Перейти до основного вмісту

Активні напрямки досліджень Етеріуму

Однією з головних переваг Етеріуму є те, що активна спільнота дослідників та інженерів постійно його вдосконалює. Багато ентузіастів і кваліфікованих фахівців у всьому світі хотіли б долучитися до вирішення актуальних проблем Етеріуму, але не завжди легко дізнатися, що це за проблеми. На цій сторінці окреслено ключові активні напрямки досліджень як орієнтовний путівник по передових технологіях Етеріуму.

Як працюють дослідження Етеріуму

Дослідження Етеріуму є відкритими та прозорими, втілюючи принципи децентралізованої науки (DeSci) (відкривається в новій вкладці). Культура полягає в тому, щоб робити дослідницькі інструменти та результати максимально відкритими та інтерактивними, наприклад, за допомогою виконуваних блокнотів. Дослідження Етеріуму розвиваються швидко: нові результати публікуються та відкрито обговорюються на форумах, таких як ethresear.ch (відкривається в новій вкладці), а не доходять до спільноти через традиційні публікації після кількох етапів рецензування.

Загальні ресурси для досліджень

Незалежно від конкретної теми, безліч інформації про дослідження Етеріуму можна знайти на ethresear.ch (відкривається в новій вкладці) та на каналі Eth R&D у Discord (відкривається в новій вкладці). Це основні місця, де дослідники Етеріуму обговорюють найновіші ідеї та можливості для розробки.

Цей звіт, опублікований у травні 2022 року компанією DelphiDigital (відкривається в новій вкладці), надає хороший огляд дорожньої карти Етеріуму.

Джерела фінансування

Ви можете долучитися до досліджень Етеріуму та отримувати за це гроші! Наприклад, Фундація Ethereum нещодавно провела раунд фінансування академічних грантів (відкривається в новій вкладці). Інформацію про активні та майбутні можливості фінансування можна знайти на сторінці грантів Етеріуму.

Дослідження протоколу

Дослідження протоколу стосуються базового рівня Етеріуму — набору правил, що визначають, як вузли підключаються, спілкуються, обмінюються та зберігають дані Етеріуму, а також досягають консенсусу щодо стану блокчейну. Дослідження протоколу поділяються на дві основні категорії: консенсус та виконання.

Консенсус

Дослідження консенсусу стосуються механізму доказу частки (PoS) Етеріуму. Деякі приклади тем досліджень консенсусу:

  • виявлення та усунення вразливостей;
  • кількісна оцінка криптоекономічної безпеки;
  • підвищення безпеки або продуктивності реалізацій клієнтів;
  • та розробка легких клієнтів.

Окрім перспективних досліджень, вивчаються деякі фундаментальні зміни в дизайні протоколу, такі як однослотова фіналізація, щоб забезпечити значні покращення Етеріуму. Крім того, ефективність, безпека та моніторинг однорангової мережі між клієнтами консенсусу також є важливими темами для досліджень.

Матеріали для ознайомлення

Останні дослідження

Виконання

Рівень виконання відповідає за виконання транзакцій, запуск віртуальної машини Етеріуму (EVM) та генерування корисного навантаження виконання для передачі на рівень консенсусу. Існує багато активних напрямків досліджень, зокрема:

  • розбудова підтримки легких клієнтів;
  • дослідження лімітів газу;
  • та впровадження нових структур даних (наприклад, дерева Веркла).

Матеріали для ознайомлення

Останні дослідження

Розробка клієнтів

Клієнти Етеріуму — це реалізації протоколу Етеріуму. Розробка клієнтів втілює результати досліджень протоколу в реальність, інтегруючи їх у ці клієнти. Розробка клієнтів включає оновлення специфікацій клієнтів, а також створення конкретних реалізацій.

Вузол Етеріуму повинен запускати дві частини програмного забезпечення:

  1. клієнт консенсусу для відстеження вершини блокчейну, поширення блоків та обробки логіки консенсусу
  2. клієнт виконання для підтримки віртуальної машини Етеріуму та виконання транзакцій і смарт-контрактів

Перегляньте сторінку вузлів і клієнтів для отримання додаткової інформації про вузли та клієнти, а також для списку всіх поточних реалізацій клієнтів. Ви також можете знайти історію всіх оновлень Етеріуму на сторінці історії.

Клієнти виконання

Клієнти консенсусу

Масштабування та продуктивність

Масштабування Етеріуму є великим напрямком уваги для дослідників Етеріуму. Поточні підходи включають перенесення транзакцій на ролапи та їх максимальне здешевлення за допомогою блобів даних. Вступна інформація про масштабування Етеріуму доступна на нашій сторінці масштабування.

Рівень 2 (l2)

Зараз існує кілька протоколів рівня 2 (l2), які масштабують Етеріум, використовуючи різні методи для пакетування транзакцій та їх захисту на рівні 1 (l1) Етеріуму. Це тема, що дуже швидко розвивається і має великий потенціал для досліджень та розробок.

Матеріали для ознайомлення

Останні дослідження

Мости

Однією з конкретних сфер рівня 2 (l2), яка потребує більше досліджень і розробок, є безпечні та продуктивні мости. Це включає мости між різними мережами рівня 2 (l2) та мости між рівнем 1 (l1) і рівнем 2 (l2). Це особливо важливий напрямок досліджень, оскільки мости часто стають мішенню для хакерів.

Матеріали для ознайомлення

Останні дослідження

Шардинг

Шардинг блокчейну Етеріуму вже давно є частиною дорожньої карти розробки. Однак зараз на перший план виходять нові рішення для масштабування, такі як «данкшардинг».

Попередник повного данкшардингу, відомий як прото-данкшардинг, був запущений з оновленням мережі Cancun-Deneb («Денкун»).

Більше про оновлення Денкун

Матеріали для ознайомлення

Останні дослідження

Апаратне забезпечення

Запуск вузлів на скромному апаратному забезпеченні є фундаментальним для збереження децентралізованого характеру Етеріуму. Тому активні дослідження щодо мінімізації вимог до апаратного забезпечення для запуску вузлів є важливим напрямком досліджень.

Матеріали для ознайомлення

Останні дослідження

Безпека

Безпека — це широка тема, яка може включати запобігання спаму/шахрайству, безпеку гаманців, апаратну безпеку, криптоекономічну безпеку, пошук помилок і тестування застосунків та клієнтського програмного забезпечення, а також управління ключами. Внесок у знання в цих сферах допоможе стимулювати масове впровадження.

Криптографія та ZKP

Доведення з нульовим розголошенням (ZKP) та криптографія є критично важливими для забезпечення приватності та безпеки в Етеріумі та його застосунках. Нульове розголошення — це відносно молода сфера, що швидко розвивається і має багато відкритих можливостей для досліджень і розробок. Деякі можливості включають розробку більш ефективних реалізацій алгоритму хешування Keccak (відкривається в новій вкладці), пошук кращих поліноміальних зобов'язань, ніж існують зараз, або зниження вартості генерації відкритого ключа ECDSA та схем перевірки підпису.

Матеріали для ознайомлення

Останні дослідження

Гаманці

Гаманці Етеріуму можуть бути розширеннями для браузера, десктопними та мобільними застосунками або смарт-контрактами в Етеріумі. Активно досліджуються гаманці із соціальним відновленням, які зменшують деякі ризики, пов'язані з управлінням ключами окремими користувачами. З розробкою гаманців пов'язані дослідження альтернативних форм абстракції облікового запису, що є важливим напрямком нових досліджень.

Матеріали для ознайомлення

Останні дослідження

Спільнота, освіта та популяризація

Онбординг нових користувачів в Етеріум вимагає нових освітніх ресурсів і підходів до популяризації. Це може включати публікації в блогах і статті, книги, подкасти, меми, навчальні ресурси, події та все інше, що створює спільноти, вітає новачків і навчає людей про Етеріум.

UX/UI

Щоб залучити більше людей до Етеріуму, екосистема повинна покращити UX/UI. Це вимагатиме від дизайнерів та експертів з продуктів переглянути дизайн гаманців і застосунків.

Матеріали для ознайомлення

Останні дослідження

Економіка

Економічні дослідження в Етеріумі загалом дотримуються двох підходів: перевірка безпеки механізмів, що спираються на економічні стимули («мікроекономіка»), та аналіз потоків вартості між протоколами, застосунками та користувачами («макроекономіка»). Існують складні криптоекономічні фактори, пов'язані з нативним активом Етеріуму (етером) і токенами, створеними на його основі (наприклад, NFT і токени ERC-20).

Матеріали для ознайомлення

Останні дослідження

Блоковий простір та ринки комісій

Ринки блокового простору регулюють включення транзакцій кінцевих користувачів, як безпосередньо в Етеріумі (рівень 1 (l1)), так і в з'єднаних мережах, наприклад, ролапах (рівень 2 (l2)). В Етеріумі транзакції подаються на ринок комісій, розгорнутий у протоколі як EIP-1559, що захищає ланцюг від спаму та встановлює ціну за перевантаження. На обох рівнях транзакції можуть створювати екстерналії, відомі як максимально видобувна цінність (MEV), які спонукають до створення нових ринкових структур для захоплення або управління цими екстерналіями.

Матеріали для ознайомлення

Останні дослідження

Стимули доказу частки (PoS)

Валідатори використовують нативний актив Етеріуму (етер) як заставу проти нечесної поведінки. Криптоекономіка цього процесу визначає безпеку мережі. Досвідчені валідатори можуть використовувати нюанси рівня стимулів для здійснення явних атак.

Матеріали для ознайомлення

Останні дослідження

Ліквідний стейкінг та деривативи

Ліквідний стейкінг дозволяє користувачам, які мають менше 32 ETH, отримувати дохід від стейкінгу, обмінюючи етер на токен, що представляє застейканий етер, який можна використовувати в децентралізованих фінансах (DeFi). Однак стимули та ринкова динаміка, пов'язані з ліквідним стейкінгом, все ще вивчаються, як і його вплив на безпеку Етеріуму (наприклад, ризики централізації).

Матеріали для ознайомлення

Останні дослідження

Тестування

Формальна верифікація

Формальна верифікація — це написання коду для перевірки того, що специфікації консенсусу Етеріуму є правильними та не містять помилок. Існує виконувана версія специфікації, написана на Python, яка потребує підтримки та розробки. Подальші дослідження можуть допомогти покращити реалізацію специфікації на Python і додати інструменти, які зможуть більш надійно перевіряти правильність і виявляти проблеми.

Матеріали для ознайомлення

Останні дослідження

Наука про дані та аналітика

Існує потреба в більшій кількості інструментів для аналізу даних та інформаційних панелей, які надають детальну інформацію про активність в Етеріумі та стан мережі.

Матеріали для ознайомлення

Останні дослідження

Застосунки та інструменти

Рівень застосунків підтримує різноманітну екосистему програм, які здійснюють розрахунки за транзакціями на базовому рівні Етеріуму. Команди розробників постійно знаходять нові способи використання Етеріуму для створення компонованих, бездозвільних і стійких до цензури версій важливих застосунків Веб2 або створення абсолютно нових концепцій, орієнтованих на Web3. Водночас розробляються нові інструменти, які роблять створення децентралізованих застосунків (dapp) в Етеріумі менш складним.

DeFi

Децентралізовані фінанси (DeFi) — це один з основних класів застосунків, створених на базі Етеріуму. DeFi має на меті створити компоновані «грошові лего», які дозволяють користувачам зберігати, переказувати, позичати, брати в борг та інвестувати криптоактиви за допомогою смарт-контрактів. DeFi — це простір, що швидко розвивається і постійно оновлюється. Дослідження безпечних, ефективних і доступних протоколів потрібні постійно.

Матеріали для ознайомлення

Останні дослідження

DAO

Важливим варіантом використання Етеріуму є можливість організовуватися децентралізовано за допомогою DAO. Існує багато активних досліджень щодо того, як DAO в Етеріумі можуть бути розроблені та використані для реалізації вдосконалених форм управління, як інструмент координації з мінімізованою довірою, що значно розширює можливості людей за межі традиційних корпорацій та організацій.

Матеріали для ознайомлення

Останні дослідження

Інструменти для розробників

Інструменти для розробників Етеріуму швидко вдосконалюються. У цій загальній сфері проводиться багато активних досліджень і розробок.

Матеріали для ознайомлення

Останні дослідження

Оракули

Оракули імпортують позамережеві дані в блокчейн у бездозвільний та децентралізований спосіб. Отримання цих даних ончейн дозволяє децентралізованим застосункам (dapp) реагувати на явища реального світу, такі як коливання цін на реальні активи, події в позамережевих застосунках або навіть зміни погоди.

Матеріали для ознайомлення

Останні дослідження

Безпека застосунків

Зломи в Етеріумі зазвичай використовують вразливості в окремих застосунках, а не в самому протоколі. Хакери та розробники застосунків перебувають у стані гонки озброєнь, розробляючи нові атаки та засоби захисту. Це означає, що завжди потрібні важливі дослідження та розробки, щоб убезпечити застосунки від зломів.

Матеріали для ознайомлення

Останні дослідження

Технологічний стек

Децентралізація всього технологічного стека Етеріуму є важливим напрямком досліджень. Наразі децентралізовані застосунки (dapp) в Етеріумі зазвичай мають певні точки централізації, оскільки вони покладаються на централізовані інструменти або інфраструктуру.

Матеріали для ознайомлення

Останні дослідження