อีเธอเรียมตั้งเป้าเปลี่ยน Layer 1 สู่ระบบต้านทานควอนตัมภายในธันวาคม 2029

อีเธอเรียม(ETH) ตั้งเป้าเปลี่ยนเครือข่าย Layer 1 (L1) ให้พร้อมรับมือคอมพิวเตอร์ควอนตัมภายในเดือนธันวาคม 2029 โดยครอบคลุมทั้งลายเซ็นบัญชี ระบบฉันทามติ และการเข้ารหัสในชั้นความพร้อมใช้งานของข้อมูล

ทีมโปรโตคอลของมูลนิธิอีเธอเรียม(Ethereum Foundation) กล่าวในการถาม-ตอบ Reddit AMA เมื่อวันที่ 16 ว่าได้หารือเรื่องการขยายเครือข่าย ความเป็นส่วนตัว ความปลอดภัยจากควอนตัม การตรวจสอบอย่างเป็นทางการ และนโยบายการออก ETH มูลนิธิอีเธอเรียมระบุในเอกสารลำดับความสำคัญว่า ตั้งเป้าเตรียมเครือข่ายให้พร้อมรับมือควอนตัมภายในเดือนธันวาคม 2029 พร้อมเตือนว่ากำหนดการอาจเปลี่ยนแปลงตามความคืบหน้าด้านการวิจัยและการพัฒนา

การเปลี่ยนผ่านจะไม่จำกัดอยู่ที่ฟังก์ชันของบัญชีบางประเภท บัญชีผู้ใช้จะต้องใช้รูปแบบลายเซ็นใหม่ ขณะที่ชั้นฉันทามติจะต้องเปลี่ยนลายเซ็น BLS และวิธีการรวมลายเซ็น ส่วนชั้นความพร้อมใช้งานของข้อมูลจะต้องปรับการพึ่งพา KZG

เทคโนโลยีบัญชีสำคัญที่ถูกเสนอคือเฟรมทรานแซกชัน ซึ่งช่วยให้สามารถกำหนดวิธีตรวจสอบและประมวลผลธุรกรรม รวมถึงวิธีชำระค่าแก๊สได้ด้วยโปรแกรม และเปิดทางให้ย้ายจากคีย์ secp256k1 ไปใช้ลายเซ็นรูปแบบอื่น

การนำรูปแบบลายเซ็นใหม่มาใช้กับการทำให้ธุรกรรมใช้งานได้ในต้นทุนต่ำเป็นคนละโจทย์กัน วิตาลิก บูเทอริน(Vitalik Buterin) เปรียบเทียบว่าลายเซ็น ECDSA ใช้ต้นทุนด้านการคำนวณและข้อมูลประมาณ 4,000 แก๊ส ขณะที่ลายเซ็นต้านทานควอนตัมในตระกูล SPHINCS ใช้ประมาณ 100,000-250,000 แก๊ส ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ โดยการรวมลายเซ็นและการใช้หลักฐานถูกมองเป็นภารกิจต่อไป

การวิจัยด้านหลักฐานการประมวลผลของอีเธอเรียมจะเดินหน้าไปพร้อมกับการเปลี่ยนผ่านสู่ระบบต้านทานควอนตัม ZK-EVM เป็นเทคโนโลยีที่พิสูจน์ผลลัพธ์การประมวลผล ทำให้ผู้ตรวจสอบไม่จำเป็นต้องประมวลผลทุกบล็อกซ้ำด้วยตนเอง ขณะเดียวกันยังมีการพัฒนา zkVM บนพื้นฐาน RISC-V การผสานเข้ากับไคลเอนต์ การทดสอบ และเครื่องมือโอเพนซอร์ส

ขั้นตอนสำคัญในปัจจุบันคือการพิจารณาว่า EIP-8025 ซึ่งนำหลักฐานการประมวลผลแบบเลือกใช้มาใช้ จะถูกรวมในเฮโกตา(Hegotá) ได้หรือไม่ แนวทางที่กำลังพิจารณาคือสะสมประสบการณ์จากการใช้หลักฐานแบบเลือกก่อน แล้วจึงขยายการตรวจสอบหลักฐานเป็นขั้นตอนมาตรฐาน หากเงื่อนไขด้านประสิทธิภาพและความปลอดภัยผ่านเกณฑ์

มุมมองต่อความเร็วของการสร้างหลักฐานแบบเรียลไทม์ยังแตกต่างกัน บางทีมกล่าวถึงความเป็นไปได้ที่จะสร้างหลักฐานสำหรับบล็อกส่วนใหญ่บนเมนเน็ตได้ภายในประมาณ 2 วินาทีในปี 2027 ขณะที่นักวิจัยบางรายมองว่าขีดจำกัดแก๊ส พรีคอมไพล์ใหม่ และโครงสร้างบล็อกอาจเพิ่มภาระการสร้างหลักฐาน จนอาจจำเป็นต้องชะลอการบังคับใช้

ระบบหลักฐานอาจช่วยลดภาระอุปกรณ์ของผู้ตรวจสอบ แต่ก็มาพร้อมความเสี่ยงด้านการรวมศูนย์ การสร้างหลักฐานอาจต้องใช้ฮาร์ดแวร์เฉพาะทาง ในขณะที่การตรวจสอบทำได้ด้วยต้นทุนที่ต่ำกว่า จึงมีการวิจัยเพื่อลดอุปสรรคด้านฮาร์ดแวร์และพัฒนาระบบสร้างหลักฐานแบบกระจายศูนย์ เพื่อป้องกันการกระจุกตัวอยู่ที่ผู้สร้างและผู้สร้างหลักฐาน

ความเป็นส่วนตัวถูกหารือในทิศทางที่จะฝังอยู่ในบัญชีและโครงสร้างพื้นฐานธุรกรรม มากกว่าจะเป็นฟังก์ชันแยกต่างหาก เฟรมทรานแซกชันและ FOCIL ถูกมองว่าอาจช่วยให้แอปพลิเคชันด้านความเป็นส่วนตัวที่ใช้เมมพูลสาธารณะพึ่งพาตัวกลางเฉพาะรายน้อยลง

กำหนดเวลาการนำธุรกรรมที่มีความเป็นส่วนตัวมาใช้ยังมีความเห็นต่างกัน นักวิจัยบางรายกล่าวถึงความเป็นไปได้ที่จะรองรับธุรกรรมความเป็นส่วนตัวแบบเนทีฟในปี 2027 ขณะที่อีกมุมมองเห็นว่าโอกาสที่พูลความเป็นส่วนตัวแบบเดียวซึ่งผสานอยู่ในโปรโตคอลจะเปิดใช้งานก่อนสิ้นปี 2028 ยังมีจำกัด

การตรวจสอบอย่างเป็นทางการถูกเสนอให้เป็นกลไกความปลอดภัยรองรับการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีดังกล่าว ขณะนี้มีการตรวจสอบหลักฐานความปลอดภัยของรูปแบบลายเซ็น ข้อจำกัดของวงจร zkVM และโปรแกรมประมวลผล EVM รวมถึงมีกรณีพบและแก้ไขข้อผิดพลาดจริงแล้ว อย่างไรก็ตาม การตรวจสอบแบบครบวงจรตั้งแต่โครงสร้างการเข้ารหัสไปจนถึงโค้ดประมวลผลยังไม่เสร็จสมบูรณ์

การปรับปรุงความเป็นที่สิ้นสุดของธุรกรรมจะดำเนินแบบเป็นขั้นตอน แทนการนำความเป็นที่สิ้นสุดภายในสล็อตเดียวมาใช้ทั้งหมดในครั้งเดียว การแยกการสร้างบล็อกออกจากฟังก์ชันความเป็นที่สิ้นสุดอาจช่วยลดเวลาในระยะแรกจากประมาณ 16 นาทีเหลือประมาณ 4 นาที และตั้งเป้าระยะยาวไว้ที่ระดับ 1-2 สล็อต

นโยบายการออก ETH ยังคงเป็นประเด็นที่ต้องหาฉันทามติแยกจากแผนงานด้านเทคโนโลยี นักวิจัยบางรายมองว่ารางวัลสเตกกิงอย่างต่อเนื่องอาจสร้างภาระเชิงเปรียบเทียบให้ผู้ถือที่ไม่ได้สเตก ขณะที่อีกฝ่ายโต้แย้งว่าการลดปริมาณการออกอาจทำให้ผู้ตรวจสอบอิสระเข้าสู่ระบบได้ยากขึ้น

การพูดคุยครั้งนี้ยังไม่ได้ข้อสรุปเรื่องการลดปริมาณการออกหรือการจำกัดสัดส่วนสเตกกิง ภายในมูลนิธิอีเธอเรียมมีความเห็นว่าการจัดทำข้อเสนอปฏิรูปจำเป็นต้องมีแบบจำลองที่อธิบายขนาดการสเตกกิงและโครงสร้างผู้เข้าร่วม การทบทวนผลกระทบด้านแรงจูงใจ และการหารือกับชุมชน

การอภิปรายครั้งนี้สะท้อนว่าขั้นต่อไปของอีเธอเรียมไม่ใช่การอัปเกรดเพียงครั้งเดียว แต่เป็นการปรับโครงสร้างบัญชี ระบบเข้ารหัส หลักฐานการประมวลผล ความเป็นส่วนตัว และการออกแบบฉันทามติผ่านฮาร์ดฟอร์กหลายครั้ง โดยประเด็นกำหนดการเปลี่ยนผ่านสู่ระบบต้านทานควอนตัมภายในปี 2029 ยังต้องติดตามความคืบหน้าด้านการวิจัยและการนำไปใช้