Более быстрые компьютеры и лучшие алгоритмы полностью децентрализуют блокчейны

В настоящее время блокчейны требуют значительных вычислительных мощностей, однако они более централизованы и уязвимы, чем многие ожидают. Сложные протоколы в значительной степени зависят от больших серверов, большинство из которых размещены на нескольких доминирующих облачных платформах. Мы все еще находимся на начальных этапах создания по-настоящему продвинутых смарт-контрактов.

В настоящее время размер большинства смарт-контрактов Ethereum составляет примерно 24–25 килобайт, а многочисленные экосистемы DeFi полагаются на сети из нескольких контрактов. Вполне разумно представить себе будущее, в котором смарт-контракты могут вырасти в размерах, потенциально достигая мегабайт. Эти более крупные контракты могут включать расширенные функции, такие как встроенные модели машинного обучения или сложные деревья решений.

В будущем концепция установки ограничения в 25 КБ для смарт-контрактов может показаться столь же устаревшей, как сегодня ограничение основной памяти в 640 КБ на первых персональных компьютерах.

Изучая будущее влияние этих технологических достижений на системы блокчейнов, крайне важно задуматься об их происхождении: ранние блокчейны подвергались критике за использование обширных вычислительных ресурсов, что может показаться экстравагантным тем, кто помнит нехватку вычислительных мощностей в прошлом. Например, экономия места была настолько важна на заре компьютерной эры, что люди опускали первые две цифры года (например, «85» вместо «1985»). В таких обстоятельствах система доказательства работы с многочисленными параллельными процессами была бы сочтена излишне расточительной.

Раньше было невозможно проверить результаты друг друга из-за нехватки вычислительных мощностей. Когда я рос, мой дом был заполнен компьютерными перфокартами, которые мои родители использовали в машинах, которые были столь же драгоценны, как стол во французской прачечной. Сегодня те дни остались в прошлом, и хотя я больше не могу создавать программы с использованием перфокарт, вместо этого я умею конструировать с их помощью эффективные бумажные самолетики.

Закон Мура, гласящий, что количество транзисторов на микрочипе удваивается примерно каждые два года, существенно продвинул технологию использования перфокарт. Со временем такое быстрое развитие привело к поразительному увеличению производительности, которое зачастую трудно полностью осознать. В 1970 году на чипе можно было разместить около 1500 цепей, а к 2020 году их уже было почти 50 миллиардов.

В сфере технологии блокчейн мы можем, по сути, обменять ресурс, который сейчас вполне доступен – вычислительную мощность – на что-то очень ценное: надежные данные и результаты. Рост Эфириума значительно расширил эту умную стратегию до оживленной среды, наполненной полезными приложениями, и эта эволюция еще далека от завершения, поскольку закон Мура, хотя и демонстрирует признаки замедления, остается устойчивым.

Считалось, что закон Мура, принцип, гласящий, что количество транзисторов на кристалле удваивается каждые два года при минимальном увеличении стоимости, достигнет своего максимума к текущему десятилетию из-за ограничений, налагаемых квантовой механикой, когда схемы становятся слишком маленькими и непредсказуемыми. . Однако этого пока не произошло. Сегодня в самых маленьких чипах используются схемы толщиной всего 4 нанометра, а у полупроводниковой промышленности есть планы по созданию схем еще меньшего размера, вплоть до 0,7 нм, что продлит наш прогресс на следующее десятилетие. Интересно, что атом кремния имеет ширину всего 0,2 нм, что потенциально может приближаться к нашему практическому пределу.

Помимо производства более быстрых чипов с улучшенной логикой, мы также значительно улучшили наши математические способности, особенно в области сложных математических доказательств, необходимых для блокчейнов — доказательств с нулевым разглашением (ZKP). Доказательства с нулевым разглашением — это математические инструменты, которые позволяют проверять информацию без раскрытия исходных данных. Это позволяет объединять многочисленные транзакции без присоединения всех соответствующих данных или сохранения конфиденциальности этих транзакций.

Как исследователь, углубляющийся в сферу технологии блокчейн, я пришел к пониманию незаменимой роли доказательств с нулевым разглашением (ZKP) в содействии увеличению объемов транзакций и сохранению конфиденциальности пользователей. Однако важно отметить, что ZKP представляют собой проблему из-за их сложности и высоких вычислительных требований.

Всего за несколько лет ZKP прошли путь от демонстрации концепции до основных технологий в мире блокчейна. Частично заслуга в этом принадлежит более быстрым, лучшим и дешевым компьютерам, но оказывается, что наши математические навыки в этой области также значительно улучшаются. Хотя никто не определил своего рода закон Мура для ZKP, наш собственный опыт в EY оказался очень хорошим: производительность Nightfall, технологии конфиденциальности, которую мы разработали, улучшилась более чем в 10 000 раз с тех пор, как мы представили прототип в 2018 году.

Объединив расширенные возможности чипов со сложной математикой, мы ожидаем значительных преобразований в функционировании блокчейнов. Вы уже можете увидеть проблески этой эволюции: объединения с нулевым разглашением и виртуальные машины с нулевым разглашением используют передовую математику и значительную вычислительную мощность для конденсации и выполнения транзакций блокчейна Ethereum. Если раньше для тестирования Nightfall нам требовалось дорогостоящее серверное время, то последняя версия теперь может работать на ноутбуках высокого класса.

При нынешних темпах развития вполне вероятно, что почти любое устройство, включая смартфоны, вскоре сможет функционировать как узел блокчейна и напрямую обрабатывать транзакции, а не просто отправлять их в облако. В настоящее время вы можете выполнять базовые транзакции доказательства с нулевым разглашением (ZKP) в своем веб-браузере для таких сетей, как Z-Cash. По мере того, как эти функции станут широко распространенными, мы сможем стать свидетелями более аутентичной децентрализованной среды блокчейна с меньшей концентрацией ресурсоемких сервисов.

Потенциальное улучшение может включать увеличение максимального размера крупных смарт-контрактов с нынешних 24 КБ на Ethereum. В настоящее время многие известные сервисы DeFi (децентрализованные финансы) вынуждены объединять несколько более мелких контрактов из-за этого ограничения. Увеличивая размер смарт-контрактов, мы можем оптимизировать услуги, сократить расходы и потенциально уменьшить количество уязвимостей, которыми могут воспользоваться хакеры.

Как криптоинвестор, я участвовал в бесчисленных дискуссиях о возможностях повторной децентрализации Интернета. В течение многих лет мы смотрели на блокчейны как на путеводный свет, но путешествие не всегда соответствовало первоначальному волнению. Несмотря на обещания Web3, многие аспекты этого мира по-прежнему сильно централизованы.

Обратите внимание, что эта точка зрения принадлежит исключительно автору и не должна интерпретироваться как отражение мнения EY, CoinDesk, Inc., а также ее владельцев и партнеров.