Vitalik Buterin เพิ่งประกาศแผนการขยายขนาดใหม่ของ Ethereum ซึ่งแบ่งเป็นสองช่วงชัดเจน: ระยะสั้นและระยะยาว แผนนี้มุ่งเน้นเพิ่มประสิทธิภาพในการประมวลผลธุรกรรม ควบคุมการเติบโตของสถานะ (state growth) และค่อยๆ เปลี่ยนไปสู่โมเดลการตรวจสอบความถูกต้องโดยใช้หลักฐาน ZK
การอัปเกรดระยะสั้นใน Glamsterdam
ในระยะเบื้องต้น การปรับปรุงจะถูกนำไปใช้ในอัปเกรด Glamsterdam โดยมีเสาหลักสามประการ:
ประการแรก รายการตรวจสอบระดับบล็อก (block-level access lists) ช่วยให้บล็อกสามารถตรวจสอบพร้อมกันได้ ลดความล่าช้าในการประมวลผลอย่างมาก
ประการที่สอง ePBS (enshrined Proposer-Builder Separation) ไม่เพียงแต่ปรับโครงสร้างกลไกการสร้างบล็อกเท่านั้น แต่ยังอนุญาตให้ใช้เวลาส่วนใหญ่ของแต่ละช่วง (slot) ในการตรวจสอบบล็อก แทนที่จะใช้เพียงไม่กี่ร้อยมิลลิวินาทีเช่นปัจจุบัน
ประการที่สาม กลไกการปรับราคาน้ำมัน (gas repricing) ปรับค่าใช้จ่ายของการดำเนินการให้สะท้อนทรัพยากรที่ใช้จริงมากขึ้น พร้อมกันนั้น Ethereum เริ่มนำโมเดล gas หลายมิติ (multidimensional gas) มาใช้ ซึ่งช่วยจำกัดทรัพยากรแต่ละประเภทไม่ให้ถูกใช้งานเกินขอบเขต ทำให้ลดความเสี่ยงของการใช้ทรัพยากรเกินขนาดและส่งผลต่อความเสถียรของระบบ
การแยก “state creation gas”
หนึ่งในความก้าวหน้าสำคัญใน Glamsterdam คือการแยกต้นทุนการสร้างสถานะใหม่ออกจากต้นทุนการดำเนินการและ calldata
ปัจจุบัน คำสั่ง SSTORE ที่เปลี่ยมค่าเป็น 0 ไปเป็นค่าอื่น จะใช้ gas 20,000 หน่วย ในขณะที่การเปลี่ยนจากค่าอื่นเป็นค่าอื่นจะใช้เพียง 5,000 หน่วย หลังการอัปเกรด ส่วน “ส่วนเกิน” นี้อาจเพิ่มขึ้นอย่างมาก (เช่นเป็น 60,000) แต่จะถูกนับเป็น gas ชนิดใหม่ที่เรียกว่า state creation gas
น่าสนใจคือ state creation gas จะไม่ถูกนับรวมในขีดจำกัด gas สูงสุด 16 ล้านต่อบล็อก ซึ่งช่วยให้สามารถปล่อยสัญญาอัจฉริยะขนาดใหญ่ขึ้นโดยไม่ทำให้ขนาดสถานะของเครือข่ายโตขึ้นอย่างรวดเร็ว
เพื่อให้แน่ใจว่าสอดคล้องกับ EVM ซึ่งรองรับเพียงการใช้งาน gas ในทิศทางเดียว ทีมพัฒนาจะนำกลไก N+1 ทิศทางของ gas มาใช้ โดยมี “reservoir” (ถังเก็บ) เป็นพื้นที่สำรอง เมื่อดำเนินการ ระบบจะให้ความสำคัญกับการใช้ gas เฉพาะทาง หากไม่เพียงพอ ก็จะดึงจาก reservoir กลไกนี้รับประกันสองหลักการ: ปริมาณ gas ที่ส่งเข้าไปใน sub-call ยังคงใช้งานได้สำหรับทุกวัตถุประสงค์ และ opcode GAS จะแสดงปริมาณ gas ที่เหลืออยู่หลังจากเรียกฟังก์ชันอย่างถูกต้อง
ในระยะต่อไป Ethereum จะเปลี่ยนไปใช้โมเดลการกำหนดราคาหลายมิติ ซึ่งแต่ละทรัพยากรจะมีอัตรา gas ที่ปรับเปลี่ยนได้อิสระ ตามคำกล่าวของ Buterin นี่คือรากฐานที่รับประกันความยั่งยืนทางเศรษฐกิจในระยะยาวของเครือข่าย
การขยายขนาดในระยะยาว: ZK-EVM และ blob
ในระยะยาว กลยุทธ์การปรับขนาดของ Ethereum มุ่งเน้นไปที่สององค์ประกอบหลัก: ZK-EVM และข้อมูล blob
การเพิ่ม throughput ของ blob ด้วย PeerDAS
Ethereum จะยังคงปรับปรุง PeerDAS ต่อไป โดยมุ่งหวังให้สามารถประมวลผลข้อมูลประมาณ 8 MB ต่อวินาที จุดมุ่งหมายไม่ใช่การเป็นชั้นข้อมูลระดับโลก แต่เพื่อรองรับความต้องการเฉพาะของระบบนิเวศ Ethereum เท่านั้น
ปัจจุบัน ข้อมูล blob ใช้สำหรับโซลูชัน Layer 2 เป็นหลัก ในอนาคต ข้อมูลบล็อกของ Ethereum อาจถูกนำไปเก็บไว้ใน blob โดยตรง รวมกับหลักฐาน ZK-SNARK ซึ่งช่วยให้ผู้ตรวจสอบสามารถตรวจสอบความถูกต้องและความพร้อมใช้งานของข้อมูลโดยไม่ต้องโหลดและรันซ้ำทั้งเครือข่าย ซึ่งเป็นกุญแจสำคัญในการสนับสนุน Ethereum “hyperscaled”
แผนการนำ ZK-EVM ไปใช้
Buterin เสนอแนวทางทีละขั้นเพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือของ ZK-EVM:
ในปี 2026 จะมี client ที่อนุญาตให้เข้าร่วมเครือข่ายในฐานะ attester โดยอิงจาก ZK-EVM อย่างไรก็ตาม ระบบยังไม่ปลอดภัยเพียงพอที่จะให้เครือข่ายทั้งหมดพึ่งพาได้เต็มที่ โดยประมาณ 5% ของเครือข่ายที่ดำเนินการตามโมเดลนี้ถือว่าเป็นระดับที่ยอมรับได้
ภายในปี 2027 Ethereum จะแนะนำให้ validator ใช้ ZK-EVM ในอัตราที่สูงขึ้น (เช่น 20%) และเน้นการตรวจสอบแบบ formal verification เพื่อเสริมความปลอดภัย แม้แต่เมื่อมีเพียง 20% ของเครือข่ายใช้ ZK-EVM ขีดจำกัด gas ของระบบก็สามารถเพิ่มขึ้นอย่างมาก เนื่องจากกลุ่ม solo staker ซึ่งมีสัดส่วนน้อยกว่า 20% จะมีแผนการตรวจสอบต้นทุนที่ต่ำกว่า
เมื่อระบบเติบโตเต็มที่ Ethereum จะเปลี่ยนไปใช้โมเดล “3-of-5 mandatory proving” ซึ่งบล็อกจะเป็นที่ยอมรับได้ก็ต่อเมื่อมีหลักฐานอย่างน้อย 3 ใน 5 ชนิดจากระบบพิสูจน์ต่างๆ ในช่วงนี้ โหนดส่วนใหญ่ (ยกเว้นโหนดที่ทำดัชนีเฉพาะ) จะอาศัยหลักฐาน ZK-EVM แทนการรันซ้ำทั้งบล็อก
พร้อมกันนี้ ZK-EVM จะยังคงได้รับการปรับปรุงและตรวจสอบความถูกต้องในระดับสูงสุด การเปลี่ยนแปลงเชิงลึกเกี่ยวกับเครื่องเสมือน (virtual machine) รวมถึงความสามารถในการเปลี่ยนไปใช้สถาปัตยกรรมเช่น RISC-V ก็อาจถูกพิจารณาในอนาคต
มุ่งสู่ Ethereum hyperscale อย่างยั่งยืน
โดยรวมแล้ว แผนที่ Vitalik Buterin เสนอไม่เพียงแต่เพื่อเพิ่ม throughput แต่ยังสมดุลระหว่างการขยายการดำเนินการและการควบคุมการเติบโตของสถานะ ซึ่งเป็นหัวใจสำคัญในการรักษาความเป็น decentralization
กลยุทธ์นี้แสดงให้เห็นว่า Ethereum กำลังค่อยๆ ก้าวเข้าสู่โมเดล “hyperscale” โดยอิงหลักฐานทางคณิตศาสตร์และการแยกทรัพยากร มากกว่าการเพียงแค่เพิ่มขีดจำกัด gas เหมือนบล็อกเชนแบบดั้งเดิม
