Перейти к основному контенту

Активные направления исследований Эфириума

Одной из главных сильных сторон Эфириума является то, что активное сообщество исследователей и инженеров постоянно его совершенствует. Многие полные энтузиазма и квалифицированные люди по всему миру хотели бы посвятить себя решению нерешенных проблем Эфириума, но не всегда легко узнать, в чем заключаются эти проблемы. На этой странице описаны ключевые активные направления исследований, которые служат примерным ориентиром по передовым разработкам Эфириума.

Как работают исследования Эфириума

Исследования Эфириума открыты и прозрачны, воплощая принципы децентрализованной науки (DeSci) (открывается в новой вкладке). Культура заключается в том, чтобы делать исследовательские инструменты и результаты максимально открытыми и интерактивными, например, с помощью исполняемых блокнотов. Исследования Эфириума продвигаются быстро: новые результаты публикуются и открыто обсуждаются на таких форумах, как ethresear.ch (открывается в новой вкладке), а не доходят до сообщества через традиционные публикации после нескольких раундов рецензирования.

Общие ресурсы для исследований

Независимо от конкретной темы, множество информации об исследованиях Эфириума можно найти на ethresear.ch (открывается в новой вкладке) и в канале Eth R&D в Дискорде (открывается в новой вкладке). Это основные места, где исследователи Эфириума обсуждают новейшие идеи и возможности для разработки.

Этот отчет, опубликованный в мае 2022 года компанией DelphiDigital (открывается в новой вкладке), предоставляет хороший обзор дорожной карты Эфириума.

Источники финансирования

Вы можете участвовать в исследованиях Эфириума и получать за это деньги! Например, Фонд Ethereum недавно провел раунд финансирования академических грантов (открывается в новой вкладке). Информацию об активных и предстоящих возможностях финансирования можно найти на странице грантов Эфириума.

Исследования протокола

Исследования протокола касаются базового уровня Эфириума — набора правил, определяющих, как узлы подключаются, общаются, обмениваются и хранят данные Эфириума, а также приходят к консенсусу о состоянии блокчейна. Исследования протокола делятся на две основные категории: консенсус и исполнение.

Консенсус

Исследования консенсуса связаны с механизмом доказательства доли владения Эфириума. Некоторые примеры тем исследований консенсуса:

  • выявление и устранение уязвимостей;
  • количественная оценка криптоэкономической безопасности;
  • повышение безопасности или производительности реализаций клиентов;
  • и разработка легких клиентов.

Помимо перспективных исследований, изучаются некоторые фундаментальные изменения протокола, такие как однослотовая финализация, чтобы обеспечить значительные улучшения Эфириума. Кроме того, важными темами исследований также являются эффективность, безопасность и мониторинг одноранговой сети между клиентами консенсуса.

Материалы для чтения

Недавние исследования

Исполнение

Уровень исполнения связан с выполнением транзакций, запуском виртуальной машины Эфириума (EVM) и генерацией полезной нагрузки исполнения для передачи на уровень консенсуса. Существует множество активных направлений исследований, включая:

  • создание поддержки легких клиентов;
  • исследование лимитов газа;
  • и внедрение новых структур данных (например, деревьев Веркла).

Материалы для чтения

Недавние исследования

Разработка клиентов

Клиенты Эфириума — это реализации протокола Эфириума. Разработка клиентов воплощает результаты исследований протокола в реальность, встраивая их в эти клиенты. Разработка клиентов включает обновление спецификаций клиентов, а также создание конкретных реализаций.

Узел Эфириума должен запускать два программных компонента:

  1. клиент консенсуса для отслеживания вершины блокчейна, распространения блоков и обработки логики консенсуса
  2. клиент исполнения для поддержки виртуальной машины Эфириума и выполнения транзакций и смарт-контрактов

См. страницу об узлах и клиентах для получения более подробной информации об узлах и клиентах, а также для просмотра списка всех текущих реализаций клиентов. Вы также можете найти историю всех обновлений Эфириума на странице истории.

Клиенты исполнения

Клиенты консенсуса

Масштабирование и производительность

Масштабирование Эфириума — это большая область внимания для исследователей Эфириума. Текущие подходы включают перенос транзакций на роллапы и их максимальное удешевление с использованием больших двоичных объектов данных (blobs). Вводная информация о масштабировании Эфириума доступна на нашей странице о масштабировании.

Уровень 2 (l2)

В настоящее время существует несколько протоколов уровня 2 (l2), которые масштабируют Эфириум, используя различные методы для пакетирования транзакций и их защиты на уровне 1 (l1) Эфириума. Это очень быстро развивающаяся тема с большим потенциалом для исследований и разработок.

Материалы для чтения

Недавние исследования

Мосты

Одной из конкретных областей уровня 2 (l2), требующей дополнительных исследований и разработок, являются безопасные и производительные мосты. Сюда входят мосты между различными сетями уровня 2 (l2) и мосты между уровнем 1 (l1) и уровнем 2 (l2). Это особенно важное направление исследований, поскольку мосты часто становятся мишенью для хакеров.

Материалы для чтения

Недавние исследования

Шардинг

Шардинг блокчейна Эфириума долгое время был частью дорожной карты разработки. Однако в настоящее время на первый план выходят новые решения для масштабирования, такие как «данкшардинг».

Предшественник полного данкшардинга, известный как прото-данкшардинг, был запущен с обновлением сети Cancun-Deneb («Денкун»).

Подробнее об обновлении Dencun

Материалы для чтения

Недавние исследования

Оборудование

Запуск узлов на скромном оборудовании имеет фундаментальное значение для сохранения децентрализованности Эфириума. Поэтому активные исследования по минимизации требований к оборудованию для запуска узлов являются важным направлением исследований.

Материалы для чтения

Недавние исследования

Безопасность

Безопасность — это широкая тема, которая может включать предотвращение спама/мошенничества, безопасность кошельков, аппаратную безопасность, криптоэкономическую безопасность, поиск ошибок и тестирование приложений и клиентского программного обеспечения, а также управление ключами. Вклад в знания в этих областях поможет стимулировать массовое внедрение.

Криптография и ZKP

Доказательства с нулевым разглашением (ZKP) и криптография имеют решающее значение для обеспечения приватности и безопасности в Эфириуме и его приложениях. Нулевое разглашение — это относительно молодая, но быстро развивающаяся область с множеством открытых возможностей для исследований и разработок. Некоторые возможности включают разработку более эффективных реализаций алгоритма хеширования Keccak (открывается в новой вкладке), поиск лучших полиномиальных обязательств, чем существующие в настоящее время, или снижение стоимости генерации открытого ключа ECDSA и схем проверки подписи.

Материалы для чтения

Недавние исследования

Кошельки

Кошельки Эфириума могут быть расширениями для браузера, десктопными и мобильными приложениями или смарт-контрактами в Эфириуме. Ведутся активные исследования кошельков с социальным восстановлением, которые снижают некоторые риски, связанные с управлением ключами отдельными пользователями. С разработкой кошельков связаны исследования альтернативных форм абстракции учетной записи, что является важной областью зарождающихся исследований.

Материалы для чтения

Недавние исследования

Сообщество, образование и популяризация

Онбординг новых пользователей в Эфириум требует новых образовательных ресурсов и подходов к популяризации. Это может включать посты в блогах и статьи, книги, подкасты, мемы, учебные материалы, события и все остальное, что создает сообщества, приветствует новичков и обучает людей Эфириуму.

UX/UI

Чтобы провести онбординг большего числа людей в Эфириум, экосистема должна улучшить UX/UI. Это потребует от дизайнеров и продуктовых экспертов пересмотра дизайна кошельков и приложений.

Материалы для чтения

Недавние исследования

Экономика

Экономические исследования в Эфириуме в целом следуют двум подхогам: проверка безопасности механизмов, опирающихся на экономические стимулы («микроэкономика»), и анализ потоков ценности между протоколами, приложениями и пользователями («макроэкономика»). Существуют сложные криптоэкономические факторы, связанные с собственным активом Эфириума (эфиром) и токенами, созданными на его основе (например, NFT и токены ERC-20).

Материалы для чтения

Недавние исследования

Блоковое пространство и рынки комиссий

Рынки блокового пространства управляют включением транзакций конечных пользователей либо непосредственно в Эфириуме (уровень 1 (l1)), либо в сетях с мостами, например, в роллапах (уровень 2 (l2)). В Эфириуме транзакции отправляются на рынок комиссий, развернутый в протоколе как EIP-1559, защищая цепь от спама и оценивая перегрузку. На обоих уровнях транзакции могут создавать внешние эффекты, известные как максимально извлекаемая ценность (MEV), которые вызывают появление новых рыночных структур для захвата или управления этими внешними эффектами.

Материалы для чтения

Недавние исследования

Стимулы доказательства доли владения

Валидаторы используют собственный актив Эфириума (эфир) в качестве залога против нечестного поведения. Криптоэкономика этого процесса определяет безопасность сети. Опытные валидаторы могут использовать нюансы уровня стимулов для запуска явных атак.

Материалы для чтения

Недавние исследования

Ликвидный стейкинг и деривативы

Ликвидный стейкинг позволяет пользователям, у которых менее 32 ETH, получать доход от стейкинга, обменивая эфир на токен, представляющий эфир в стейкинге, который можно использовать в децентрализованных финансах (DeFi). Однако стимулы и рыночная динамика, связанные с ликвидным стейкингом, все еще изучаются, как и его влияние на безопасность Эфириума (например, риски централизации).

Материалы для чтения

Недавние исследования

Тестирование

Формальная верификация

Формальная верификация — это написание кода для проверки того, что спецификации консенсуса Эфириума верны и не содержат ошибок. Существует исполняемая версия спецификации, написанная на Python, которая требует поддержки и разработки. Дальнейшие исследования могут помочь улучшить реализацию спецификации на Python и добавить инструменты, которые смогут более надежно проверять правильность и выявлять проблемы.

Материалы для чтения

Недавние исследования

Наука о данных и аналитика

Существует потребность в большем количестве инструментов анализа данных и панелей управления, которые предоставляют подробную информацию об активности в Эфириуме и состоянии сети.

Материалы для чтения

Недавние исследования

Приложения и инструменты

Уровень приложений поддерживает разнообразную экосистему программ, которые рассчитывают транзакции на базовом уровне Эфириума. Команды разработчиков постоянно находят новые способы использования Эфириума для создания компонуемых, общедоступных и устойчивых к цензуре версий важных приложений Веб2 или создания совершенно новых концепций, изначально присущих Web3. В то же время разрабатываются новые инструменты, которые делают создание децентрализованных приложений (dapp) в Эфириуме менее сложным.

DeFi

Децентрализованные финансы (DeFi) — это один из основных классов приложений, созданных на базе Эфириума. DeFi стремится создать компонуемые «денежные лего», которые позволяют пользователям хранить, переводить, одалживать, занимать и инвестировать криптоактивы с помощью смарт-контрактов. DeFi — это быстро развивающаяся сфера, которая постоянно обновляется. Постоянно требуются исследования безопасных, эффективных и доступных протоколов.

Материалы для чтения

Недавние исследования

ДАО

Важным вариантом использования Эфириума является возможность децентрализованной организации с помощью ДАО. Ведется много активных исследований того, как ДАО в Эфириуме могут быть разработаны и использованы для реализации улучшенных форм управления в качестве инструмента координации с минимизированным доверием, что значительно расширяет возможности людей за пределы традиционных корпораций и организаций.

Материалы для чтения

Недавние исследования

Инструменты разработчика

Инструменты для разработчиков Эфириума быстро улучшаются. В этой общей области предстоит провести много активных исследований и разработок.

Материалы для чтения

Недавние исследования

Оракулы

Оракулы импортируют офчейн-данные в блокчейн общедоступным и децентрализованным способом. Получение этих данных ончейн позволяет децентрализованным приложениям (dapp) реагировать на явления реального мира, такие как колебания цен на реальные активы, события в офчейн-приложениях или даже изменения погоды.

Материалы для чтения

Недавние исследования

Безопасность приложений

Взломы в Эфириуме обычно используют уязвимости в отдельных приложениях, а не в самом протоколе. Хакеры и разработчики приложений вовлечены в гонку вооружений по разработке новых атак и защит. Это означает, что всегда требуются важные исследования и разработки для защиты приложений от взломов.

Материалы для чтения

Недавние исследования

Технологический стек

Децентрализация всего технологического стека Эфириума является важным направлением исследований. В настоящее время децентрализованные приложения (dapp) в Эфириуме обычно имеют некоторые точки централизации, поскольку они полагаются на централизованные инструменты или инфраструктуру.

Материалы для чтения

Недавние исследования