Ethereum za 30 minut od Vitalika Buterina

Vitalik Buterin, zakladatel Etherea, zahajuje Devcon SEA komplexním přehledem evoluce Etherea jako decentralizovaného světového počítače. Vitalik se věnuje důkazu podílem (PoS), škálování na vrstvě 2 (l2), klientské diverzitě a aplikacím, které definují, kam bude ekosystém Etherea směřovat dál.

Tento přepis je přístupnou kopií původního přepisu videa (opens in a new tab) vydaného Nadací Ethereum. Pro lepší čitelnost byl lehce upraven.

Úvod (0:02)

Skvělé, takže Ethereum za 30 minut. Toto je prezentace, kterou jsem měl v podstatě na každém Devconu od jeho spuštění. Zajímavé je, jak se s tím, jak se mění ekosystém Etherea a jak se mění protokol Etherea, a jak se mění doba, nakonec docela dost mění i samotný obsah. Když se vrátíte k ekvivalentu této přednášky z roku 2015, uslyšíte hodně o uncle blocích. Samozřejmě, uncle bloky jsou vlastností důkazu prací (PoW). Nyní máme důkaz podílem (PoS), a tak už uncle bloky nemáme. Ethereum má nyní samozřejmě také vrstvy 2 (l2), a tehdy by toto vrstvy 2 vůbec neobsahovalo. Nyní víme, že vrstvy 2 tvoří polovinu celého příběhu. Ethereum je především vyvíjející se ekosystém a obsah tohoto se bude i nadále měnit s tím, jak se mění technologie, a také s tím, jak se důraz ekosystému přesouvá od budování základní infrastruktury k obrovskému zaměření na aplikace.

Co je to tedy Ethereum? Zaprvé, Ethereum je světový počítač. Kdo z vás si pamatuje, že Ethereum je světový počítač? Tohle je místo, kam bych měl dát ten meme, kde je ten chlápek se zbraní ve vesmíru a říká „vždycky byl“, ale nikdy jsem nepochopil, proč má někomu tak úžasné a krásné odhalení přijít ve stejnou chvíli, kdy ho zastřelí ve vesmíru 20 000 kilometrů od domova. Takže to dnes dělat nebudu. Ethereum je světový počítač. Vždycky jím bylo a vždycky bude.

Kromě toho je Ethereum neuvěřitelně velká a rozmanitá onchain ekonomika. Naštěstí měl Josh těsně přede mnou neuvěřitelně dobrou prezentaci, ve které mluvil o všech různých aspektech této ekonomiky. Ethereum je také neuvěřitelně velká a rozmanitá globální komunita. Ethereum je mnoho věcí. Myslím, že bych sem asi měl dát i blikající nápis „ETH jsou peníze“, ale Ethereum je spousta věcí.

Jak světový počítač funguje? Způsob, jakým o tom přemýšlím, je, že vrstva 1 (l1) je stroj na důvěru a vrstva 2 je grafický procesor (GPU). Vrstva 1 Etherea, tedy hlavní blockchain Etherea, je kotvou, která udržuje zbytek ekosystému v bezpečí a drží ho pohromadě. Vrstva 1 je důvodem, proč spolu vrstvy 2 mohou bez nutnosti důvěry komunikovat. Alespoň jakmile se vše aktualizuje na Fázi 2 (Stage 2), budete moci vzít aktivum, vydat ho na Optimismu a pak ho přesunout a držet uvnitř chytrého kontraktu na Arbitru, a to s nulovým rizikem protistrany. Vrstva 1 tu není od toho, aby byla ultra rychlá; není tu od toho, aby prováděla milion transakcí za sekundu. Vrstva 1 je tu v první řadě proto, aby byla decentralizovaná, robustní a aby byla něčím, na co se dá spolehnout.

Vrstva 2 je GPU. Vrstva 2 jste vy všichni v této místnosti, kteří jste součástí jakékoli jednotlivé vrstvy 2. Kdo z vás je součástí vrstvy 2? Hurá. Kdo z vás použil vrstvu 2? Kdo z vás použil vrstvu 1? Dobře, všichni jsme tu uživatelé. Existuje spousta těchto různých GPU a Ethereum jako světový počítač dokáže držet pohromadě, protože každé z těchto GPU je připojeno ke stroji na důvěru prostřednictvím systémů optimistických důkazů, důkazů s nulovým vědomím, SNARKů, STARKů, plonku nebo jakýchkoli jiných módních slov. Všechny tyto systémy zajišťují, že vrstva 1 je schopna bez nutnosti důvěry ověřovat, co se děje uvnitř vrstev 2, a vrstvy 2 jsou také schopny bez nutnosti důvěry číst, co se děje na vrstvě 1.

Decentralizace a diverzita (5:11)

Mezi těmito dvěma komponentami existuje důležitá souhra a společně tvoří Ethereum, které tu dnes je. Co je to L1? Je to řetězec. Běží na něm důkaz podílem. Nerozbíjí se. Co to znamená? L1 Etherea je řetězec, který celkově existuje už více než devět let a ve své současné podobě s důkazem podílem existuje něco málo přes dva roky. Jednou z opravdu důležitých věcí, kterou by základní vrstva měla mít, je jasný důkaz, že stavíte na základní vrstvě, která je decentralizovaná, otevřená, robustní a pravděpodobně si tyto vlastnosti udrží i do budoucna.

Jednou z částí toho je pomalost změn. Nechcete systém, který se najednou v úterý probudí, bude mít nové vedení a pak se rozhodne, že začne mazat celou řadu aplikací, změní celý svůj model, zvýší poplatky desetkrát nebo udělá jiné věci bez varování. Další součástí decentralizace a odolnosti je obnova. Kdykoli se objeví problém, být skutečně schopen se z něj zotavit a postupem času zlepšovat kvality vrstvy 1.

Když se podíváme na graf těžebních poolů důkazu prací Bitcoinu versus staking poolů důkazu podílem Etherea, jsem tu záměrně velkorysý, protože před Merge byla decentralizace důkazu prací Etherea ještě koncentrovanější. To, co vidíme na straně důkazu podílem Etherea, je poměrně rozmanitá sada staking poolů. Když se podíváte blíže na Lido, má něco málo pod 30 %, ale Lido není jeden aktér. Je to DAO. Technicky jsou vklady rozděleny mezi přibližně 40 různých provozovatelů uzlů. Je rozumné o tom uvažovat jako o něčem mezi jedním a 40 aktéry.

Pak tu máme „neidentifikované“. Neidentifikovaný není aktér, stejně jako klávesa „any“ (jakákoli) na vaší klávesnici ve skutečnosti není klávesa. Vlastně nevíme, co to je. Pravděpodobně je tam spousta sólo stakerů, stakerů z řad malých podniků a různých malých staking poolů. L1 Etherea má dnes ve svém designu důkazu podílem ve skutečnosti překvapivě vysokou míru decentralizace a to je vlastnost, která se postupem času jen zlepšuje.

Jednou z vlastností, která se skutečně hodně zlepšila, je klientská diverzita. Ethereum bylo asi před pěti lety v podstatě jen Go Ethereum (Geth). Když máte ekosystém, kterému dominuje jeden klient, stává se to samo o sobě centrálním bodem selhání. Kdo z vás si pamatuje DoS útoky z roku 2016? Probudíte se v 5:17 ráno, dostanete budíček ve vojenském stylu, sejdete do krizové místnosti a někdo objevil chybu v klientovi. Celý řetězec se zastaví. Opravíme to a pak o dva nebo tři dny později někdo najde další chybu. To pokračuje celý měsíc, dokud nakonec nemusíme provést hard fork. Ale během tohoto období schopnost Etherea mít dva různé klienty – v té době to byli Geth a Parity – v podstatě zachránila řetězec. Byly chvíle, kdy chyba zasáhla Geth, ale ne Parity, a chvíle, kdy chyba zasáhla Parity, ale ne Geth. Ethereum hodně získalo tím, že má více softwarových implementací, a to je něco, co je v roce 2024 pravděpodobně v nejlepším stavu v historii Etherea.

Více klientů a robustnost (10:40)

Když se podíváme na konsensuální klienty, kteří zpracovávají část Etherea týkající se důkazu podílem, a exekuční klienty, kteří zpracovávají část Etherea týkající se EVM, vidíme, že jediným klientem s nejvyšším tržním podílem je Geth, který má někde kolem 50 %. Co se stane, když se doslova dnes, právě teď, objeví chyba v jakémkoli klientovi Etherea? Zkontrolujte, jestli Ethereum stále běží. Hádám, že ano – vsadil bych si 99,99 % na PolyMarketu.

Případ první: Co se stane, když je tím klientem Geth? To je ten nejhorší případ. Pokud je klientem Geth a je v něm chyba, reálně se řetězec rozdělí na polovinu. Jedna polovina následuje Geth, druhá polovina následuje ostatní klienty, ale na obou stranách se řetězec přestane finalizovat. K finalizaci potřebujete dvě třetiny. Pokud máte méně než dvě třetiny, bloky se nadále vytvářejí, ale řetězec se přestane finalizovat. Pokud jste uživatel, aplikace nebo firma čekající na potvrzení nějaké transakce, zjistíte, že ani jeden řetězec se nefinalizuje, a budete v pohotovosti. Reálně se stane to, že hlavní vývojáři budou v nejvyšší pohotovosti, zjistí, který klient má vlastně chybu, a chyba se opraví. Když se to v Ethereu stalo jednou – zajímavost, tu transakci, která to způsobila, jsem v roce 2016 poslal já sám – v podstatě všechno bylo opraveno do 12 hodin.

To je ten nejhorší případ. V každém jiném případě, v podstatě pokud mají chybu Prysm nebo Lighthouse, stane se jen to, že se Ethereum přestane finalizovat maximálně na zhruba jeden den, a pak se v podstatě vrátí do normálu. U jakéhokoli jiného klienta si vůbec ničeho nevšimnete. Z hlediska praktické decentralizace je mít více klientů nesmírně užitečné. Diverzifikuje to moc a kontrolu nad ekosystémem Etherea, zejména v jakékoli sporné situaci. Pokud by se znovu stal nějaký incident typu DAO fork a jeden vývojářský tým by učinil nepopulární rozhodnutí, uživatelé by mohli velmi snadno přejít na jiné klienty a zcela je obejít.

To v ekosystému s jedním klientem není prakticky možné. Dosáhnout rozmanitého ekosystému s více klienty je obtížné. Kromě Etherea žádný jiný řetězec nedosáhl ničeho, co by se tomu blížilo. Dokonce i mimo Ethereum, jako třeba webové prohlížeče – webové prohlížeče by měly být otevřeným standardem. Realita je taková, že více než 80 % běží na nějakém forku WebKitu a zbytek běží na Firefoxu, který se statečně snaží udržet si svou pozici. Ethereu se podařilo tomuto trendu vzepřít.

Před dvěma lety byl tento graf horší. Decentralizace Etherea je nejen schopna se nezhoršovat, ale je také schopna aktivně reagovat na problémy a agresivně tlačit na jejich zlepšování v průběhu času. Pokud budujete aplikaci, kterou potřebujete, aby existovala za 5 nebo 10 let, vlastnosti jako tyto jsou přesně to, co byste hledali.

Pokud máte 32 ETH, nebo méně, pokud se připojíte k poolu, objevuje se stále více opravdu zajímavých možností poolů – jako je Obol squad staking, který vám umožňuje vytvářet menší pooly s vašimi přáteli. Existuje spousta různých způsobů, jak se můžete stát stakerem, a pokud tak učiníte, stanete se součástí této sítě uzlů zabezpečujících blockchain Etherea.

Ověřování uzlů a škálování (15:06)

Hádám, že takhle to popisuje propaganda nadace – má to roztomilého slona. Takže sláva slonovi! I vy se můžete připojit k síti a pomoci ji zabezpečit. I když nejste staker, můžete na svém počítači provozovat uzel Etherea a dobrovolně ověřovat řetězec.

Hádám, že v dnešní době už nikdo ani nemá stolní počítače, které by vypadaly takhle. Zadal jsem „stolní počítač“ do Stable Diffusion 3.5 a vyplivlo to tohle, takže to je počítač, který dostanete. Ale můžete na svém počítači provozovat uzel Etherea a ověřovat řetězec. To je opravdu důležité, protože pokud máte uživatele, kteří ověřují řetězec, pak ani většina nebo supervětšina stakerů jednající společně není schopna změnit lidem pravidla, aniž by se všechno rozbilo. Pravidla Etherea se mohou změnit pouze prostřednictvím hard forku, na kterém se shodne široký komunitní konsensus.

Myslím, že to je jedna z těch věcí, které je opravdu cenné zachovat. Mezi blockchainovými ekosystémy jsou to v podstatě Bitcoin a Ethereum, které mají opravdu silnou kulturu snahy o to, aby to bylo možné, a neustálého zlepšování schopnosti lidí ověřovat řetězec. Přichází spousta aktualizací protokolu s přesným cílem to ještě více usnadnit.

Zítra budete moci provozovat uzel, aniž byste potřebovali více než malé množství úložiště, a to pomocí bezstavových klientů. Toto je část roadmapy zvaná „Verge“. Máme také lehké klienty. Existuje projekt s názvem Helios, který provádí formu lehkého ověřování. Lehké ověřování není dokonalé, ale znamená to, že nemusíte důvěřovat RPC uzlu, že vám sdělí informace o řetězci. Dlouhodobější budoucnost je taková, že chceme celý řetězec převést na SNARK. Jakmile celý řetězec převedeme na SNARK, budete moci ověřovat pravidla Etherea na extrémně velkém nebo naopak malém hardwaru.

Staking s menším množstvím ETH je také velmi aktivním výzkumným požadavkem. 32 ETH je stále hodně. Byl bych rád, kdyby lidé mohli být stakery s 1 ETH. Existují různé způsoby, jak toho dosáhnout, jako je Orbit nebo vylepšení agregace. Celkově přichází spousta vylepšení protokolu speciálně proto, aby byl staking a provozování uzlu snazší a dostupnější.

Co běží na L1 Etherea? Některé aplikace s vysokou hodnotou. Spousta decentralizovaných financí (DeFi) s vysokou hodnotou běží na L1. ENS je v současné době na L1, ačkoli stále více využívá vrstvy 2. Lidé drží aktiva na vrstvě 1. Kromě toho vrstva 1 spravuje kořeny bloků, kořeny stavů a systémy důkazů pro vrstvy 2. Zabezpečuje vrstvy 2. Vrstva 1 musí být dostatečně výkonná, aby zvládla operace napříč vrstvami, zejména v případě, kdy vrstva 2 selže. Rozdíl mezi vrstvou 2 a nezávislým řetězcem je v tom, že i když je vaše vrstva 2 vystavena 51% útoku nebo tým ukončí činnost, vrstva 1 tam stále stojí, aby chránila uživatele. Uživatelé jsou schopni prokázat své vlastnictví a stav uvnitř vrstvy 2 a migrovat je zpět dolů na vrstvu 1.

Rychlosti L2 a roadmapy (20:33)

Nedávno s tím proběhl živý experiment. dYdX v3 nedávno ukončilo činnost a lidé z L2Beat napsali vlastní implementaci softwaru pro únikový mechanismus. Bez jakéhokoli zapojení týmu dYdX si uživatelé mohli vzít jakákoli aktiva, která měli uvnitř dYdX v3, a přenést je zpět na L1 Etherea. Opuštění vrstvy 2 bez zapojení týmu není jen teorie, je to realita.

Pokud L1 spouští aplikace a chrání L2, co dělají L2? L2 poskytují rychlost a škálování. V tomto roce klesly poplatky na vrstvě 2 z přibližně 50 centů na méně než 1 cent. V podstatě se Ethereum pro neuvěřitelně širokou třídu aplikací přes noc změnilo z v podstatě nedostupného na zcela dostupné.

A co časy zahrnutí transakcí? Kdo z vás si pamatuje ten zážitek, kdy jste poslali transakci a čekali nějaký libovolný počet minut – třeba 10, 40 nebo 90 minut – než byla zahrnuta? Kdo z vás si pamatuje, že by měl tuto zkušenost v Ethereu za posledních 6 měsíců? Ethereum se masivně zlepšilo. Během éry důkazu prací byl průměrný čas bloku v Bitcoinu 10 minut, ale v Ethereu je průměrný čas bloku 12 sekund. Existoval však nepříjemný jev, kdy pokud jste měli smůlu s cenou plynu, museli jste čekat 10 nebo 20 minut. EIP-1559, který přišel v roce 2021, to v podstatě vyřešil.

Pak přišlo Merge. Díky zajímavé matematické zvláštnosti se průměrná doba mezi odesláním transakce a jejím zahrnutím zkrátila z něco málo přes 13 sekund na něco málo přes šest sekund, i když se průměrná doba mezi bloky zkrátila pouze z 13 sekund na 12 sekund. Matematický úkol pro vás: zjistěte, proč to tak je. Po Merge se doba zahrnutí v podstatě zkrátila na 6 až 30 sekund. A konečně, s vrstvami 2 máte předběžná potvrzení, takže vrstvy 2 jsou dostatečně rychlé na to, aby potvrdily vaši transakci během několika stovek milisekund. Jako uživatel se můžete stát součástí aplikace, kde se děje spousta věcí, a zároveň vaše transakční poplatky zůstávají levné.

Historie Etherea: Listopad 2013 byla bílá kniha. Červenec 2015 bylo spuštění. Kolem roku 2018 se Ethereum ustálilo na svém přibližném designu pro důkaz podílem a vzorkování dostupnosti dat. Původní dokumenty pro vzorkování dostupnosti dat a výmazové kódování jsem napsal už v roce 2017.

Casper a škálování rollupů (25:27)

Když se ponoříte do GitHubu, můžete vyhledat adresář s názvem simple_casper a najít kontrakty napsané v Serpentu. Kdo z vás si pamatuje Serpent? Kdo z vás používá Serpent? Tedy, myslím si, že Python je opravdu krásný, ale pokud to chcete, měli byste kódovat ve Vyperu. Vyper je vlastně skvělý a docela dost se zlepšuje. Uvnitř tohoto repozitáře jsme se v roce 2017 pokusili o plnou abstrakci a napsání logiky důkazu podílem přímo jako chytrý kontrakt. Spustili jsme demo ve 23:20 bangkockého času 31. prosince 2017 – chtěli jsme něco vydat ještě před Novým rokem – a demo se nakonec docela rychle rozbilo. Byly to rané časy.

Od té doby už to nejsou rané časy. Na začátku roku 2018 začalo masivní úsilí o vybudování systému důkazu podílem a systému škálování Etherea, který se od té doby proměnil v bloby, které máme dnes. V roce 2022 proběhlo Merge, přechod z důkazu prací na důkaz podílem. V roce 2024 první část „Surge“. Když se podíváte na diagram roadmapy, uvidíte dva milníky: základní škálování rollupů a plné škálování rollupů. Základní škálování rollupů znamená, že potřebujete, aby hlavní vrstvy 2 dosáhly Fáze 1 (Stage 1), a potřebujete, aby existovaly bloby. Do roku 2024 jsme toho skutečně dosáhli. Dalším krokem je plně funkční vzorkování dostupnosti dat a dosažení Fáze 2 u hlavních L2. Myslím, že se to stane dříve, než si lidé myslí.

Stále zbývá vyřešit spoustu problémů. Chceme vylepšení decentralizace. Kdo z vás chce, aby bylo Ethereum centralizované? Dobře, jeden člověk chce, aby bylo Ethereum centralizované. Odolnost vůči cenzuře – odolnost vůči kvantovým počítačům? Dobře, jedna ruka. Možná máte pocit, že potřebujete kolaps, aby mohlo dojít k obnově! Potřebujeme ale další vylepšení, abychom zajistili, že decentralizace, odolnost vůči cenzuře a odolnost vůči kvantovým počítačům budou i nadále fungovat.

Potřebujeme také progresivní a průběžná vylepšení efektivity a škálování. Vrstva 2 se bude škálovat extrémně rychle a její bezpečnost se v příštích několika letech zlepší. Očekávám také progresivní, opatrná, ale jednoznačná průběžná vylepšení kapacity vrstvy 1. Musíme to udělat, abychom podpořili aktivitu na L1 a protože L1 funguje jako záchranná síť. Maximální teoretická bezpečná kapacita L2 je úměrná kapacitě L1.

Budeme mít vylepšení vzorkování dostupnosti dat, abychom zvýšili počet blobů, které Ethereum dokáže podporovat. Zhruba před týdnem Ethereum skutečně dosáhlo režimu objevování ceny pro bloby, což znamená, že počet používaných blobů se přesně rovná dlouhodobému cíli. Nyní musíme toto číslo škálovat.

Škálovali jsme dostatečně na to, aby byla možná široká škála aplikací: ENS, spotřebitelské platby, sociální sítě. Jednou z kategorií, která podle mě bude v příštím desetiletí nesmírně důležitá, jsou smíšené finanční a nefinanční aplikace – aplikace, které využívají sílu financí, ale v konečném důsledku slouží účelům, které přesahují finanční cíle. Je zde spousta velmi mocných aplikací. Strávili jsme spoustu času vylepšováním technologie a budeme v tom pokračovat, ale je na takové úrovni, že teď je čas stavět. Děkuji. [Potlesk]