Verkle Trees Vs STARKs: เส้นทางใดใน 2 เส้นทางสุดท้ายในการตรวจสอบความถูกต้องไร้สัญชาติ Ethereum ที่ดีกว่า

เปิด ตัวบล็อกอื่นเพื่ออธิบายอนาคตที่เป็นไปได้ของเครือข่าย Buterin มุ่งเน้นไปที่การตรวจสอบแบบไร้สถานะ ในบล็อกนี้ ซึ่งโหนดสามารถตรวจสอบบล็อกได้โดยไม่ต้องจัดเก็บสถานะ Ethereum เต็มรูปแบบ เมื่อกล่าวถึง The Verge เขาอธิบายว่า ก่อนหน้านี้ มี จุดมุ่งหมายเพื่อทำให้โปรโตคอล Ethereum มีประสิทธิภาพโดย ทำให้ ข้อกำหนดด้านการคำนวณสำหรับการตรวจ สอบ ต่ำ อย่างไรก็ตาม เขาเสริมว่าเป้าหมาย ในตอนนี้ คือการตรวจสอบห่วงโซ่ด้วย SNARK

Verkle tree และ STARKs ทั้งสองวิธีต้องการให้ ข้อกำหนดในการคำนวณสำหรับการตรวจสอบบล็อก ลด ลง ในขณะเดียวกัน SNARK ซึ่งเป็นข้อโต้แย้งความรู้ที่ไม่โต้ตอบโดยสรุป ก็เป็นส่วนหนึ่งของอนาคตของ Ethereum เช่นกัน

ต้นไม้ Verkle จะอนุญาตให้โหนดตรวจสอบบล็อก Ethereum โดยการสร้างการพิสูจน์ที่มีขนาดกะทัดรัด ซึ่งจะช่วยลดความจำเป็นสำหรับโหนดในการจัดเก็บสถานะทั้งหมด อย่างไรก็ตาม ต้นไม้ Verkle อาจเผชิญกับข้อจำกัดที่อาจเกิดขึ้นกับการประมวลผลควอนตัมในอนาคต เขาเชื่อว่าเทคโนโลยีที่ซับซ้อนในปัจจุบันมีศักยภาพมากขึ้นและสามารถข้ามโครงสร้าง Verkle ไปเลยได้

ในขณะเดียวกัน The Verge มี 2 เป้าหมายหลัก ประการแรกคือการลดปริมาณข้อมูลที่โหนดต้องจัดเก็บเพื่อตรวจสอบธุรกรรม Ethereum ประการที่สองคือทำให้ข้อกำหนดในการคำนวณสำหรับการตรวจสอบต่ำมากจนแม้แต่อุปกรณ์มือถือและสมาร์ทวอทช์ก็สามารถเข้าร่วมในเครือข่ายได้

ดังนั้นไม่ว่า Ethereum จะใช้เส้นทางใดในการตรวจสอบแบบไร้สถานะ (Verkle หรือ STARKs) เป้าหมายก็คือการจัดการกับ ขนาดข้อมูล ที่เพิ่มมาก ขึ้น Buterin กล่าวว่า "ข้อมูลสถานะดิบเพิ่มขึ้นประมาณ 30 GB ต่อปี และลูกค้าแต่ละรายต้องจัดเก็บข้อมูลพิเศษบางส่วนไว้ด้านบนเพื่อให้สามารถอัปเดต Trie ได้อย่างมีประสิทธิภาพ"

ด้วย เหตุนี้ Buterin จึงสนับสนุน ให้มี การตรวจสอบความถูกต้องไร้สถานะเพื่อแก้ไขปัญหานี้ โดยให้โหนดตรวจสอบการบล็อกโดยไม่ต้องจัดเก็บข้อมูลทั้งหมด กระบวนการนี้อนุญาตให้โหนดตรวจสอบบล็อกโดยใช้พยานที่มีค่าสถานะและการพิสูจน์การเข้ารหัส อย่างไรก็ตาม เพื่อให้การตรวจสอบแบบไร้สถานะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ โครงสร้างแผนผัง Merkle Patricia ในปัจจุบันของ Ethereum จะต้องถูกแทนที่ เนื่องจากไม่เหมาะสำหรับการสร้างการพิสูจน์ที่กะทัดรัดและง่ายต่อการตรวจสอบ

แต่เนื่องจากการตรวจสอบแบบไร้สถานะรวม Verkle Trees หรือ STARKs เส้นทางไหนจะดีกว่าสำหรับ Ethereum ทั้งสองวิธีมีจุดแข็งและจุดอ่อน ต้นไม้ Verkle ใช้พันธะเวกเตอร์ที่ใช้เส้นโค้งรูปไข่ ซึ่งสร้างการพิสูจน์ที่มีขนาดกะทัดรัด แต่อาจยังเสี่ยงต่อการโจมตีควอนตัมในอนาคต นอกจากนี้ยังง่ายต่อการนำไปใช้กับสถาปัตยกรรมปัจจุบันของ Ethereum ในทางกลับกัน STARK มีขนาดการพิสูจน์ที่เล็กกว่า ประมาณ 100-300 kB เมื่อเทียบกับ Verkle ที่ 2.6 MB และอาจใช้เวลาพิสูจน์เร็วกว่าด้วย อย่างไรก็ตาม พวกเขาต้องการพลังในการคำนวณมากขึ้นและยังไม่ได้ รวม เข้ากับระบบของ Ethereum โดยสมบูรณ์

Ethereum จำเป็นต้องเร็วขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้น ไม่เพียงแต่สำหรับการตรวจสอบบล็อกเท่านั้น แต่สำหรับแอปพลิเคชันอื่นๆ ด้วยเช่นกัน ประกอบด้วย Mempools รายการรวม และ Light Client มีรายงานว่ากรณีการใช้งานทั้งหมดนี้จำเป็นต้องมีการพิสูจน์จำนวนมากเพื่อตรวจสอบรายการต่างๆ เช่น ยอดคงเหลือในบัญชีและความถูกต้องของธุรกรรม ดังนั้น อาจใช้กิ่ง Merkle ที่ง่ายกว่ามากกว่าการพิสูจน์ STARK Buterin ระบุว่าสาขาของ Merkle สามารถอัปเดตได้และอาจให้ข้อได้เปรียบ

ในขณะเดียวกัน ชุมชน Ethereum จำเป็นต้อง สำรวจงานที่เหลือ ด้วย จากข้อมูลของ Buterin จะรวมการวิเคราะห์ต้นทุนก๊าซด้วย EIP-4762 โดยจะสังเกตว่าการเปลี่ยนแปลงค่าธรรมเนียมก๊าซสำหรับลูกค้าไร้สัญชาติจะส่งผลกระทบต่อ Ethereum อย่างไร และเนื่องจาก การที่การเปลี่ยนไปสู่ภาวะไร้สัญชาติมีความซับซ้อน กระบวนการเปลี่ยนผ่านจึงจำเป็นต้องได้รับการทดสอบด้วย มี รายงาน ว่า มีความจำเป็นต้องวิเคราะห์ความปลอดภัยของฟังก์ชันแฮชใหม่ที่เป็นมิตรกับ STARK เช่น Poseidon ซึ่ง ได้ รับ การทดสอบน้อยกว่า การวิเคราะห์ความปลอดภัยของฟังก์ชันแฮชใหม่และระบบพิสูจน์อักษร เช่น SHA256 ถือเป็นขั้นตอนสำคัญเช่นกัน

Ethereum จะต้องดู การเข้ารหัส ที่ปลอดภัยด้วยควอนตัม

จากข้อมูลของ Buterin อัลกอริธึม 3 ตัว ได้แก่ Verkle, STARK ที่มี ฟังก์ชันแฮชแบบอนุรักษ์นิยมและมี ฟังก์ชันแฮชใหม่จะมีข้อดีข้อเสีย เขาอธิบายว่าต้นไม้ Verkle เป็นต้นไม้ที่พร้อมสำหรับการใช้งานมากที่สุด แต่ไม่สามารถต้านทานควอนตัมได้ และพิสูจน์ได้ยากในระบบขั้นสูง เช่น SNARK

วิธีการที่ใช้แฮช (STARK) สามารถให้เวลาการซิงค์ที่เร็วขึ้นสำหรับโหนด แต่เทคโนโลยียังคงต้องการการพัฒนาและการวิเคราะห์ความปลอดภัยเพิ่มเติม ต้นไม้ Verkle ยังอนุญาตให้อัปเดตได้ง่าย (มีประโยชน์สำหรับ mempool และรายการรวม) แต่จะใช้งานได้ยากกว่าสำหรับการพิสูจน์การเข้ารหัสขั้นสูง (SNARK)

เพื่อจัดการกับข้อเสียเหล่านี้ Buterin เสนอให้ต้น Merkle ที่ใช้โครงขัดแตะ เป็น ทางเลือกที่ปลอดภัยสำหรับควอนตัม อย่างไรก็ตาม การรวม เข้า กับโครงสร้าง Ethereum ในปัจจุบันจะมีความซับซ้อน อีกทางเลือกหนึ่งคือ การแนะนำ ก๊าซหลายมิติเพื่อแยกช่องว่างด้านประสิทธิภาพระหว่างสถานการณ์โดยเฉลี่ยและกรณีที่เลวร้ายที่สุด ซึ่งหมายความว่าก๊าซหลายมิติอาจทำให้ Ethereum ลดจำนวนแฮชที่จำเป็นในกรณีที่รุนแรง ด้วยเหตุนี้ Ethereum อาจชะลอการคำนวณรูทสถานะไปยังบล็อกถัดไป และเพิ่มเวลา ใน การสร้างการพิสูจน์

ความสามารถในการปรับขนาดของเส้นทางสู่ Ethereum จะแก้ไข ภาระ การจัดเก็บข้อมูล

บล็อกของ Buterin ยังเน้นย้ำว่าการพิสูจน์ความถูกต้องสำหรับ EVM ในปัจจุบันเผชิญกับความท้าทายด้านความปลอดภัยและ เวลา ในการพิสูจน์ ความท้าทายในการขยายขนาดและการกระจายอำนาจของ Ethereum ยังมาพร้อมกับการจัดการกับ ความท้าทาย ในการสร้างหลักฐาน EIP-4444 แนะนำให้ใช้การตรวจสอบแบบไร้สถานะและการหมดอายุของประวัติ เพื่อลดภาระการจัดเก็บข้อมูลบนไคลเอนต์ นอกจาก นั้น การพิสูจน์ความถูกต้องในปัจจุบันจำเป็นต้องมีการปรับให้เหมาะสมเพื่อปรับปรุงความเร็วและประสิทธิภาพ Buterin แนะนำกลยุทธ์ต่างๆ เช่น การทำงานแบบขนานและ การใช้ ฮาร์ดแวร์ขั้นสูงเพื่อช่วยเร่งกระบวนการนี้

The Verge จะ เป็นการเปลี่ยนแปลงสำหรับ Ethereum โดยมุ่งเน้นไปที่การไร้สัญชาติและการตรวจสอบที่มีประสิทธิภาพ มีรายงานว่าความเป็นมิตรของ STARK จะมีความสำคัญสำหรับการอัพเกรดเครือข่าย PoS อื่นๆ เพื่อขยายขนาด ไม่ว่าจะ ยังมีความท้าทายอะไรก็ตาม ข้อเสียที่เกี่ยวข้องกับการนำเทคโนโลยีเหล่านี้ไปใช้ก็มีอยู่เช่นกัน