Віталік Бутерін пропонує новий підхід до криптографії в Ethereum

ETH
постквантові підписиОновлення протоколуVitalik ButerinкриптографіяSTARK-доказиEthereumEIP-8288
2 години томуДжерело: crypto.news
Віталік Бутерін пропонує новий підхід до криптографії в Ethereum

Співзасновник Ethereum Віталік Бутерін підтримав EIP-8288 як запропонований спосіб підтримки складної криптографії без постійного додавання нових функцій перевірки до Ethereum, аргументуючи, що більшість важкої криптографічної роботи має відбуватися поза основним процесом виконання мережі.

Резюме

  • Віталік Бутерін хоче, щоб Ethereum перевіряв складну криптографію через агреговані докази, а не через повторні оновлення протоколу.
  • EIP-8288 пропонує об'єднання криптографічних підписів і STARK-доказів перед тим, як валідатори Ethereum ефективно перевірять їхню колективну валідність.
  • Пропозиція могла б підтримувати квантово-стійкі підписи гаманців без необхідності окремих прекомпіляцій Ethereum для кожного типу підпису.
  • Розробники Ethereum не схвалили EIP-8288, який залишається чернеткою, що потребує подальшої реалізації та мережевого консенсусу.
  • Запропонована система тримала б великі докази поза даними блоків, зберігаючи зобов'язання транзакцій для перевірки.

У серії дописів від 19 жовтня на X Бутерін аргументував, що існуюча віртуальна машина Ethereum та спеціалізовані криптографічні функції не підходять для підтримки кожної нової системи підписів чи доказів. Натомість він віддав перевагу дизайну, який дозволив би користувачам генерувати докази локально та подавати їх через механізм агрегації.

Пропозиція EIP-8288 дозволила б Ethereum перевіряти, що криптографічні операції були виконані правильно, без включення кожного оригінального підпису чи доказу в блок.

Віталік Бутерін описав цей підхід як частину свого бачення Ethereum як криптографічного світового комп'ютера, де значні обчислення можуть відбуватися поза блокчейном, а їхні результати залишаються перевірюваними.

Специфікація залишається чернеткою і не отримала схвалення для розгортання в основній мережі Ethereum.

Віталік Бутерін хоче менше криптографічної роботи всередині Ethereum

Останні коментарі Віталіка Бутеріна зосереджені на тому, як Ethereum обробляє криптографічні операції, що потребують великих обсягів обчислень або даних.

Наразі розробники можуть використовувати Віртуальну машину Ethereum, або EVM, для запуску смарт-контрактів, які перевіряють певні криптографічні твердження.

Ethereum надає прекомпіляції — вбудовані функції, які виконують конкретні обчислення ефективніше, ніж звичайний код смарт-контрактів.

Ці функції можуть допомогти розробникам перевіряти підписи, хеші та докази з нульовим розголошенням.

Однак підтримка додаткових криптографічних методів безпосередньо через прекомпіляції може вимагати змін до протоколу Ethereum.

Віталік Бутерін аргументував, що жоден із підходів не повинен стати типовим рішенням для кожної нової криптографічної системи.

Його занепокоєння зосереджене на обсязі даних, які необхідно включати в блоки Ethereum, коли застосунки подають великі підписи або криптографічні докази для перевірки.

У дискусії 19 жовтня він оцінив, що навіть із покращеннями, такими як PeerDAS і blocks-in-blobs, мережа зіткнеться з практичними обмеженнями близько 8 мегабайтів на секунду, перш ніж додаткові дані стане важко обробляти.

Ця оцінка є міркуванням Бутеріна щодо майбутніх інженерних обмежень, а не поточно виміряною пропускною здатністю транзакцій Ethereum.

Він описав Ethereum як криптографічний світовий комп'ютер, у якому блокчейн повинен обробляти лише інформацію, що потребує спільного виконання та перевірки.

Ця ідея узгоджується з його попередньою роботою щодо зменшення обсягу обчислень, які кожен валідатор Ethereum повинен виконувати незалежно.

У вересні crypto.news висвітлював його бачення криптографічного комп'ютера, у якому описувався запропонований перехід Ethereum до верифікації на основі доказів, конфіденційності та ефективнішої обробки даних.

Його жовтневі коментарі були зосереджені на конкретній пропозиції, покликаній зробити цей підхід робочим у різних криптографічних системах.

EIP-8288 об'єднуватиме докази ще до їхнього потрапляння в Ethereum

Запропонований механізм описано в EIP-8288 під назвою «Агрегація підписів і доказів у мемпулі».

Бутерін і дослідник Ethereum Томас Коратже створили цю пропозицію 3 червня 2026 року.

Згідно з офіційною специфікацією, система дозволить транзакціям оголошувати, які криптографічні твердження мають бути перевірені, без включення всього оригінального доказового матеріалу до фінального блоку.

Ці оголошення ідентифікуватимуть схему верифікації, хеш, що представляє відповідні дані, та хеш, пов'язаний із ключем верифікації.

Мережа використовуватиме ці посилання, щоб пов'язати транзакції з доказами того, що необхідні операції було виконано правильно.

Користувачі генеруватимуть підписи або криптографічні докази поза основним середовищем виконання Ethereum.

Пропозиція дозволяє рекурсивно об'єднувати ці докази, тобто один доказ може підтверджувати валідність кількох менших доказів.

Замість індивідуальної перевірки кожного оригінального підпису та STARK, Ethereum перевірятиме агрегований доказ, що охоплює відповідні залежності транзакцій.

STARK — це криптографічний доказ, який дозволяє продемонструвати, що обчислення було виконано правильно, без потреби кожному верифікатору повторювати все обчислення.

Запропонована система агрегації використовуватиме інструменти Lean Ethereum для генерації та перевірки цих доказів.

EIP-8288 описує новий режим фрейму транзакцій, який оголошуватиме криптографічні залежності. Пропозиція ґрунтується на EIP-8141, який запроваджує фреймворк для транзакцій із кількома етапами виконання та верифікації.

На рівні блоку рекурсивний STARK демонструватиме, що оголошені залежності було задоволено.

Система продовжуватиме записувати необхідну інформацію про транзакції та криптографічні зобов'язання в Ethereum.

Однак її задумана конструкція дозволить уникнути публікації оригінальних великих підписів і доказів як звичайних calldata транзакцій.

Ця пропозиція не є планом видалення всіх даних транзакцій із блокчейну або дозволу застосункам працювати без верифікованих записів.

Квантовостійкі підписи є важливою частиною пропозиції

EIP-8288 включає підтримку криптографічних підписів, розроблених для протистояння атакам майбутніх квантових комп'ютерів.

Наразі Ethereum покладається на усталені системи цифрових підписів для автентифікації акаунтів і консенсусу блокчейну.

Розробники досліджують альтернативи, які залишатимуться безпечними, якщо з'являться достатньо потужні квантові комп'ютери.

Деякі запропоновані квантовостійкі підписи значно більші за підписи, що використовуються у звичайних транзакціях Ethereum.

Згідно з EIP-8288, хеш-підписи, які розглядаються, можуть вимагати приблизно 2–3 кілобайти та орієнтовно 150 000–200 000 газу для прямої перевірки.

Ґраткові підписи створюють порівнянні виклики в обговоренні витрат у пропозиції.

Докази STARK можуть вимагати понад 128 кілобайт, а деякі конфігурації сягають приблизно 512 кілобайт при оптимізації для швидкої генерації доказів.

Включення великих обсягів цього матеріалу безпосередньо в транзакції могло б створити значні витрати на дані та виконання.

Віталік Бутерін стверджував, що користувачі повинні мати можливість створювати свої бажані підписи локально та доводити їхню валідність через агрегацію STARK.

Він обговорював можливість використання ґраткової криптографії для акаунтів і гаманців Ethereum, якщо відповідні припущення щодо безпеки буде встановлено.

У своїй заяві від 19 жовтня він конкретно посилався на криптографію, яку можна довести як захищену від атак, пов'язаних зі штучним інтелектом. Ця умова відрізняється від стандартного визначення стійкості до атак квантових комп'ютерів.

Раніше у звіті про дорожню карту Ethereum описувалося, як квантова стійкість і конфіденційність стали пріоритетами для майбутнього розвитку мережі.

Дорожня карта включає зміни до перевірки підписів і криптографічних систем, що підтримують консенсус Ethereum та доступність даних.

EIP-8288 охоплює частину цієї роботи, пропонуючи загальний метод перевірки кількох криптографічних схем.

Рекурсивна агрегація починалася б до виробництва блоків

Запропонований процес не залежить виключно від виробника блоків, який збирає кожен підпис і генерує один фінальний доказ.

EIP-8288 описує рекурсивну агрегацію, що починається в мемпулі Ethereum, де транзакції очікують перед включенням у блоки.

Згідно з дизайном, користувачі подавали б транзакції разом із криптографічними доказами, необхідними для їх авторизації.

Учасники мемпулу могли б перевіряти подані докази, об'єднувати кілька доказів в один і передавати отриманий пакет іншим учасникам.

Специфікація описує інтервал агрегації у 1000 мілісекунд для цього процесу.

Потім будівельники блоків збирали б відповідні транзакції та агреговані докази перед побудовою блоку Ethereum.

Фінальний рекурсивний STARK охоплював би залежності, пов'язані з транзакціями, вибраними для включення.

Чернетка пропонує технічні обмеження, покликані запобігти перевантаженню системи агрегації зловмисними користувачами надмірними вимогами до доказів.

Наприклад, її поточні параметри дозволяють до 16 визначених залежностей підписів і одну залежність STARK на транзакцію.

Специфікація також розглядає сумісність з FOCIL — запропонованим механізмом включення транзакцій, покликаним ускладнити цензуру.

Опублікований у вересні аналіз Ethereum щодо перевірки на основі доказів досліджував різницю між перевіркою результату обчислення та забезпеченням доступності базових даних.

EIP-8288 охоплює криптографічну перевірку, зберігаючи інформацію про транзакції, необхідну для ідентифікації та перевірки залежностей.

Його дизайн вводить додаткову роботу для учасників мемпулу та будівельників блоків, яким потрібно буде генерувати, оновлювати та об'єднувати докази. Розділ безпеки пропозиції визначає коректність схем доказів, хеш-функцій і рекурсивної перевірки як припущення, що потребують ретельної оцінки.

EIP-8288 залишається чернеткою, що потребує схвалення мережі

Офіційний репозиторій Ethereum Improvement Proposal класифікує EIP-8288 як чернетку пропозиції стандартів у категорії ядра.

Його впровадження змінило б правила консенсусу Ethereum, оскільки блоки, що містять запропонований формат рекурсивних доказів, не були б зрозумілі вузлам, які працюють на програмному забезпеченні без оновлення.

Специфікація визначає EIP-2718 та EIP-8141 як залежності. Кілька деталей реалізації залишаються незавершеними, зокрема параметри, пов'язані з агрегованим ключем перевірки та хешуванням залежностей.

Еталонна реалізація пропозиції вказана як така, що очікується. Розробникам Ethereum потрібно буде завершити технічну роботу, переглянути припущення щодо безпеки та домовитися про активацію в мережі, перш ніж дизайн можна буде розгорнути. Наразі репозиторій не містить затвердженої дати активації в mainnet для EIP-8288.

Існуючі тестові випадки пропозиції охоплюють перевірку окремих підписів, кілька залежностей доказів, недійсні рекурсивні докази, агрегацію в мемпулі та сумісність зі списками включення транзакцій.

Її розділ зворотної сумісності зазначає, що звичайні транзакції без нових фреймів криптографічної перевірки збережуть свою існуючу поведінку.

Вузли, які не впроваджують нові правила, відхиляли б транзакції, що використовують запропонований режим фрейму, та блоки, що містять заголовок рекурсивного доказу.

Таким чином, пропозиція вимагає скоординованого оновлення мережі, перш ніж її система криптографічної агрегації зможе стати частиною правил основної мережі Ethereum.