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Verkle Trees Vs STARKs : Laquelle des 2 voies ultimes vers la validation sans état Ethereum est la meilleure ?

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Le réseau d’Ethereum pourrait progresser vers une validation apatride à mesure que ses besoins en matière de stockage et de vérification des données augmentent. Le co-fondateur Vitalik Buterin propose 2 solutions pour cette transition : les arbres Verkle et les STARK.

Bien que les deux approches rendent la vérification des blocs plus efficace et plus accessible, il existe des compromis en termes de sécurité, d’efficacité et de complexité de mise en œuvre.

Comment STARK peser comme alternative aux Verkle Trees ?

Le co-fondateur d’Ethereum, Vitalik Buterin, a libéré un autre blog pour expliquer l’avenir possible du réseau. Buterin s’est concentré sur la validation apatride dans ce blogoù les nœuds peuvent vérifier les blocs sans stocker l’état complet d’Ethereum. Abordant The Verge, il explique que c’était plus tôt visant à rendre le protocole Ethereum efficace en fabrication les exigences informatiques pour la vérification faible. Il ajoute cependant que l’objectif maintenant est de vérifier la chaîne avec des SNARK.

Arbres Verkle et STARKles deux sens veulent faire les exigences informatiques pour la vérification des blocs inférieur. Pendant ce temps, les SNARK – des arguments succincts et non interactifs de connaissance – font également partie de l’avenir d’Ethereum.

Les arbres Verkle permettraient aux nœuds de vérifier les blocs Ethereum en générant des preuves compactes, ce qui réduirait la nécessité pour les nœuds de stocker l’intégralité de l’état. Cependant, les arbres de Verkle pourraient être confrontés à des limites potentielles avec l’informatique quantique à l’avenir. Il estime que la technologie complexe est désormais plus viable et pourrait complètement ignorer les arbres Verkle.


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Pendant ce temps, The Verge a 2 objectifs principaux. La première consiste à réduire la quantité de données qu’un nœud doit stocker pour vérifier les transactions Ethereum. La seconde consiste à rendre les exigences informatiques de vérification si faibles que même les appareils mobiles et les montres intelligentes peuvent participer au réseau.

Ainsi, quelle que soit la voie empruntée par Ethereum pour la vérification apatride (Verkle ou STARK), l’objectif est de répondre au problème croissant. taille des données. Buterin a déclaré : « Les données d’état brutes augmentent d’environ 30 Go par an, et les clients individuels doivent stocker des données supplémentaires en plus pour pouvoir mettre à jour le trie efficacement. »

Comment le déploiement de la vérification sans état pourrait simplifier la configuration des nœuds

Notamment, croissance La taille des données d’Ethereum a rendu difficile pour les intervenants la configuration et la mise à niveau de leurs nœuds. En raison de pour cette raison, Buterin préconise pour validation sans état pour résoudre ce problème en permettant aux nœuds de vérifier les blocs sans stocker toutes les données. Le processus permet aux nœuds de vérifier les blocs à l’aide d’un témoin qui inclut des valeurs d’état et des preuves cryptographiques. Cependant, pour que la validation apatride fonctionne efficacement, la structure arborescente Merkle Patricia actuelle d’Ethereum devrait être remplacée, car elle n’est pas idéale pour créer des preuves compactes et faciles à vérifier.

Mais comme la vérification apatride intègre des Verkle Trees ou des STARK, quelle route serait la meilleure pour Ethereum ? Les deux méthodes ont des forces et des faiblesses. Les arbres de Verkle utilisent des engagements vectoriels basés sur des courbes elliptiques, qui créent des preuves compactes mais peuvent toujours être vulnérables aux futures attaques quantiques. Ils sont également plus faciles à mettre en œuvre avec l’architecture actuelle d’Ethereum. Les STARK, en revanche, offrent des tailles d’épreuve plus petites (environ 100 à 300 Ko par rapport aux 2,6 Mo de Verkle) et des temps d’épreuve potentiellement plus rapides. Cependant, ils nécessitent davantage de puissance de calcul et n’ont pas encore été développés. être pleinement intégré dans le système d’Ethereum.

3 approches de la validation apatride Ethereum

Ethereum doit devenir plus rapide et plus efficace, non seulement pour vérifier les blocs, mais également pour d’autres applications. Il comprend les Mempools, les listes d’inclusion et les clients légers. Tous ces cas d’utilisation nécessiteraient un grand nombre de preuves pour vérifier des éléments tels que les soldes des comptes et la validité des transactions. Par conséquent, des branches Merkle plus simples pourraient être utilisées sur les preuves STARK. Buterin précise que les branches Merkle sont modifiables et pourraient offrir un avantage.

Pendant ce temps, la communauté Ethereum doit aussi naviguer dans le travail restant. Selon Buterin, cela comprend une analyse des coûts du gaz avec EIP-4762. Il indiquera l’impact de la modification des frais de gaz pour les clients apatrides sur Ethereum. Et depuis le passage à l’apatridie est complexe, le processus de transition doit également être testé. Il y a aussi aurait un besoin d’analyser la sécurité des nouvelles fonctions de hachage compatibles avec STARK comme Poséidon, qui sont moins testé. Mener des analyses de sécurité des nouvelles fonctions de hachage et des systèmes de preuve comme SHA256 est également une étape cruciale.

Ethereum devra se tourner vers la sécurité quantique cryptographie

Selon Buterin, les 3 algorithmes Verkle, RIGIDE avec conservateur fonctions de hachage et avec les nouvelles fonctions de hachage ont des compromis. Il explique que les arbres de Verkle sont les plus prêts à être déployés, mais ne sont pas résistants aux quantiques et sont plus difficiles à prouver dans des systèmes avancés comme les SNARK.

Les approches basées sur le hachage (STARK) peuvent offrir des temps de synchronisation plus rapides pour les nœuds, mais la technologie nécessite encore davantage de développement et d’analyse de sécurité. Les arbres Verkle permettent également des mises à jour faciles (utiles pour pools de mémoire et listes d’inclusion), mais sont plus difficiles à utiliser pour certaines preuves cryptographiques avancées (SNARK).


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Pour faire face à ces compromis, Buterin propose des arbres Merkle basés sur un treillis. devenir une alternative à sécurité quantique. Cependant, en intégrant il dans la structure actuelle d’Ethereum serait complexe. Une autre option est présenter gaz multidimensionnel pour séparer l’écart d’efficacité entre les scénarios moyens et les pires. Cela signifie que le gaz multidimensionnel pourrait permettre à Ethereum de réduire le nombre de hachages nécessaires dans des cas extrêmes. Avec cela, Ethereum pourrait retarder le calcul de la racine de l’état au bloc suivant et augmenter le temps. disponible pour générer des preuves.

L’évolutivité de la route vers Ethereum concernera le stockage fardeau

Le blog de Buterin souligne également que les preuves de validité de l’EVM sont actuellement confrontées à des défis en matière de sécurité et prouveur temps. Le défi d’Ethereum en matière d’évolutivité et de décentralisation s’accompagne également de la résolution du problème défis de génération de preuves. EIP-4444 suggère de mettre en œuvre une validation sans état et l’expiration de l’historique pour réduire la charge de stockage des données sur les clients. En outre à çales preuves de validité actuelles doivent être optimisées pour améliorer la rapidité et l’efficacité. Buterin suggère des stratégies comme la parallélisation et l’utilisation de matériel avancé pour aider à accélérer ce processus.

Le bord sera être une transformation pour Ethereum, axé sur l’apatridie et une vérification efficace. La convivialité de STARK serait importante pour plusieurs autres mises à niveau du réseau PoS afin de permettre son évolution. Avec n’importe quoi des défis demeurent, mais des compromis associés à la mise en œuvre de ces technologies existent également.

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