Vitalik上海峰会最新研判:区块链的下一个15年,走进“区块链+密码学”时代

Vitalik Buterin 表示,十二年后的今天,加密世界已发生根本变化,核心从比特币的“区块链、签名、工作量证明”转向以零知识证明(SNARK/STARK)为主导的“可编程密码学”。当前重点不再是“谁能发送什么”,而是扩展到“谁能看到什么”。他提出,随着 STARK、FOCIL 等多方参与区块构建和 EIP-8288 等协议落地,区块链正从单一系统演变为包含 L1、L2、内存池的复杂网络。人工智能的出现降低了 ZK-SNARK 等技术的开销(已低于 10 倍),并推动了形式验证的应用,使复杂代码的安全性更易得到保证。他鼓励开发者和研究人员利用这些新技术,构建兼具隐私和可扩展性的新应用,强调尽管延迟(如以太坊最终确认需约 16 分钟)和可扩展性仍有牺牲,但未来路线图已明确指向快速(4-8 秒/区块)和聚合验证,使前沿技术对所有人更加开放和可接近。

总结

演讲者:Vitalik Buterin

编译:Jae,PANews

十二年前,第一届区块链全球峰会在上海启幕时,比特币还只是蛰伏在极客邮件列表里的技术实验,以太坊白皮书尚未诞生,“区块链”三个字对绝大多数人而言都太过陌生。

十二年后的同一个会场,以太坊创始人Vitalik Buterin在大屏幕上描绘“区块链+密码学”的全新形态。人工智能的闯入,把这场技术革命的加速度进一步推到了新的高度。

以下为Vitalik Buterin演讲全文精编。

十五年之变:表面相似,内核已换

今天我想谈一个宏观话题。我们一直在讨论区块链,也一直在讨论加密货币,这已经持续了超过15年。上海这片土地上的区块链活动,也已经持续了十多年。比特币诞生于2009年。从表面上看,我们正在构建的工具和技术似乎仍然相似,但实际上,过去15年里存在很多不同。这些不同至关重要。

其中一个原因在于,作为用户,你获得的财产类型、承担的成本类型,都大不相同。10到15年前,甚至我们对目标的看法、我们试图实现的目标,都发生了显著改变。

15年前,区块链是我们的主要工具。比特币结合了区块链、签名和工作量证明。以太坊增加了智能合约,并在2022年转向权益证明。这些都是我们当时使用的工具。所以,你从使用区块链中获得的特性是什么?

首先,区块链是开放的,任何人都可以自由参与;它是全球性的、可靠的、安全的、中立的。没有中心化行为体能够干预你的应用程序、阻止它运行,或迫使它给出错误答案。

创造了Zcash的Zooko喜欢说一句话:公共区块链就像是银行账户的Twitter。比特币白皮书在2009年发布时,人们认为这些问题的基本答案:比如个人姓名不会直接关联到他们的交易中,如果具有强有力的隐私保护措施,还算可以接受。但现在,我们拥有极其强大的数据分析能力、极其强大的人工智能,这个答案显然已经站不住了。

与此同时,人们希望链做更多事情。他们希望它具备更强性能。人们不仅对支付功能感兴趣,而且希望支付功能具备更强大、更优越的特性。因此,我们双方都希望更进一步。在许多地方,我们也确实需要更进一步。

零知识证明:从路线图走进主战场

最大的改变发生在技术领域。过去十年间,我们经历的改变是零知识证明的兴起,包括SNARK,然后是量子安全的SNARK版本:STARK。这些对象的作用是,它们允许你验证一个计算:一个人运行计算,生成证明,其他所有人进行验证。计算过程是这样进行的,验证过程会更加高效。

与此同时,它甚至不需要透露所有信息,即所有用于计算的信息。因此,区块链技术的核心部分与这个问题有关:验证的问题。我们想要一个系统,让每个人都能参与其中,并且每个人都能得到保证:正在发生的事情都遵循着规则。

最初的技术是,每个人都必须重新执行所有操作。因此,你牺牲了可扩展性,牺牲了隐私。SNARK和 STARK改变了这两件事。我们谈论了十年,但这件事每年都在逐渐接近成为现实。

我认为今年最大的变化是,所有计划都将转向这些技术。它们不再是未来的一部分,也不再只是未来的路线图。现在有EIP,比如EIP-8288。我们希望它能够进入STARK,在两年后发生,或许会与人工智能结合,或者更早。它们是“稻草人地图”,里面的每一样东西,在接下来两年分叉之后,都使用STARK,无处不在。因此,这是一个重大变化。

另一个重大变化是,现在有更多更强大的技术。我认为这些技术也即将问世。比如全同态加密,即FHE,许多人正在使用它。此外,混淆技术和IO技术,长期以来人们以为这属于遥远的未来,但实际上它的版本可能越来越可行,在更短的时间范围内,比许多人想象得要快。所以我们有更强大的技术。

这些强大的技术给我们带来了许多东西。例如其中之一:你可以并行处理区块链。并行处理始于交易被纳入区块之前。

FOCIL16个参与者与证明聚合

FOCIL 是一个 EIP,正在进入START(音)。这是多方参与区块构建的首次实例,发生在以太坊上。因此,区块并非仅由单一参与者创建,而是由16个参与者共同创建,最后再由一位最终构建者完成。其目标是提供更强的保证:如果你发送一笔交易,该交易就会被包含到下一个时隙中。因此,没有一个行为体有能力推迟它。

除了化石燃料,还有 EIP-8288 和 EIP-828H(音)。这些都表明,你有非常大的证明,这些非常庞大且昂贵的对象正在发生。我们实际上不需要把它们直接放到区块链。相反,可以放在大规模的并行处理中来证明所有证明,而这个过程发生在链下、内存池、中间的间隙中。当你发送一笔交易,当那笔交易上链时,在那个空间里,它会取代所有对象,仅用一个证明来证明这些都存在。因此,密码学技术领域发生了许多变化。

但我认为,这些变化重要之处在于,让我们真正改变了思维模式:对于这类系统,目标是什么?

可编程密码学:从“谁能发送什么”到“谁能看到什么”

首先,一个重要的问题是:我们在保护什么?

比特币表示,我们保护的是一种数据资产,即“比特币货币”。如果说,你可以发行自己的数字资产,我们也可以保护它。利用现代密码学资产和信息,在比特币和以太坊中,密码学和代码会输出一个问题的答案:“谁能发送什么?”哪个资产归谁所有?谁能在何时发送哪个资产?

现在,我们正在进入可编程密码学的时代。在这里,代码决定了谁可以看到什么。所以,谁能看到什么,哪些信息,不仅是谁可以发送,还有谁可以看到?这是正在变得可编程的。计算发生在什么地方?15年前,区块链还只是区块链。

在接下来的5年里,我认为,在很大程度上,这只会加速。我们正在加速,从这方面加速:不仅仅是拥有一个区块链,而是拥抱这整条渠道,这个庞大的加密网络。其中包含完整的渠道:用户在本地进行大量计算,在数据离开用户设备之前就完成了大部分工作;随后交易会经过一个矿池,矿池有多种类型,它们具有不同的隐私属性;然后它会被聚合,有多个不同类型的参与者,还有区块构建,然后将其记录在链上。

现在,这个机制中,大量相同交易被重新处理了,由每个节点处理。在以太坊中,一个证明被验证了很多次。

牺牲什么:延迟、可扩展性与“可扩展的通用性”

最后,我们牺牲了什么?

我认为,这是一个很好的观点。如果我牺牲了可扩展性,还牺牲了延迟。集中式系统可以提供100毫秒的延迟,有时甚至达到300毫秒。全球范围内,比特币的最终确认仍以十分钟计。而以太坊目前需要12秒生成一个区块,且需要约16分钟才能完成最终确认。

但在未来,即使是理论上,按照当前路线图,也预计会降低到每个区块4到8秒,而8到32秒用于最终确认。以及可扩展性,这是重大变革。即区块链架构将不再总是需要如此大的牺牲。

在可扩展性方面,它会牺牲,但不是可扩展性,而是可扩展的通用性。它将牺牲具备极高可扩展性计算的能力。如果你不给这个系统设置任何限制,不提供任何保证来规范其计算行为;如果你有计算能力,并且可以将其打包,分成两个部分,它们可以分别执行,分别进行验证,并且可以运行。在任何事情发生之前,甚至在进入链上之前,然后是极高的可扩展性,实际上就变得可行了。

因此,如果你考虑区块链,将它视为一个完整的系统,包括 L1,也包括 L2,还包括内存池、L2、工具。所有这些系统都变成了这种非常复杂的中间层。你或你的智能体可以解决。因为人工智能正在帮助使它们变得更加完善。但基本上,每一个工作流程环节都在被加速,被人工智能加速。

所以,在人工智能出现之前,我们有零知识证明,但只有非常简单的加密学应用,这在可能的情况下才行。其中一个原因是,如果代码行数超过大约100行或1000行,那么几乎可以肯定其中会出现漏洞。

AI与形式验证:把“100倍开销”打下来

我们认为,我们可以利用它来进行验证。我们可以使用不同类型的冗余、测试、规范、分析,我们就能制造出更大更复杂的东西。比如说,后人工智能时代,我们可以把所有东西,我们所做的一切,都放在密码学中。还有算法,我们使用的算法,其开销都很大。现在,100倍的开销,甚至更低,通常都是可能的。

因此,对于 ZK-SNARK 来说,我们已经实现了不到10倍的开销,应用于 AI 推理。我们实现了不到10倍的开销,应用于某些类型的哈希运算。然后我们有了 FHE/FLoC(速记),我认为大约是250倍的开销,但实际上,这一数字正在迅速下降。

在验证所有这些之前,都是人工操作的。现在,形式验证,是另一个重大操作瓶颈。这是我认为 L2 未能达到预期效果的主要原因之一。到目前为止,是因为存在一个限制:你保护它们的程度受到限制,所以你需要冗余,你需要多种验证系统,你需要安全委员会。

而新技术是形式验证。如有需要,你甚至可以使用多种规范,对应一个实现。所以,你可以用不同的方式、不同的人、不同的代理、不同的团队来表达正在做的工作是什么。然后你自动地、数学地证明它们都在表达同一个意思。如果它们最后表达的意思不同,那么你的基础就会小很多。每个人都可以参考,从而更好地理解哪一方是正确的。

因此,有大量的进展,以太坊世界都在发生着巨大的进展,包括协议层面和应用层面。我鼓励大家访问我们的网站,网址是drawmap.org,查看以太坊协议。如果你仔细看,会发现每一份辛勤工作,大约一年之后,都将参与其中:非常先进的加密功能,将所有内容置于 STARK 内部,将所有内容置于虚拟机内部,进行聚合,正式验证所有内容,部署量子安全签名算法。所有这些因素综合起来,它们都将理论从单纯的区块链转变为一个更大的网络,包含不同的层级。

其优势之一,我认为是,人工智能不仅帮助我们更快地构建所有这些东西,而且以更安全的方式构建所有这些东西。

安全、理解与贡献,前沿正在变得可接近

当然,安全是我们真正选择去关注的事情,这在以太坊中我们确实会关注。但人工智能,我认为,也让在座的各位更容易理解所有这些事情。

所以我想,如果有人是开发者,或是研究人员,实际上会非常鼓励人们去尝试理解正在构建的不同部分,从而理解不同的组成部分,从而了解哪些属性是不同的组成部分所具备的,并尝试找出,看看其中是否有任何特定部分,是你想要或能够贡献的。

我认为一个国家能够贡献于这种前沿领域,包括技术和生态系统,这正迅速变得更加可行,也更容易被任何人所接触到。或者说,那些愿意学习的人,愿意思考的人,也愿意投入精力,提供帮助,协助研究,帮助建立。甚至还有公开竞赛正在进行中,目的是为了改进并正式验证对许多算法的改进。

此外,这也是一个好时机,真正重新思考应用程序,即我们一直在做的应用程序,并构建新的应用程序。这些都是应用程序,它们都是以太坊构建的。五年前、十年前、十五年前,它们中的许多都没有以这样的思路构建:这些新型的科技是可行的,隐私可以被编程,即使是复杂的代码安全也是可以得到保证的。现在这些事情都成为了可能。

所以我鼓励人们投身于开发建设,开发建设应用程序,将它们结合在一起,即以太坊和其他去中心化网络,以及现实世界中的其他事物,就像你所希望的那样,你想要影响,你想要改善。

谢谢!

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作者:Jae

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