イーサリアムの設計上の合理性記事にあります）。
もう 1 つの重要な点は、トランザクションに含まれるすべての操作が実行された後にのみ返金が行われることです。したがって、返されるべきガスはトランザクション実行プロセスによって消費されず、それによって、ガスが枯渇しないトランザクションが発生する可能性が回避されます。未使用のガスをトランザクション送信者に返金します
トランザクションに使用される前払いがトランザクションで使用されるガスを超える場合、送信者はトランザクションの実行後に残りのガスを取り戻す権利を有します。マイニング収益を受益者アカウント（通常は、トランザクションを含むブロックを掘削したマイナーに属します）に送金します。
トランザクションの実行に使用されるすべてのガスはトランザクション手数料とみなされ、マイナーによって取得されます。このメカニズムは、マイナーがブロックを生成し続け、ネットワーク セキュリティのレベルで継続的に協力することを奨励します。
MUL、DIV、ADD、SUB などのトランザクションの実行にかかる運用コストについては、以下のイエロー ブックの対応する内容を参照してください。
ガスと TPS に関連する EIP スキーム:
EIP-5: RETURN と CALL のガス使用量を調整する
EIP-150: 多数の IO 操作のガスコストの変化
EIP-158: 状態のクリーンアップ
EIP-1108: alt_bn128 プリコンパイル済みのガス コストを削減する
EIP-1283: SSTORE オペコードのガス調整
EIP-2028: トランザクション データの使用コストを削減する
EIP-2200: 正味ガス計量の構造定義
EIP-2565: ModExpGas コストを指定する
EIP-1559: ETH 1.0 チェーンの手数料市場の変化
EIP-2929: 状態アクセス オペコードのガス コストの増加
EIP-1077: 契約通話用のガスリレー
EIP-1087: SSTORE 操作のガス計測
EIP-1285: GcallstipendGas を CALL オペコードに追加
EIP-1380: 内線通話のガス料金の削減
EIP-1613: ガソリンスタンドネットワーク
EIP-1930: 厳密なガス セマンティクスを使用した CALL
EIP-2045: EVM オペコードの詳細なガスコスト
EIP-2046: プリコンパイルのための静的呼び出しのガスコストの削減
EIP-2542: 新しいオペコード TXGASLIMIT および CALLGASLIMIT
EIP-3322: アカウント ガス ストレージのオペコード
EIP-2780: 内部トランザクション ガスを削減する
EIP-4488: トランザクションの呼び出しデータのガスと合計呼び出しデータの制限を削減する
EIP-4844: シャード BLOB トランザクション
EIP-1559
2019年にV Godによって提案され、2021年8月5日に発売されます。
トランザクション価格設定メカニズムは、ブロックごとの固定トランザクション料金で構成され、瞬間的な輻輳を考慮してブロック サイズを動的に拡張/縮小します。
トランザクション送信者は、次の 2 つの値を指定して手数料を指定します。
「基本料金」に「ガスプレミアム」を加算してガス料金を計算します。 「ガスプレミアム」は、マイナーレートのリスクを補うために低い値 (例: 1 gwei) に設定することも、突然の大量の取引量に対抗するために高い値に設定することもできます。マイナーには「ガスプレミアム」が付与されます。
モチベーション
モチベーション
「イーサリアムの現在の「最高価格オークション」料金モデルは非効率的で、ユーザーにとってコストがかかります。この EIP-1559 は、ネットワーク需要に基づいて基本ネットワーク料金を調整することにより、このメカニズムの代替案を提案しています。これにより、より良い料金価格効率を生み出し、複雑さを軽減できます。不必要に高額な料金の支払いを避けるために必要なクライアント ソフトウェアの数。」
現在のイーサリアム システムでは、新しく送信されたトランザクションはマイナーによって次のブロックにパッケージ化されるまで待つ必要がありますが、ガス価格パラメーターを増加してネットワーク平均よりも高くすることで、これらのトランザクションを増やすことができ、それによってマイナーが独自のパッケージ化を行うよう奨励できます。貿易。マイナーは常に、最大の取引手数料を持つトランザクションを新しいブロックに含めることを望んでいます。そのため、次のブロックに含まれることが期待されるトランザクションは、常にガス価格が最も高いトランザクションになります。
この最高価格オークション モデルの問題は、取引需要が高い時期にはすぐに手に負えなくなる可能性があることです。ブロックがいっぱいに近づくと、ユーザーが他のブロックよりも高い価格でトランザクションを含めようとするため、次のブロックにトランザクションを含めるコスト (トランザクション手数料) が急激に上昇する可能性があります。
現在のマイナーは、1 つのブロックにパッケージ化されるトランザクションの数を増やす何らかの能力 (注: ブロック ガスの上限を増やすなど) を持っていますが、この上限はすぐに変更することはできず、実際、マイナーはより多くのトランザクションを使用することに積極的です。ブロックガスの制限をどんどん高くするのではなく、小さなフルブロックを使用します（マイナーにとって、ブロックが大きくなるとアンクルブロック率によりリスクが高くなります）。特に、ウォレットが特定の時間枠内にトランザクションが含まれるようなガス価格アルゴリズムを使用している場合、トランザクションを次の（ほぼ）フルブロックに含めるためにかなり高額なトランザクション手数料を支払うことになる可能性があります。
EIP-1559では、ガス料金に「基本料金」（基本料金）という概念が導入されており、この料金は動的に調整されるように設定されており、ネットワークがブロック当たりの目標ガス使用量を超えると、「基本料金」が若干増加し、目標数量を下回ると「基本料金」が若干下がります。この「基本料金」はマイナーの懐には入らず、破棄されます。
マイナーにトランザクションをパッケージ化するよう動機付けるために、ユーザーは「チップ」（チップ）パラメータも設定し、トランザクションをブロックに含めるために支払ってもよい最大金額を設定します。マイナーはこの「チップ」を受け取ります。 」（ヒント）。
「基本料金」はネットワーク需要の瞬間的な変化に応じて激しく変動しないため、ユーザーは「最高価格オークション」モデルによってもたらされる非効率性からやや離れています（「チップ」料金は依然として最高価格モデルです）。なぜなら、「基本料金」はマイナーに与えられる代わりに燃やされるため、マイナーは取引手数料を操作しようとするインセンティブがありません。重要なのは、このメカニズムは、ウォレット開発者がネットワーク取引手数料を自動的に見積もる際に抱えている大きな問題も解決しようとしており、取引手数料の見積をより予測しやすくすることです。
簡単な概要
ユーザーエクスペリエンスを向上させ、過度のガスコストの増加を回避し、市場をより適切に推定し、L2運用コストの評価に利益をもたらし、マイナーの利益を削減し、より多くのETHを破壊し、ETHとレイヤー2に利益をもたらしますが、tpsにはほとんど影響しません。
EIP-4488
2021年11月にV神より提案され、まだ草案段階（議論・確認予定）
モチベーション
モチベーション
ロールアップは、短期、中期、そして場合によっては長期的に、イーサリアムの唯一のトラストレス スケーリング ソリューションです。 L1 トランザクション手数料は長い間非常に高かったため、エコシステム全体のロールアップへの移行を促進するために必要なことは何でも行うことが緊急に必要です。ロールアップは、多くのイーサリアム ユーザーの料金を大幅に削減します。オプティミズムとアービトラムは、イーサリアムの L1 層自体よりも 3 ～ 8 倍低い料金を提供することがよくありますが、データ圧縮が優れており、署名の組み込みを回避できる ZK ロールアップは、料金が約 40 ～ 100 分の 1 低くなります。
しかし、それでも、多くのユーザーにとって料金は高すぎます。ロールアップ自体の慢性的な不十分さに対する長期的な解決策は、データ シャーディングです。これにより、チェーン内のロールアップ用に最大 1 ～ 2 MB/秒の専用データ スペースが追加されます。ただし、データシャーディングの実装と展開には依然としてかなりの時間がかかります。したがって、ロールアップコストをさらに削減し、エコシステム全体がロールアップ中心のイーサリアムに移行するよう促すための短期的なソリューションが必要です。
この EIP は、セキュリティ リスクを軽減しながら迅速に実装できる短期的なソリューションを提供します。
現在のブロックのガス制限は約 30000000 で、そのブロックの最大ブロック サイズは 30000000 / 16 = 1875000 バイトです。 calldata を 16 から 3 に減らすだけで、最大ブロック サイズが 10000000 バイトに増加し、イーサリアム P2P ネットワークに前例のない圧力がかかることになるため、この提案では calldata の合計サイズが制限されます。式は次のとおりです。
簡単な概要
副題
取引コストが TPS に与える影響
最初のレベルのタイトル
3. ETHネットワーク
ETHノード間のデータはP2Pネットワークを介して送信されますが、ETHのP2Pネットワークはノード間のブロックデータの同期速度に影響を与えるため、TPSの成長も制限されます。
Devp2p は、Ethereum P2P ネットワークを形成するネットワーク プロトコルのセットです。イーサリアムに関連するあらゆる Web アプリケーションのニーズに対応します。
このシステムは、インターネット全体で他のノードの検出と安全な通信を提供します。
IPFSlibp2pプロジェクトは、モジュール式コンポーネントから P2P ネットワークを組み立てるためのモジュールのコレクションであることを目的としています。
2 つのプロジェクトは範囲が異なり、異なる目標を念頭に置いて設計されているため、比較するのは困難です。 devp2p は、イーサリアムのニーズに適切に応えることを目的とした統合システム定義です (ただし、他のアプリケーションにも適している可能性があります)。一方、libp2p は、単一のアプリケーションに特化したサービスを提供しないプログラミング ライブラリ コンポーネントのコレクションです。
副題
ETH ネットワークに関連する EIP:
EIP-8: devp2p の上位互換性要件
EIP-627: ウィスパー仕様
EIP-706: DEVp2p 高速圧縮
EIP-778: イーサリアム ノード レコード (ENR)
EIP-868: v4 ENR 拡張機能
EIP-2124: トランザクション データの使用コストを削減する
EIP-2364: ETH/64: forkid 拡張プロトコル ハンドシェイク
EIP-2464: ETH/65: トランザクションのアナウンスと取得
EIP-2481: ETH/66: リクエスト識別子
EIP-2976: ゴシップベースの型付きトランザクション
EIP-4444: 実行層クライアントの履歴データを制限する
EIP-4444
2021年11月 提供者George Kadianakis、lightclient、Alex Stokesモチベーション
モチベーション
クライアントは、P2P レイヤーで 1 年以上前の履歴レシートの提供を停止します。クライアントはこれらの履歴データをローカルでプルーニングできます。
現在、履歴ブロックとレシートは 400 GB 以上のディスク領域を占有します (そしてさらに増加しています!)。したがって、チェーンを検証するには、通常、ユーザーは 1TB のディスクを持っている必要があります。
新しいブロックの検証には履歴データは必要ないため、クライアントがチェーンの最後を同期すると、JSON-RPC 経由で明示的に要求された場合、またはピアがチェーンの同期を試みた場合にのみ履歴データが取得されます。この提案では、履歴を除去することにより、ノードのハードディスク要件を削減します。履歴データをプルーニングすると、クライアントは履歴ブロックを処理するコードを削除することもできます。これは、実行クライアントがアップグレードのたびに複合的な変更を処理するコード パスを維持する必要がないことを意味します。
最終的に、この変更により、クライアントが PoS に基づいたより軽量な同期戦略を採用するため、ネットワーク上の帯域幅の使用量が削減されます。
簡単な概要
副題
TPSに対するETHネットワークの影響
最初のレベルのタイトル
4. マージプロセス
ビーコンチェーン
ビーコンチェーン
ビーコン チェーンは、拡張シャーディングおよびステーキング ネットワークを管理または調整します。しかし、それは今日のイーサリアムメインネットとは異なります。アカウントやスマートコントラクトを処理できません。
ビーコン チェーンの役割は時間の経過とともに変化しますが、安全で持続可能でスケーラブルなイーサリアムの基本的な構成要素として開発が進められています。
ビーコンチェーンはイーサリアムにPOSを導入します。これは、イーサリアムを保護するための新しい方法です。これは、イーサリアムをより健全にし、その過程でより多くの ETH を獲得できる公共財であると考えてください。
採掘採掘（現在のウェブのやり方では）もっと簡単です。長期的には、これはイーサリアムの安全性を高めるのに役立ちます。ネットワークに参加する人が増えるほど、ネットワークはより分散化され、安全になります。
当初、ビーコンチェーンは現在使用されているイーサリアムメインネットとは別に存在します。しかし、最終的にはそれらは接続されます。この計画は、ビーコン チェーンによって制御および調整される POS システムにメインネットを「統合」することです。
ビーコンチェーンは2020年12月に開始されます。
ETH2を放棄する
イーサリアムプロトコルは大きな変更を受けています。クライアント チームは、イーサリアムのセキュリティと分散化を向上させながら、世界中のユーザーのニーズを満たすためにプロトコルをアップグレードし、イーサリアムの容量を拡張しています。プロトコルの開発とは別に、イーサリアムにおける非常に重要な変化は、「Eth1」と「Eth2」という用語の廃止です。 2021年末からコア開発者は「Eth1」と「Eth2」の使用をやめ、それぞれ「実行層」と「コンセンサス層」に置き換える。本日、第 1 四半期のロードマップで強調したように、ethereum.orgこれにも同じ変更を加えます。
Eth1 → 実行層
Eth2 → コンセンサス層
実行層 + コンセンサス層 = イーサリアム
概要
概要
Eth1 および Eth2 (イーサリアム 2.0) という用語は段階的に廃止されます
新しい用語としての実行層 (Eth1) とコンセンサス層 (Eth2)
分散型の方法でイーサリアムをスケーリングするためのロードマップは変わりません
ユーザーは何もする必要はありません
イーサリアム 2.0 はどこから来たのでしょうか?
ロードマップの一環として、イーサリアムは分散型でネットワークを拡張し、PoS (プルーフ・オブ・ステーク) に移行することを計画しています。以前、研究者たちはこれらの計画に別々に取り組んでいましたが、2018年頃には上記のすべてが「イーサリアム 2.0」のロードマップに含まれるようになりました。
ロードマップの一部として、既存の PoW チェーン (Eth1) は最終的に難易度ボムによって非推奨になります。ユーザーとアプリケーションは新しいイーサリアム PoS チェーン (つまり Eth2) に移行されます。
2019 年初めに ConsenSys によって発行された Serenity Roadmap で詳細が説明されています。
変化したこと？
ビーコン チェーンの作業が始まると、段階的なイーサリアム 2.0 が完全に提供されるまでに数年かかることが明らかになりました。これにより、アクセスされなくなった状態をネットワークから削除することで状態のインフレ率を制限するパラダイムであるステートレス・イーサリアムなど、PoW チェーンに関する研究イニシアチブの復活につながりました。
PoW チェーンの長期的な持続可能性への注目の高まりと、ビーコン チェーンがイーサリアム 2.0 ロードマップの残りの部分よりも早く準備が完了するという認識が相まって、「早期マージ」提案につながりました。この提案では、既存のEVMチェーンがイーサリアム2.0の「シャード0」として機能します。これにより、PoS への移行が迅速化されるだけでなく、PoS に移行するためにアプリケーション エンドポイントを移行する必要がないため、アプリケーションの移行もよりスムーズになります。
この提案が公開されてから間もなく、Danny Ryan は、記事「The Eth1+Eth2 Client Relationship」の中で、既存の Eth1 クライアントを活用してこれを実現する方法を検討しました。これにより、マージされたシステムを提供し、すでにメインネット上にある実績あるクライアントを最大限に活用するために必要な開発作業が大幅に軽減されます。同じ頃、イーサリアムを拡張するための実行可能かつ安全な方法としてロールアップに関する研究が有望であることが証明されました。複雑で不確実なスケーリング ソリューションを何年も待つのではなく、シャーディングではなくロールアップ ベースのスケーリングに焦点を当てたほうがよいでしょう。
文章
Eth2 を使用できないのはなぜですか?
思考モード
Eth2 ブランド名に関する主な問題の 1 つは、Eth2 が新しい Ethereum ユーザーに対して不完全なメンタル モデルを作成することです。彼らは直感的に次のように考えるでしょう: Eth1 が最初に来て、Eth2 がそれに続きます; または、Eth2 が作成されると Eth1 は存在しなくなります。どちらの考えも間違っています。 Eth2 という用語を使用しなくなることで、将来のユーザーはこの誤解されやすい考え方を形成しなくなります。
許容範囲
イーサリアムのロードマップのアップグレードに伴い、イーサリアム 2.0 はイーサリアムのロードマップの意味を正確に表現できなくなりました。厳密かつ正確な語彙の選択は、一般の人々がイーサリアムの内容をよりよく理解するのに役立ちます。
詐欺を防ぐ
残念なことに、一部の悪意のある攻撃者は、Eth2 の誤称を悪用して、ユーザーをだまして ETH をトークン「ETH2」と交換させたり、Eth2 がアップグレードする前に何らかの方法で ETH を移行させたりしようとしました。
今回更新された用語によって、この不正な要素が明確に排除され、生態系がより安全になることを願っています。
誓約書の明確化
ビーコンチェーン
マージ
イニシャル、ビーコンチェーンメインネットとは別に実行されます。イーサリアムメインネットは引き続きPOWを通過しますビーコンチェーンが使用している場合でも保護されますPOS コンセンサスは並行して実行されます。マージとは、2 つのシステムが最終的に統合されることです。
イーサリアムのメインネットが観光客でいっぱいの高速で走る電車であると想像してください。ビーコンチェーンにも同じことが当てはまります。それは目に見えず、想像するのが非常に困難です。
この合併はイーサリアムのプルーフ・オブ・ワークの終わりを示し、イーサリアムのより持続可能で環境に優しい時代の到来を告げます。この時点で、イーサリアムはその実現に近づくことになるでしょう。イーサリアムのビジョンで概説されているように、包括的、安全、持続可能であり、ユーザーはプロセス全体を意識することはありません。
合併が行われると、ステーカーはイーサリアムメインネットを検証するために割り当てられます。POWモードマイニングは不要になります、そのためマイナーは収入を新しいプルーフ・オブ・ステーク・システムに投資することができます。
副題
合併によるTPSへの影響
最初のレベルのタイトル
5. 断片化
シャーディング (負荷を分散するためにデータベースを水平に分割するプロセス) は、コンピューター サイエンスの一般的な概念です。イーサリアムのコンテキストでは、シャーディングは「シャード」と呼ばれる新しいチェーンを作成することでネットワークの混雑を軽減し、1 秒あたりのトランザクションを増加します。
イーサリアムのシャーディング プロセスは多段階のアップグレード プロセスとなり、最終的にシャーディング チェーンはネットワーク負荷を 64 の新しいチェーンに分散します。
副題
断片化機能
分散化を維持するシャーディングは拡張するための優れた方法であり、シャード チェーンを使用すると、バリデーターはネットワーク全体のデータを保存/実行するのではなく、検証するシャードのデータを保存/実行するだけで済みます。これにより処理が高速化され、ハードウェア要件が大幅に軽減されます。
シャーディングにより、最終的には個人のラップトップや携帯電話でイーサリアムを実行できるようになります。より多くの人がシャード化されたイーサリアムに参加したり、クライアントを実行したりできるようになります。これによりセキュリティが向上し、ネットワークが分散化されるほど攻撃対象領域が小さくなります。
副題
シャードチェーンの詳細についてのディスカッション
シャード チェーン バージョン 1: データの可用性
最初のシャード チェーンの実行中にのみ追加データがネットワークに提供されます。彼らはトランザクションやスマートコントラクトを処理しません。ただし、ロールアップと組み合わせると、大量のトランザクションが処理されます。
Rollup は、現在存在する「レイヤー 2」テクノロジーです。これにより、dapp はトランザクションをオフチェーンの単一トランザクションにバンドルまたは「ロールアップ」し、暗号証明を生成してチェーンに送信することができます。これにより、トランザクションに必要なデータが削減されます。シャーディングによって提供される追加のデータ可用性をすべて組み合わせると、1 秒あたり 100,000 のトランザクションを取得できます。
シャード チェーン バージョン 2: コードの実行
バージョン 1 シャーディングによって提供される処理能力を考慮して、処理の実行にもシャーディングを適用する必要があるかどうか。コミュニティでは議論があります。 Vitalik Buterin 氏は、議論する価値のある 3 つの潜在的な選択肢を提案しました。
(1) ステート実行を必要としない
これは、スマート コントラクトを処理できるシャードを作成せず、データ ウェアハウスとしてのみ使用することを意味します。
(2) フラグメンテーションの実装の一部
おそらく、すべてのシャード (現時点では 64 個が予定されている) をよりスマートにする必要がないという妥協案があるかもしれません。この機能をいくつかにのみ追加し、残りはそのままにしておくことができます。これにより、配送を早めることができます。
(3) (ZK) のスナークを待つ
副題
フラグメントの推定時間
マージマージ副題
断片化が TPS に及ぼす影響
元のリンク
