Ethereum 2030: Vitalik Buterin új világszámítógépet építene

Vitalik Buterin szeptember 27-én közzétett írásában azt állítja, hogy az Ethereumot néhány év múlva is lehet majd blokkláncnak nevezni, de ez a szó már csak részben írja le a működését. A vízió szerint a közös főkönyv mellett matematikai bizonyítékok, adatvédelmi megoldások és a láncon kívül együtt dolgozó számítógépek alkotnák a rendszert.

A cél, hogy az Ethereum több feladatot végezzen el, miközben a felhasználók továbbra is ellenőrizhetik, helyesen működik-e.

Ez nem egyetlen frissítés bejelentése, amely után egyik napról a másikra megváltozik a hálózat. Buterin a fejlesztések irányát írta le, és maga is hangsúlyozta, hogy a megvalósításhoz jelentős műszaki akadályokat kell leküzdeni. A tét azonban nagy: az Ethereum úgy válhatna olcsóbban használhatóvá és nagyobb kapacitásúvá, hogy az ellenőrizhetőség nem szorul háttérbe.

Miért végzik ma sokan ugyanazt a számítást?

Az Ethereumon nemcsak kriptovalutát lehet küldeni. A hálózaton működő alkalmazások lehetővé teszik többek között tokenek kereskedését, hitelfelvételt és olyan ügyletek végrehajtását, amelyek feltételeit programkód rögzíti. Ahhoz, hogy ezekben a folyamatokban meg lehessen bízni, a hálózat résztvevőinek ellenőrizniük kell, betartották-e a szabályokat: volt-e elegendő fedezet egy átutaláshoz, és az alkalmazás valóban az előírt módon módosította-e az egyenlegeket.

A jelenlegi modellben a teljes ellenőrzést végző számítógépek a műveletek jelentős részét maguk is újraszámolják. Ez erős védelem, hiszen senkinek sem kell egyszerűen elhinnie egy másik résztvevő állítását. Van viszont ára: ha sok számítógép ugyanazt a munkát ismétli meg, újabb gépek bekapcsolása önmagában nem sokszorozza meg a hálózat feldolgozóképességét.

Buterin szerint az Ethereum fejlesztői már egy évtizeddel ezelőtt szerették volna jobban elosztani a feladatokat. Ha az egyik résztvevő egy számítást, a másik pedig egy eltérő feladatot végez, egyszerre több munka készülhet el. A nehéz kérdés mindig az volt, hogyan bizonyítható megbízhatóan, hogy mindenki helyes eredményt adott, különösen akkor, ha egy kijelölt csoport hibázik vagy kiesik.

A matematikai bizonyíték változtathat a játékon

A felvázolt megoldás lényege, hogy egy számítógép elvégez egy összetett feladatot, majd rövid kriptográfiai bizonyítékot készít arról, hogy az eredmény a szabályok szerint született. A hálózat többi résztvevőjének így nem feltétlenül kell a teljes számítást megismételnie: elegendő lehet a bizonyíték ellenőrzése. Hasonlóan ahhoz, amikor egy hosszú feladat megoldásának minden lépése helyett egy gyorsan ellenőrizhető igazolást kapunk, a megtakarítás a megismételt munkából származhat.

Az adatok elérhetőségét ettől külön kell biztosítani. Hiába helyes egy bizonyíték, ha a mögötte álló tranzakciós adatok később nem hozzáférhetők azok számára, akik ellenőrizni akarják a rendszer állapotát. Buterin elképzelésében ezért az adatok ellenőrzésére szolgáló mintavétel és a számítás helyességét igazoló bizonyíték együtt teszi lehetővé, hogy egy könnyebb ellenőrzést végző szereplő is megalapozottan bízhasson az eredményben.

A módszer új lehetőséget nyit a párhuzamos munkavégzés előtt. Különböző számítógépek eltérő műveleteket dolgozhatnak fel, majd igazolhatják az eredményüket. Az Ethereum feladata eközben egyre inkább az lehet, hogy eldöntse a közös állapot szempontjából lényeges kérdéseket, ellenőrizze a bizonyítékokat, és rögzítse azt, aminek valóban a blokkláncon kell maradnia.

Nem lehet mindent tetszőleges sorrendben feldolgozni

A párhuzamosításnak vannak határai. Ha két tranzakció ugyanazt az egyenleget próbálja felhasználni, a hálózatnak el kell döntenie, melyik történt előbb. Az ilyen, sorrendtől függő változásokat nem lehet egyszerűen egymástól független feladatként kezelni. Buterin ezért olyan alkalmazások felé mutat, amelyekben az előre elvégezhető számításokat elkülönítik, összesítik és bizonyítják, a közös főkönyvbe pedig elsősorban a sorrend és az állapotváltozás szempontjából nélkülözhetetlen információ kerül.

Ez a fejlesztők munkáját is átalakíthatja. Ma egy alkalmazás készítője gyakran arra figyel, hány műveletet hajt végre a kód a blokkláncon, és ezeknek mekkora a díja. A jövőben az is döntő lehet, hogyan szervezi meg a számításokat: mely feladatok végezhetők el egymástól függetlenül, melyekhez kell közös sorrend, és mit lehet már a blokkba kerülés előtt bizonyítékkal lezárni.

A legnehezebb rész Buterin szerint nem feltétlenül maga a bizonyíték elkészítése lesz. A hálózatnak óriási mennyiségű, folyamatosan változó adatot és alkalmazásállapotot kell kezelnie. Ha több számítógép dolgozik egyszerre ugyanazon rendszer eltérő részein, meg kell akadályozni, hogy egymás változtatásait felülírják vagy összeegyeztethetetlen eredményre jussanak.

A magánszféra a tárca megnyitásánál kezdődik

Buterin elképzelésében az adatvédelem túlmutat azon, hogy egy átutalás összege vagy a résztvevők címe rejtve maradjon. Már az is információt árulhat el valakiről, ha a tárcája egy külső kiszolgálótól kérdezi le bizonyos számlák egyenlegét. A kiszolgáló üzemeltetője ebből következtethet arra, mely címek érdeklik a felhasználót, még akkor is, ha maguk a fizetések védettek.

Egy vállalat számára például kevés az, ha az utalások adatai bizalmasak, de egy alkalmazott minden egyenleglekérdezéskor felfedi, mely céges számlákat figyeli. Buterin ezért az olyan megoldások jelentőségét hangsúlyozza, amelyek a fizetések mellett a lekérdezések eredetét és az egyéb kapcsolódó adatokat is védik. Szerinte a decentralizált hálózat bizonyos helyzetekben éppen azáltal javíthatja a magánszférát, hogy nehezebb egyetlen szereplőnek teljes képet alkotnia a felhasználó tevékenységéről.

Az adatvédelem nem csak az Ethereum fejlesztőit foglalkoztatja. Más kriptoprojektek is dolgoznak olyan fizetési rendszereken, amelyekben a résztvevők és az összegek kevesebb információt fednek fel. Az Ethereum esetében a feladat különösen összetett: nem csupán egyszerű átutalásokat, hanem sokféle, egymással kapcsolatban álló alkalmazást kellene nagyobb kapacitás mellett biztonságosan és lehetőség szerint bizalmasan működtetni.

A Hegota után jöhet az Ethereum nagy váltása

Buterin szerint a 2027-re tervezett Hegota lehet az Ethereum utolsó olyan hálózati frissítése, amelynek megoldásai egy 2015-ben dolgozó Ethereum-fejlesztő számára is nagyrészt ismerősek lennének. Az ezt követő korszakban egyre nagyobb szerepet kaphatnak az egymásra épülő kriptográfiai bizonyítékok, a szoftver helyességének módszeres ellenőrzése, az átalakított konszenzusmechanizmus és a jövő kvantumszámítógépeivel szembeni védelem. Ez előrejelzés és fejlesztési irány, nem kész, elfogadott menetrend minden részletre.

A vízió ígérete könnyen megfogható: több ember használhatna olcsóbban olyan alkalmazásokat, amelyek eredményét önállóan ellenőrizheti, és közben kevesebbet kellene felfednie magáról. A megvalósítás azonban azon múlik, hogy a bizonyítékok előállítása kellően gyors és biztonságos lesz-e, valamint hogy a párhuzamosan dolgozó rendszerek képesek lesznek-e összehangolni a közös adatokat. Az Ethereum 2030-as „világszámítógépe” ma még terv, de Buterin írása világosan megmutatja, milyen problémákat kívánnak vele megoldani.