Verkle Trees Vs STARKs: quale delle 2 rotte definitive per la convalida senza stato di Ethereum è migliore?

La rete di Ethereum potrebbe progredire verso la convalida senza stato man mano che crescono le sue esigenze di archiviazione e verifica dei dati. Il co-fondatore Vitalik Buterin propone 2 soluzioni per questa transizione: Verkle Trees e STARKs.

Sebbene entrambi gli approcci rendano la verifica dei blocchi più efficiente e accessibile, ci sono compromessi per quanto riguarda la sicurezza, l'efficienza e la complessità di implementazione.

Come STARKs pesano come alternativa ai Verkle Trees?

blockchain il co-fondatore Vitalik Buterin ha ha rilasciato un altro blog per spiegare il possibile futuro della rete. Buterin si è concentrato sulla convalida senza stato in questo blog, dove i nodi possono verificare i blocchi senza memorizzare l'intero stato di Ethereum. Parlando di The Verge, spiega che era precedentemente mirato a rendere il protocollo Ethereum efficiente riducendo rendendo i requisiti computazionali per la verifica minimo. Tuttavia, aggiunge che l'obiettivo ora è verificare la catena con SNARKs.

Verkle Trees e STARKs, entrambi i modi vogliono rendere i requisiti computazionali per la verifica dei blocchi meno. Nel frattempo, gli SNARKs—succinct non-interactive arguments of knowledge—fanno anche parte del futuro di Ethereum.

I Verkle Trees consentirebbero ai nodi di verificare i blocchi di Ethereum generando prove compatte, riducendo la necessità per i nodi di memorizzare l'intero stato. Tuttavia, i Verkle Trees potrebbero affrontare potenziali limitazioni con il calcolo quantistico in futuro. Crede che la tecnologia complessa sia ora più fattibile e potrebbe saltare del tutto i Verkle Trees.

Nel frattempo, The Verge ha 2 obiettivi principali. Il primo è ridurre la quantità di dati che un nodo deve memorizzare per verificare le transazioni di Ethereum. Il secondo è rendere i requisiti computazionali per la verifica così bassi che anche i dispositivi mobili e gli smartwatch possono partecipare alla rete.

Quindi, indipendentemente dalla rotta che Ethereum sceglie per la verifica senza stato—Verkle o STARKs—l'obiettivo è affrontare la crescente dimensione dei dati. Buterin ha dichiarato: "I dati grezzi dello stato aumentano di ~30 GB all'anno, e i singoli client devono memorizzare alcuni dati extra per poter aggiornare efficientemente il trie."

Come il deploy della verifica senza stato potrebbe semplificare la configurazione dei nodi

In particolare, una la dimensione dei dati di Ethereum ha reso difficile per gli staker configurare e aggiornare i loro nodi. A causa di per questa ragione, Buterin sostiene per la convalida senza stato per risolvere questo problema consentendo ai nodi di verificare i blocchi senza memorizzare tutti i dati. Il processo consente ai nodi di verificare i blocchi utilizzando una witness che include valori di stato e prove crittografiche. Tuttavia, affinché la convalida senza stato funzioni in modo efficiente, la struttura attuale dell'albero Merkle Patricia di Ethereum dovrebbe essere sostituita, poiché non è ideale per creare prove compatte e facili da verificare.

Ma poiché la verifica senza stato incorpora Verkle Trees o STARKs, quale rotta sarebbe migliore per Ethereum? Entrambi i metodi hanno punti di forza e debolezza. I Verkle Trees utilizzano impegni vettoriali basati su curve ellittiche, che creano prove compatte ma potrebbero essere ancora vulnerabili ad attacchi quantistici futuri. Sono anche più facili da implementare con l'architettura attuale di Ethereum. Gli STARKs, d'altra parte, offrono dimensioni di prova più piccole—circa 100-300 kB rispetto ai 2,6 MB di Verkle—e potenzialmente tempi di prova più veloci. Tuttavia, richiedono più potenza computazionale e non sono ancora stati completamente integrati nel sistema di Ethereum.

Ethereum deve diventare più veloce ed efficiente non solo per la verifica dei blocchi ma anche per altre applicazioni. Include Mempools, Inclusion Lists e Light Clients. Tutti questi casi d'uso richiederebbero reportedly un gran numero di prove per verificare elementi come i saldi degli account e la validità delle transazioni. Pertanto, potrebbero essere utilizzate ramificazioni Merkle più semplici rispetto alle prove STARK. Buterin specifica che le ramificazioni Merkle sono aggiornabili e potrebbero fornire un vantaggio.

Nel frattempo, la comunità di Ethereum deve anche navigare il lavoro rimanente. Secondo Buterin, include l'analisi dei costi del gas con EIP-4762. Segnerà come la modifica delle tariffe del gas per i client senza stato impatterebbe su Ethereum. E poiché il passaggio alla senza stato è complesso, il processo di transizione deve anche essere testato. C'è anche presumibilmente la necessità di analizzare la sicurezza delle nuove funzioni hash compatibili con STARK come Poseidon, che stanno sono meno testate. Condurre analisi di sicurezza di nuove funzioni hash e sistemi di prova come SHA256 è anche un passo cruciale.

Ethereum dovrà guardare alla crittografia resistente al quantum

Secondo Buterin, gli algoritmi 3 Verkle, STARK con funzioni hash conservative e con nuove funzioni hash hanno compromessi. Spiega che i Verkle Trees sono i più pronti per il deploy ma non sono resistenti al quantum e sono più difficili da dimostrare in sistemi avanzati come SNARKs. Gli approcci basati su hash (STARKs) possono offrire tempi di sincronizzazione più veloci per i nodi, ma la tecnologia ha ancora bisogno di più sviluppo e analisi di sicurezza. I Verkle Trees consentono anche aggiornamenti facili (utili per

i mempool e le inclusion lists) ma sono più difficili da gestire per alcune prove crittografiche avanzate (SNARKs). Per gestire questi compromessi, Buterin propone alberi Merkle basati su reticoli

per diventare un'alternativa resistente al quantum. Tuttavia, l'integrazione nella struttura attuale di Ethereum sarebbe complessa. ciò Un'altra opzione è introdurre il gas multidimensionale per separare il divario di efficienza tra scenari di caso medio e caso peggiore. Questo significa che il gas multidimensionale potrebbe consentire a Ethereum di ridurre il numero di hash necessari in casi estremi. Con ciò, Ethereum potrebbe ritardare il calcolo della radice dello stato al blocco successivo e aumentare il tempo per generare le prove. disponibile La rotta verso la scalabilità di Ethereum affronterà il carico di archiviazione

di Buterin's blog sottolinea anche che le prove di validità per l'EVM attualmente affrontano sfide in termini di sicurezza e

tempo del prover . La sfida di scalabilità e decentralizzazione di Ethereum arriva anche affrontando la dimensione della generazione di prove. L'EIP-4444 suggerisce di implementare la convalida senza stato e la scadenza della cronologia per ridurre il carico di archiviazione dei dati sui client. sfide Inoltre a questo , le attuali prove di validità necessitano di ottimizzazione per migliorare velocità ed efficienza.Buterin suggerisce strategie come la parallelizzazione e l'hardware avanzato per aiutare ad accelerare questo processo. l'uso di The Verge sarà

una trasformazione per Ethereum, concentrandosi sulla senza stato e sulla verifica efficiente. La compatibilità con STARK sarà reportedly importante per diversi altri aggiornamenti della rete PoS affinché possa scalare. Con qualsiasi sfide rimanenti, esistono anche compromessi associati all'implementazione di queste tecnologie. La rete di Ethereum potrebbe progredire verso la convalida senza stato man mano che crescono le sue esigenze di archiviazione e verifica dei dati. Il co-fondatore Vitalik Buterin propone 2 soluzioni per questa transizione: Verkle Trees e STARKs. Sebbene entrambi gli approcci rendano la verifica dei blocchi più efficiente e accessibile, ci sono compromessi per quanto riguarda la sicurezza, l'efficienza e la complessità di implementazione. Come pesano gli STARKs come alternativa ai Verkle Trees?…