Paradigm最新研究：坎昆升級後，以太坊駛往何方？

2024-01-18 18:01:11

原文：《 What comes after Ethereum's Cancun hard fork? 》

作者：Georgios Konstantopoulos

編譯：Odaily星球日報 Moni

一、內容概述

本文將分析 Paradigm Reth 團隊對 Prague（布拉格）硬分叉（Cancun 坎昆升級後的下個執行層硬分叉）包含的重要 EIP（以太坊網絡改進協議）的理解以及對 2024 年“EL Core Dev”計劃的看法。

Prague 硬分叉可能在 2024 年第三季度在以太坊測試網上進行，並在年底前在主網上實現。 其升級內容包括 ：

1、建議囊括與質押相關的 EIP，如 EIP-7002 ，激活再質押和無需外部信任的質押池；

2、獨立的 EVM 變更；

此外，Paradigm 愿與所有希望進一步研究 Prague 等 EL 硬分叉中難題的團隊合作，也十分樂意提供修改 Reth 代碼庫在內的指導。

Paradigm 認同的方向：

1、Paradigm 認為應當優先考慮以下 EIP： 7002、 6110、 2537 。

2、Paradigm 支持規範中描述的以太坊對象格式（EOF），但希望盡快確定範圍，並創建一個致力於該範圍的 meta-EIP。

3、Paradigm 愿意增加 EIP-4844 Max Blob Gas，對其中正確的數字不做過多評論，但會邀請數據人員合作調研該 EIP。

4、對於發布 EIP-7547 ：Inclusion Lists 版本，Paradigm 持开放態度，該 EIP 可以幫助抵抗基礎層審查。

Paradigm 不認同的方向：

1、Paradigm 不支持 Prague 硬分叉所採用的 Verkle Tries 數據結構，但支持客戶端團隊在 2024 年第二季度开始為此努力，同時承諾於 2025 年中/下旬在大阪升級發布。

2、Paradigm 認為不應該增加 L1 執行 Gas 限制或合約規模，但會邀請數據人員合作調查這種做法對以太坊網絡的影響。同時 Paradigm 愿意調整自己的看法，因為過去的測試表明 Reth 節點可以毫無問題地處理增加的負載。

3、Paradigm 認為錢包/账戶抽象 EIP 需要進行更多的相互對抗測試，以更好地了解權衡網絡空間。如果錢包/账戶抽象不相互排斥，那么將愿意在未來部署多個與账戶抽象相關的 EIP。

4、如果社區同意傳聞中的 NSA 後門，Paradigm 認為可以越過 EIP-7212 (secp 256 r 1) 的线路。

5、其他路线圖主題：Paradigm 對共識層 EIP 或 CL/EL（共識層/執行層）分叉耦合沒有做過實際了解，但 EIP 7549 和 EIP 7251 兩個提案似乎很有前途。Paradigm 還希望盡可能從 EL 方面為 PeerDAS 的工作做出貢獻，目前希望避免引入 SSZ 根（EIP 6404、 6465、 6466）。最後，Paradigm 認為應該為過期的 blob、歷史記錄和狀態提供長期數據歸檔解決方案，因為 EIP-4844 和 EIP-4444 都沒有指明這一點，但以太坊是否愿意提供這樣的解決方案還有待確定。

以下是詳細內容：

Paradigm 認同的方向

抽象地說，Paradigm 主要支持以下兩個方面：

1) 進一步縮小共識層和執行層之間的差距；

2) EVM 修改可以作為單人作業執行，並且可以進行獨立測試或並行測試。

EIP-7002

該 EIP 通過使執行層側的智能合約能夠控制共識層側的單個或多個驗證器來解鎖去信任的重新質押和質押池。從 Paradigm 的角度來看，這個 EIP 有一定道理，至少將使現有質押池能夠從實現提款的智能合約中消除一層中心化。

此外，將有狀態預編譯引入 EVM 也是 Paradigm 認同需要在 EVM 實現中滿足的功能，但除此之外，Paradigm 認為這是一個可以直接執行的 EIP。

EIP-6110

該 EIP 引入了執行層狀態中的存款功能，簡化了需要在共識層上完成的狀態管理。在實施方面，這類似於跟蹤共識層提款，因此總的來說，Paradigm 認為這也是一個易於實施且獨立的 EIP。

EIP-2537

現階段，BLS 12-381 有多種實現，是許多 SNARK、BLS 籤名算法和 EIP-4844 中經常使用的曲线。Paradigm 認為 BLS 12-381 實現復雜度較低，因為它只是通過預編譯接口公开曲线的驗證算法，因此可能還需要 BLS 12-381 曲线預編譯的哈希值。

以太坊對象格式（EOF）

簡單來說，EOF 將同時支持 Solidity 和 Vyper 採用範圍更廣泛的版本，使分析變得更容易的代碼格式和驗證調整也是合理的，Paradigm 建議仔細考慮除此之外的任何內容並在下面推薦了一些 EIP，同時也愿意做進一步調整。

好的方面：

● 僅限 EVM 的更改，可以使用以太坊/測試網進行測試並由單人實施。

● Vyper 和 Solidity 想要的 EVM 改變。

● 有助於提高績效並增加合約規模限制。

● 消除了 EVM 在運行時進行字節碼分析需求，在不涉及緩存的情況下，分析的時間可能高達 50% ，並且隨着合約大小的增加而增加。

● 啓用部分代碼加載，浙江有助於執行大型智能合約。

● Devex：將允許通過 dupN/swapN 和其他工具改進來修復“堆棧太深”的問題。

● 未來可適用的功能：可以引入安全跨 L2 新功能，工具會知道哪些功能是兼容的。

不好的方面：

● 範圍和移動目標。

● 沒有支持大力推動將其納入其中。

● 遺留代碼仍然需要支持。

● 在採用之前，以太坊主網和其他 EVM 鏈之間存在暫時分歧。

Paradigm 認為以下 EOF 功能應在 2024 年部署，並且建議盡快確定範圍並承諾實施。後續部署應該考慮其他問題。因此，Paradigm 建議：

● EIP-3540 （EOF - EVM 對象格式 v1）：引入代碼和數據容器，並向以太坊字節碼添加結構和版本控制。

● EIP-3670 （EOF -代碼驗證）：拒絕部署時不遵循 EOF 格式的任何合約，只有更具結構化的代碼才能被執行，同時禁用無效和未定義的指令。

● EIP-663 （無限 SWAP 和 DUP 指令）：該 EIP 解決了 Solidity 中的“堆棧太深”問題，使用 JUMPDEST 分析作為即時值可能會產生副作用，但這是 EVM 變成語言非常想要的功能。

● EIP-4200 （EOF -靜態相對跳轉）：更好的靜態分析，沒有不確定的跳轉。更好的 aot 編譯，相對跳轉更有利於代碼的可重用性。

● EIP-4750 （EOF –函數）：需要解決可以使用動態跳轉但不能使用靜態跳轉的子例程，並且還允許部分代碼加載，可以與 Verkle 數據結構進行良好配合並增加了合約大小限制。

● EIP-5450 （EOF -堆棧驗證）：驗證代碼和堆棧要求。刪除除 CALLF 之外的所有指令的運行時堆棧下溢和溢出檢查（EIP-4750）。

● EIP-7480 （EOF -數據部分訪問指令）：允許訪問字節碼的數據部分。

● EIP-7069 （改進的 CALL 指令）能夠從 CALL 中刪除 Gas 可觀測性，未來將更容易重新定價 Gas。雖然該 EIP 獨立於 EOF，但 Paradigm 認為本次硬分叉是引入該 EIP 的好機會。

Paradigm 對 EIP-6206 （EOF-JUMPF 和非返回函數）不太確定，雖然該 EIP 允許在 EOF 函數中進行尾部調用優化，但 Paradigm 仍然需要看到語言分析其有用性。如果沒有，Paradigm 認為可以將其從範圍中刪除並包含在後續 EOF 更新中。

Paradigm 估計上述工作量大約為全職工作 1-2 個人月，如果評估的工作量較大，Paradigm 愿意進一步縮小上述範圍。

關於遺留字節碼的注釋：

● 雖然可以禁止新的遺留/非 EOF 字節碼，但無法棄用現有的遺留字節碼，因為它實際上充當 EOF“v 0 ”。遺留字節碼仍然需要 EOF 後的 JUMPDEST 分析，並且仍然需要特殊的代碼處理以將其分段為 Verkle Tries 中的區塊。

● 據 Paradigm 所知，如果不訪問源代碼，就無法驗證從非 EOF 字節碼到 EOF 的轉換，但 Paradigm 愿意研究促進這種轉換的機制。

● 或者，Paradigm 愿意探索強制狀態遷移到 EOF 的到期方法。

增加 EIP-4844 Blob 數量

Paradigm 對這一更改持开放態度，對應地，將增加“MAX_BLOB_GAS_PER_BLOCK 和 TARGET_BLOB_GAS_PER_BLOCK”

選擇 TARGET_BLOB_GAS_PER_BLOCK 和 MAX_BLOB_GAS_PER_BLOCK 的值以對應於每個區塊 3 個 blob ( 0.375 MB) 的目標(最多 6 個 blob，約 0.75 MB)。這些初始限制並不大，但可以最大限度地減少該 EIP 對網絡造成的壓力，隨着網絡在較大區塊下展現出可靠性，也可以在後續的升級中增加初始限制大小。

實際上，相關代碼更改不會太大，但 Paradigm 需要調查這些更高對 txpool 中的實際影響，因此可以重新使用 EIP-4844 壓力測試基礎設施。共識層可能很難傳播更多的 blob，所以 Paradigm 也尊重共識層隊伍的意見。

Paradigm 不認同的方向

Verkle Tries

簡單來說， 2024 年底/2025 年初完成 Verkle 部署的可能似乎不大，Paradigm 建議團隊在 2024 年第二季度為此分配資源，並承諾在 2025 年第二季度至第三季度在大阪硬分叉中進行部署。

好的方面：

● 通過更小的存儲證明實現成本更低的輕客戶端。

● 通過在區塊標頭中包含讀取預狀態來進行無狀態執行，這也可能由於靜態狀態訪問而導致性能改進。

● 通過對字節碼進行分塊並啓用部分代碼加載來提高合約大小限制。

● 由於“恢復”狀態的成本較低，狀態到期變得更容易接受。

不好的方面：

● 實施和測試的變更和集成工作的影響。

● Gas 核算變化：Verkle Tries 將見證人的大小引入到 Gas 計算功能中，Paradigm 擔心存儲定價的變化尚未被探索（例如，Verkle 後頭部 gas 消耗者的成本是多少）。

● 應用程序集成：當 Overlay 轉換運行時，帶有 Merkle Patricia Trie 驗證器的應用程序應該做什么？應該如何 eth_getProof 表現？

雖然 Verkle Tries 有一定優勢，但 Paradigm 認為需要更多地考慮第三方工具/合約需要如何適應，以及過渡會對二層解決方案等產生什么影響。最初 Paradigm 對遷移策略心存疑慮，因為它規定當從預先存在的 MPT 中讀取狀態時應該更新 Verkle Tries，但情況似乎不再如此了。因此，Paradigm 支持覆蓋 Overlay 方法作為可行的遷移路徑。

Verkle 遷移策略的文檔通常似乎已經過時，因為大多數資源仍然指出從 MPT 讀取狀態時應該更新 Verkle trie，即使事實並非如此。Paradigm 希望看到關鍵的過渡文檔使用最新的方法進行更新，可參考該文檔。Paradigm 還希望看到有關過渡战略的生態投資計劃草案。

因此，Paradigm 仍然支持其在 2025 年推出，不是在本次硬分叉中部署。

L1 Gas 限制

Paradigm 認為，在需求側可能存在某些“誤導”，實際上，提高 L1 Gas 限制在實踐中並不會產生太大影響。Paradigm 還認為大多數客戶端可以應對平均負載增加，但 Paradigm 希望對最壞的情況保持警惕，因此目前不建議增加 L1 Gas 限制。Paradigm 認為，短期內增加 blob Gas 限制是一個更有希望的解決方案。

Paradigm 希望邀請社區合作進行相關方向的研究，通常圍繞打破 EVM 中的資源計量進行。Broken Meter 發布的這篇論文應該是該研究領域的一個很好起點。

账戶抽象

Paradigm 愿意在硬分叉中包含 1 個或多個 EIP（或納入 ERC），但理想情況下，更希望看到每個提案之間有更多的用戶體驗和开發者體驗對比，這樣可以更好地了解工具集成的權衡空間和工作量。Paradigm 正在關注以下 EIP/ERC，社區可以隨時向 Paradigm 提出建議：

● EIP-3074 ：AUTH 和 AUTHCALL 操作碼

● ERC-4337 ：使用 Alt Mempool 進行账戶抽象

● EIP-5806 ：委托交易

● EIP-5920 ：PAY 操作碼

● EIP-6913 ：SETCODE 指令

● EIP-7377 ：遷移交易

● RIP-7560 ：原生帳戶抽象 - 核心 EIP - Fellowship of Ethereum Magicians

最後需要提醒的是，“帳戶抽象”僅適用於上述 EIP-4337 和 EIP-7560 ，而其他提案主要涉及兩個領域，分別是：Gas 贊助和批量操作。（“帳戶抽象”就像對驗證函數進行抽象，主要目標是啓用密鑰輪換，使多重籤名成為關鍵要素，並為我們提供一條自動實現量子抗性的路徑。）