Einige Aspekte der Roadmap sind zwar nicht unmittelbar für die Skalierung oder Sicherheit von Ethereum erforderlich, legen jedoch den Grundstein für langfristige Stabilität und Zuverlässigkeit von Ethereum.
Quantenresistenz
Wenn Quantencomputing Realität wird, wird einiges der Kryptographie, die das heutige Ethereum sichert, gefährdet sein. Obwohl Quantencomputer vermutlich noch Jahrzehnte davon entfernt sind, eine echte Bedrohung für die moderne Kryptographie darzustellen, wird Ethereum dennoch so entwickelt, dass es für die kommenden Jahrhunderte sicher ist. Dies bedeutet, dass Ethereum so schnell wie möglich quantenresistent(opens in a new tab) gemacht werden soll.
Die Herausforderung für Ethereum-Entwickler besteht darin, dass das aktuelle Proof-of-Stake-Protokoll auf einem sehr effizienten Signaturschema namens BLS basiert, um Stimmen für gültige Blöcke zu aggregieren. Dieses Signaturschema wird von Quantencomputern gebrochen, aber die quantenresistenten Alternativen sind nicht so effizient.
Die in mehreren Bereichen von Ethereum zur Generierung kryptographischer Geheimnisse verwendeten "KZG"-Verpflichtungsschemata sind als quantenanfällig bekannt. Derzeit wird dies durch "vertrauenswürdige Setups" umgangen, bei denen viele Benutzer Zufälligkeit erzeugen, die von einem Quantencomputer nicht rückgängig gemacht werden kann. Die ideale Lösung wäre jedoch einfach, Quanten-sichere Kryptographie einzubauen. Es gibt zwei führende Ansätze, die effiziente Ersatzlösungen für das BLS-Schema werden könnten: STARK-basierte(opens in a new tab) und Gitter-basierte(opens in a new tab) Signierung. Diese werden noch erforscht und prototypisiert.
Lesen Sie über KZG und vertrauenswürdige SetupsEinfacheres und effizienteres Ethereum
Komplexität schafft Möglichkeiten für Fehler oder Schwachstellen, die von Angreifern ausgenutzt werden können. Ein Bestandteil des Fahrplans besteht daher darin, Ethereum zu vereinfachen, indem nicht mehr benötigter oder verbesserungsfähiger Code, der sich durch verschiedene Upgrades gehalten hat, entfernt wird. Eine schlankere, einfachere Codebasis ist für Entwickler leichter zu warten und zu verstehen.
Es gibt mehrere Updates, die an der Ethereum Virtual Machine (EVM) vorgenommen werden, um sie einfacher und effizienter zu gestalten. Dazu gehört das Entfernen des SELFDESTRUCT Opcodes(opens in a new tab) - ein selten genutztes Kommando, das nicht mehr benötigt wird und unter bestimmten Umständen gefährlich zu verwenden sein kann, insbesondere in Kombination mit anderen zukünftigen Upgrades des Speichermodells von Ethereum. Auch unterstützen Ethereum-Clients noch einige alte Transaktionstypen, die nun vollständig entfernt werden können. Die Art und Weise, wie Gas berechnet wird, kann ebenfalls verbessert werden und effizientere Methoden für die Arithmetik, die einigen kryptographischen Operationen zugrunde liegt, können eingeführt werden.
Ebenso können Updates an anderen Teilen der gegenwärtigen Ethereum-Clients vorgenommen werden. Ein Beispiel dafür ist, dass aktuelle Ausführungs- und Konsens-Clients eine andere Art der Datenkompression verwenden. Es wird viel einfacher und intuitiver sein, Daten zwischen Clients auszutauschen, wenn das Kompressionsschema im gesamten Netzwerk einheitlich ist.
Aktueller Fortschritt
Die meisten der für die Zukunftssicherung von Ethereum erforderlichen Upgrades befinden sich noch in der Forschungsphase und könnten mehrere Jahre von der Implementierung entfernt sein. Upgrades wie das Entfernen von SELF-DESTRUCT und die Harmonisierung des Kompressionsschemas, das in den Ausführungs- und Konsens-Clients verwendet wird, werden wahrscheinlich früher kommen als die Quantenresistente Kryptographie.
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