Przejdź do głównej zawartości

Strona ostatnio zaktualizowana: 25 stycznia 2024

Aktywne obszary badań nad Ethereum

Jedną z głównych zalet Ethereum jest to, że aktywna społeczność badawcza i techniczna stale je ulepsza. Wiele entuzjastycznych i utalentowanych osób na całym świecie chciałoby zająć się nierozstrzygniętymi problemami w Ethereum, ale nie zawsze łatwo jest dowiedzieć się, jakie to problemy. Ta strona przedstawia kluczowe aktywne obszary badawcze jako przybliżony przewodnik po najnowocześniejszych rozwiązaniach Ethereum.

Jak działają badania nad Ethereum

Badania nad Ethereum są otwarte i przejrzyste, wcielając zasady Zdecentralizowanej Nauki (DeSci)(opens in a new tab). Celem jest uczynienie narzędzi badawczych i wyników tak otwartymi i interaktywnymi, jak to tylko możliwe, na przykład za pomocą wykonywalnych notatników. Badania nad Ethereum postępują szybko, a nowe odkrycia są publikowane i omawiane otwarcie na forach takich jak ethresear.ch(opens in a new tab), zamiast docierać do społeczności poprzez tradycyjne publikacje po rundach wzajemnej weryfikacji.

Ogólne zasoby badawcze

Niezależnie od konkretnego tematu, można znaleźć wiele informacji o badaniach nad Ethereum na stronie ethresear.ch(opens in a new tab) i kanale Discord Eth R&D(opens in a new tab). Są to główne miejsca, w których badacze Ethereum omawiają najnowsze pomysły i możliwości rozwoju.

Ten raport opublikowany w maju 2022 r. przez DelphiDigital(opens in a new tab) zawiera dobry przegląd planu działania Ethereum.

Źródła finansowania

Możesz zaangażować się w badaniach nad Ethereum i otrzymać za to wynagrodzenie! Na przykład, Fundacja Ethereum przeprowadziła niedawno rundę finansowania Grantów Akademickich(opens in a new tab). Informacje na temat bieżących i nadchodzących możliwościach finansowania możesz znaleźć na stronie grantów Ethereum.

Badania nad protokołami

Badania nad protokołami związane są z warstwą bazową Ethereum — zestawem zasad określających sposób, w jaki węzły łączą się, komunikują, wymieniają i przechowują dane Ethereum oraz dochodzą do konsensusu w sprawie stanu blockchaina. Badania nad protokołami dzielą się na dwie kategorie: konsensus i wykonanie.

Consensus

Badania nad konsensusem są związane z mechanizmem proof-of-stake Ethereum. Przykładowe tematy badań nad konsensusem to:

  • identyfikacja i łatanie luk w zabezpieczeniach;
  • kwantyfikowanie bezpieczeństwa kryptoekonomicznego;
  • zwiększanie bezpieczeństwa lub wydajności implementacji klienta;
  • oraz rozwijanie lekkich klientów.

Oprócz badań wybiegających w przyszłość, badane są niektóre fundamentalne przeprojektowania protokołu, takie jak nieodwołalność pojedynczego slotu, aby umożliwić znaczące ulepszenia Ethereum. Co więcej, wydajność, bezpieczeństwo i monitorowanie sieci peer-to-peer między klientami konsensusu są również ważnymi tematami badawczymi.

Podstawowe informacje

Ostatnie badania

Wykonanie

Warstwa wykonawcza związana jest z wykonywaniem transakcji, uruchamianiem wirtualnej maszyny Ethereum (EVM) i generowaniem ładunków wykonawczych w celu przekazania ich do warstwy konsensusu. Istnieje wiele aktywnych obszarów badań, w tym:

  • budowanie wsparcia lekkich klientów;
  • badanie limitów gazu;
  • oraz włączanie nowych struktur danych (np. Drzewa Verkle).

Podstawowe informacje

Ostatnie badania

Rozwój klientów

Klienci Ethereum są implementacjami protokołu Ethereum. Rozwój klienta sprawia, że wyniki badań protokołu stają się rzeczywistością poprzez wbudowanie ich w tych klientów. Rozwój klienta obejmuje aktualizację specyfikacji klienta, a także tworzenie konkretnych implementacji.

Węzeł Ethereum wymaga uruchomienia dwóch elementów oprogramowania:

  1. klient konsensusu do śledzenia wierzchołka blockchainu, plotkowania bloków i obsługi logiki konsensusu
  2. klient wykonawczy do obsługi maszyny wirtualnej Ethereum oraz wykonywania transakcji i inteligentnych kontraktów

Zobacz stronę węzłów i klientów po więcej szczegółów o węzłach i klientach oraz listę wszystkich aktualnych implementacji klientów. Historię wszystkich aktualizacji Ethereum możesz również znaleźć na stronie historii.

Klienty wykonawcze

Klienty konsensusu

Skalowanie i wydajność

Skalowanie Ethereum jest głównym obszarem zainteresowania badaczy Ethereum. Obecne podejścia obejmują przenoszenie transakcji do pakietów zbiorczych i uczynienie ich tak tanimi, jak to tylko możliwe, przy użyciu blobów danych. Wstępne informacje na temat skalowania Ethereum są dostępne na naszej stronie skalowania.

Warstwa 2

Obecnie istnieje kilka protokołów warstwy 2, które skalują Ethereum przy użyciu różnych technik łączenia transakcji i zabezpieczania ich w warstwie 1 Ethereum. Jest to bardzo szybko rozwijający się temat z dużym potencjałem badawczym i rozwojowym.

Podstawowe informacje

Ostatnie badania

Mosty

Jednym ze szczególnych obszarów warstwy 2, który wymaga dalszych badań i rozwoju, są bezpieczne i wydajne mosty. Obejmuje to mosty między różnymi warstwami 2. i mosty między warstwą 1 i warstwą 2. Jest to szczególnie ważny obszar badań, ponieważ mosty są często celem ataków hakerów.

Podstawowe informacje

Ostatnie badania

Sharding

Sharding blockchainu Ethereum od dawna jest częścią rozwoju planu działania. Jednak nowe rozwiązania skalowania, takie jak „Danksharding”, są obecnie w centrum uwagi.

Podstawowe informacje

Ostatnie badania

Sprzęt

Uruchamianie węzłów na skromnym sprzęcie ma fundamentalne znaczenie dla utrzymania zdecentralizowanego Ethereum. Dlatego aktywne badania nad minimalizacją wymagań sprzętowych do uruchamiania węzłów są ważnym obszarem badań.

Podstawowe informacje

Ostatnie badania

Bezpieczeństwo

Bezpieczeństwo to szeroki temat, który może obejmować zapobieganie spamowi/oszustwom, bezpieczeństwo portfela, bezpieczeństwo sprzętu, bezpieczeństwo krypto-ekonomiczne, polowanie na błędy i testowanie aplikacji i oprogramowania klienta oraz zarządzanie kluczami. Przyczynianie się do poszerzania wiedzy w tych obszarach pomoże stymulować przyjęcie do głównego nurtu.

Kryptografia i ZKP

Dowody wiedzy zerowej (ZKP) i kryptografia mają kluczowe znaczenie dla budowania prywatności i bezpieczeństwa w Ethereum i jego aplikacjach. Wiedza zerowa to stosunkowo młoda, ale szybko rozwijająca się przestrzeń z wieloma otwartymi możliwościami badawczymi i rozwojowymi. Niektóre możliwości obejmują opracowanie wydajniejszych implementacji algorytmu haszującego Keccak(opens in a new tab), znalezienie lepszych zobowiązań wielomianowych niż obecnie istniejące lub obniżenie kosztów generowania kluczy publicznych ecdsa i obwodów weryfikacji podpisów.

Podstawowe informacje

Ostatnie badania

Portfele

Portfele Ethereum mogą być rozszerzeniami przeglądarki, aplikacjami komputerowymi i mobilnymi lub inteligentnymi kontraktami na Ethereum. Prowadzone są aktywne badania nad portfelami odzyskiwania społecznościowego, które zmniejszają część ryzyka związanego z zarządzaniem kluczami poszczególnych użytkowników. Wraz z rozwojem portfeli prowadzone są badania nad alternatywnymi formami abstrakcji kont, co jest ważnym obszarem rodzących się badań.

Podstawowe informacje

Ostatnie badania

Społeczność, edukacja i zasięg

Wprowadzanie nowych użytkowników do Ethereum wymaga nowych zasobów edukacyjnych i podejścia do zasięgu. Mogą to być posty i artykuły na blogach, książki, podcasty, memy, wydarzenia z zasobami edukacyjnymi i wszystko inne, co tworzy społeczności, wita nowych użytkowników i edukuje ludzi na temat Ethereum.

UX/UI

Aby wprowadzić więcej osób do Ethereum, ekosystem musi poprawić UX/UI. Będzie to wymagało od designerów i ekspertów ds. produktów ponownego przeanalizowania designu portfeli i aplikacji.

Podstawowe informacje

Ostatnie badania

Ekonomia

Badania ekonomiczne w Ethereum zasadniczo opierają się na dwóch podejściach: walidacji bezpieczeństwa mechanizmów opartych na zachętach ekonomicznych („mikroekonomia”) i analizie przepływów wartości między protokołami, aplikacjami i użytkownikami („makroekonomia”). Istnieją złożone czynniki krypto-ekonomiczne związane z natywnym aktywem Ethereum (Ethereum) i tokenami zbudowanymi na nim (na przykład NFT i tokeny ERC20).

Podstawowe informacje

Ostatnie badania

Rynki blockspace i opłat

Rynki blockspace regulują uwzględnianie transakcji użytkowników końcowych, bezpośrednio w Ethereum (warstwa 1) lub w sieciach pomostowych, np. pakietach zbiorczych (warstwa 2). W Ethereum transakcje są przesyłane na rynek opłat wdrożony w protokole jako EIP-1559, chroniąc łańcuch przed spamem i zatorami cenowymi. W obu warstwach transakcje mogą generować efekty zewnętrzne, znane jako Maksymalna Wartość Możliwa do Wydobycia (MEV), które powodują nowe struktury rynkowe w celu przechwytywania lub zarządzania tymi efektami zewnętrznymi.

Podstawowe informacje

Ostatnie badania

Zachęty proof-of-stake

Walidatory wykorzystują natywne aktywo Ethereum (ether) jako zabezpieczenie przed nieuczciwym zachowaniem. Kryptoekonomia tego decyduje o bezpieczeństwie sieci. Wyrafinowane walidatory mogą być w stanie wykorzystać niedoskonałości warstwy motywacyjnej do przeprowadzenia ataków.

Podstawowe informacje

Ostatnie badania

Płynne stakowanie i derywatywy

Płynny stakowanie pozwala użytkownikom posiadającym mniej niż 32 ETH na otrzymywanie zysków ze stakingu poprzez zamianę etheru na token reprezentujący zestakowany ether, który można wykorzystać w DeFi. Jednak zachęty i dynamika rynku związane z płynnym stakowaniem są wciąż odkrywane, podobnie jak ich wpływ na bezpieczeństwo Ethereum (np. ryzyka centralizacji).

Podstawowe informacje

Ostatnie badania

Testowanie

Formalna weryfikacja

Formalna weryfikacja polega na napisaniu kodu w celu zweryfikowania, czy specyfikacje konsensusu Ethereum są poprawne i wolne od błędów. Istnieje wykonywalna wersja specyfikacji napisana Pythonie, która wymaga konserwacji i rozwoju. Dalsze badania mogą pomóc w ulepszeniu implementacji specyfikacji w Pythonie i dodaniu narzędzi, które mogą bardziej solidnie weryfikować poprawność i identyfikować problemy.

Podstawowe informacje

Ostatnie badania

Nauka i analityka danych

Istnieje zapotrzebowanie na więcej narzędzi do analizy danych i pulpitów nawigacyjnych, które dostarczają szczegółowych informacji o aktywności na Ethereum i kondycji sieci.

Podstawowe informacje

Ostatnie badania

Aplikacje i narzędzia

Warstwa aplikacji obsługuje różnorodny ekosystem programów, które rozliczają transakcje w warstwie bazowej Ethereum. Zespoły deweloperów nieustannie znajdują nowe sposoby wykorzystania Ethereum do tworzenia złożonych, pozbawionych uprawnień i odpornych na cenzurę wersji ważnych aplikacji Web2 lub tworzenia zupełnie nowych koncepcji natywnych dla Web3. Jednocześnie opracowywane są nowe narzędzia, które sprawiają, że tworzenie zdecentralizowanych aplikacji na Ethereum jest mniej skomplikowane.

DeFi

Zdecentralizowane finanse (DeFi) to jedna z głównych kategorii aplikacji zbudowanych na Ethereum. DeFi ma na celu stworzenie złożonych „klocków pieniężnych”, które pozwolą użytkownikom przechowywać, przesyłać, pożyczać i inwestować krypto-aktywa za pomocą inteligentnych kontraktów. DeFi to szybko zmieniająca się przestrzeń, która jest stale aktualizowana. Badania nad bezpiecznymi, wydajnymi i dostępnymi protokołami są stale potrzebne.

Podstawowe informacje

Ostatnie badania

DAO

Wpływowym przypadkiem użycia Ethereum jest możliwość organizowania się w sposób zdecentralizowany poprzez wykorzystanie DAO. Istnieje wiele aktywnych badań nad tym, w jaki sposób DAO na Ethereum mogą być rozwijane i wykorzystywane do wykonywania ulepszonych form zarządzania, jako narzędzia koordynacji zminimalizowanego zaufania, znacznie rozszerzając możliwości ludzi poza tradycyjne korporacje i organizacje.

Podstawowe informacje

Ostatnie badania

Narzędzia deweloperskie

Narzędzia dla deweloperów Ethereum szybko się poprawiają. W tym obszarze wymagane jest wiele aktywnych badań i prac rozwojowych.

Podstawowe informacje

Ostatnie badania

Oracle

Wyrocznie importują dane spoza łańcucha do blockchainu w sposób zdecentralizowany i niewymagający uprawnień. Uzyskanie tych danych w łańcuchu umożliwia zdecentralizowanym aplikacjom reagowanie na zjawiska w świecie rzeczywistym, takie jak wahania cen aktywów w świecie rzeczywistym, wydarzenia w aplikacjach poza łańcuchem, a nawet zmiany pogody.

Podstawowe informacje

Ostatnie badania

Bezpieczeństwo aplikacji

Włamania na Ethereum zazwyczaj wykorzystują luki w poszczególnych aplikacjach, a nie w samym protokole. Hakerzy i deweloperzy aplikacji prowadzą wyścig zbrojeń, aby opracować nowe ataki i mechanizmy obronne. Oznacza to, że zawsze potrzebne są ważne badania i rozwój, aby chronić aplikacje przed włamaniami.

Podstawowe informacje

Ostatnie badania

Stos technologiczny

Decentralizacja całego stosu technologicznego Ethereum jest ważnym obszarem badawczym. Obecnie zdecentralizowane aplikacje na Ethereum zwykle mają pewne punkty centralizacji, ponieważ polegają na scentralizowanych narzędziach lub infrastrukturze.

Podstawowe informacje

Ostatnie badania

Czy ten artykuł był pomocny?