In un post sul blog pubblicato il 14 ottobre, il co-fondatore di Ethereum Vitalik Buterin ha delineato potenziali miglioramenti futuri per il protocollo Ethereum, concentrandosi sui miglioramenti tecnici al suo sistema Proof-of-Stake (PoS). Intitolato "Possibili futuri del protocollo Ethereum, parte 1: The Merge", il post approfondisce le strategie per migliorare stabilità, prestazioni e accessibilità affrontando i rischi di centralizzazione.
In primo luogo, Buterin riflette sul successo della transizione di Ethereum dal proof-of-work al proof-of-stake ovvero " The Merge " quasi due anni fa, sottolineando che "questo proof of stake si è comportato straordinariamente bene in termini di stabilità, prestazioni ed evitamento dei rischi di centralizzazione. " Tuttavia, ha sottolineato che “rimangono ancora alcune aree importanti in cui la prova della posta in gioco deve migliorare”.
Miglioramenti futuri per Ethereum
Uno degli obiettivi principali del post è raggiungere la finalità del singolo slot e ridurre il requisito minimo di puntata per democratizzare la partecipazione alla rete. Attualmente, sono necessarie 2-3 epoche (circa 15 minuti) per finalizzare un blocco ed è richiesto un minimo di 32 ETH per diventare un validatore. Buterin evidenzia il conflitto tra la minimizzazione dei requisiti di picchettamento, la riduzione del tempo di finalità e la minimizzazione del sovraccarico del nodo.
"Oggi, sono necessarie 2-3 epoche (~15 minuti) per finalizzare un blocco e per essere uno staker sono necessari 32 ETH", ha scritto. Ha identificato gli obiettivi di finalizzare i blocchi in uno slot e consentire ai validatori di effettuare staking con un minimo di 1 ETH. "Un sondaggio dopo l'altro mostra ripetutamente che il fattore principale che impedisce a più persone di fare staking da soli è il minimo di 32 ETH", osserva Buterin.
Per affrontare queste sfide, discute diversi approcci. Il primo prevede l’implementazione di migliori protocolli di aggregazione delle firme, utilizzando potenzialmente prove a conoscenza zero ( ZK-SNARK ), per elaborare le firme di milioni di validatori in ogni slot. Un altro approccio è l’introduzione degli Orbit Committees, un meccanismo in cui un comitato di medie dimensioni selezionato casualmente finalizza la catena preservando le proprietà del costo dell’attacco. "Orbit sfrutta l'eterogeneità preesistente nelle dimensioni dei depositi dei validatori per ottenere la massima finalità economica possibile, pur dando ai piccoli validatori un ruolo proporzionato", spiega.
Buterin considera anche la creazione di un sistema di puntata a due livelli con diversi requisiti di deposito, in cui solo il livello di deposito più elevato è direttamente coinvolto nel fornire finalità economica. Riconosce che “i rischi dipendono fortemente dai diritti specifici che ottiene il livello di staking più basso” e che alcuni progetti potrebbero portare alla centralizzazione.
Affrontando le vulnerabilità di sicurezza legate agli attacchi Denial-of-Service (DoS) contro validatori noti, Buterin propone l'implementazione dei protocolli SSLE (Single Secret Leader Election). "Il modo migliore per risolvere il problema DoS è nascondere le informazioni su quale validatore produrrà il blocco successivo, almeno fino al momento in cui il blocco verrà effettivamente prodotto", afferma.
I protocolli SSLE utilizzano tecniche crittografiche per creare ID di validazione “ciechi”, garantendo che solo il proprietario di un ID cieco possa generare una prova valida per proporre un blocco senza che altri conoscano la loro identità. Tuttavia, Buterin riconosce le sfide: “Apprezziamo molto il fatto che Ethereum sia un protocollo ragionevolmente semplice e non vogliamo che la complessità aumenti ulteriormente. Le implementazioni SSLE che abbiamo visto aggiungono centinaia di righe di codice specifico e introducono nuovi presupposti nella crittografia complicata."
Ha anche esplorato metodi per ridurre il tempo di conferma della transazione di Ethereum dagli attuali 12 secondi a un minimo di 4 secondi, sottolineando il valore della riduzione dei tempi di conferma per migliorare l'esperienza dell'utente e aiutare le soluzioni Layer 2 decentralizzate. Le strategie includono la riduzione della durata degli slot e la possibilità per i proponenti di pubblicare pre-conferme nel corso di uno slot. Tuttavia, Buterin mette in guardia sui potenziali rischi di centralizzazione e sulla necessità di incentivi adeguati, sottolineando che "se aggiungiamo un meccanismo di separazione attestante-proponente, i blocchi di esecuzione non avranno bisogno di SSLE, perché potremmo fare affidamento sulla specializzazione dei block builder".
Buterin tocca anche ulteriori aree critiche, incluso il recupero dell'attacco del 51% . Suggerisce che, sebbene l’automazione completa sia impossibile, “possiamo ottenere un’automazione parziale […] garantendo che i malintenzionati almeno non riescano a ottenere una vittoria rapida e netta”. Considera inoltre l'ipotesi di aumentare la soglia del quorum per la finalizzazione dei blocchi dal 67% all'80% per aumentare la sicurezza, sostenendo che "questa sembra una situazione molto più salutare rispetto a una vittoria immediata da parte della 'parte sbagliata'."
Concludendo il suo post sul blog, Buterin avverte dell’importanza di prepararsi alla potenziale minaccia dei computer quantistici in grado di violare gli attuali sistemi crittografici: “Ciò giustifica il conservatorismo nelle ipotesi relative alle prestazioni dei progetti proof-of-stake, ed è anche un motivo per essere più proattivi per sviluppare alternative resistenti ai quanti”.
Al momento della stesura di questo articolo, ETH veniva scambiato a 2.524 dollari.
