Restructurer Ethereum : revenir à la simplicité

Ethereum en tant qu'infrastructure fondamentale du système financier décentralisé mondial, s'est toujours engagé à devenir le grand livre mondial qui porte des actifs civils et enregistre des transactions. Cependant, avec le développement continu du système, sa complexité a également augmenté, ce qui affecte non seulement l'évolutivité, mais surtout réduit la compréhensibilité, la maintenabilité et la vérifiabilité du système. Il est maintenant temps de réexaminer les principes de conception d'Ethereum pour le ramener sur la voie de la simplicité.

Simplicité : la fondation de la décentralisation

La raison pour laquelle le Bitcoin est si impressionnant réside en grande partie dans la simplicité extrême de son protocole. Cette simplicité réduit non seulement le seuil de compréhension et de développement, mais diminue également la complexité de la maintenance à long terme, réduit le risque de vulnérabilités majeures et diminue la possibilité d'être manipulé par des intérêts particuliers. En comparaison, Ethereum a encore beaucoup de marge d'amélioration à cet égard.

Simplification de la couche de consensus

Le futur mécanisme de consensus d'Ethereum intégrera les résultats de recherche des dix dernières années dans des domaines tels que la théorie du consensus, les preuves à divulgation nulle de connaissance et l'économie de la mise, visant à construire une couche de consensus à long terme optimale et significativement simplifiée. Les principales mesures comprennent :

1. Introduction du mécanisme de terminaison à trois slots, simplifiant la logique complexe liée aux slots et aux époques.
2. Optimiser le choix de fork et la structure du réseau, réduire le nombre de validateurs actifs, simplifier les règles de sélection de fork.
3. Redesign the mechanisms for validators' joining, exiting, withdrawing, and key switching to reduce code complexity.

Innovation de la couche d'exécution

La couche d'exécution est la partie la plus complexe d'Ethereum, contenant de nombreux "sorcelleries noires". Pour simplifier cette couche, on peut envisager de remplacer l'EVM actuel par une machine virtuelle plus simple, performante et amicale aux preuves à zéro connaissance, comme RISC-V. Ce remplacement peut entraîner des gains de performance significatifs, mieux soutenir les langages de programmation mainstream et être plus facile à auditer et à valider en matière de sécurité.

Le processus de migration peut adopter une approche progressive, similaire à la technologie Rosetta utilisée par Apple lors de la transition des puces Intel vers les puces ARM. Cela permettra de s'assurer que les contrats existants continuent de fonctionner normalement tout en passant progressivement à la nouvelle architecture de machine virtuelle.

Construire des composants système unifiés

Pour réduire davantage la complexité du système, le futur protocole Ethereum devrait intégrer davantage de composants partagés :

• Code de correction unifié utilisé pour l'échantillonnage de disponibilité des données, le stockage historique et l'accélération de la diffusion P2P.
• Adopter un format de sérialisation unifié pour améliorer l'efficacité et faciliter le découplage L2
• Structure d'arbre d'état unifiée, plus adaptée aux preuves à connaissance nulle et à l'amélioration des performances

Ces améliorations rendront la base d'Ethereum plus élégante et efficace, au lieu d'être assemblée à partir de diverses solutions temporaires.

Vers un chemin de simplicité

Poursuivre la simplicité nécessite un changement culturel. Bien que les bénéfices de la simplification des systèmes puissent ne pas se manifester immédiatement, à long terme, cela améliorera considérablement la résilience et la durabilité d'Ethereum. En s'inspirant de l'approche de tinygrad, on peut fixer un objectif de nombre maximal de lignes de code de consensus pour les normes à long terme d'Ethereum, cherchant à réduire sa complexité au niveau de celle de Bitcoin.

Dans les conceptions futures, il convient de privilégier des solutions plus simples, en favorisant l'encapsulation locale plutôt que la complexité systémique, et en optant pour des choix d'architecture ayant des attributs clairs et vérifiables. Grâce à ces efforts, Ethereum devrait atteindre un niveau de simplicité comparable à celui de Bitcoin dans les cinq prochaines années, réalisant ainsi mieux sa vision de devenir l'ordinateur mondial.