विटालिक ब्यूटिरिन जिस “क्रिप्टोग्राफिक वर्ल्ड कंप्यूटर” की बात करते हैं, उसकी दिशा में एथेरियम ने बढ़ना शुरू कर दिया है, और हेगोटा के बाद वेरिफिकेशन, कंसेंसस, प्राइवेसी और स्टेट मैनेजमेंट में बड़े बदलावों की योजना है।
ब्यूटिरिन ने 27 सितंबर के अपने निबंध, The Cryptographic World Computer, में लिखा कि एथेरियम उस बिंदु के करीब पहुंच रहा है जहां इसे सिर्फ एक ब्लॉकचेन कहकर वर्णित करना लगातार अधूरा होता जा रहा है।
उनकी अपेक्षा है कि भविष्य का एथेरियम आर्किटेक्चर ब्लॉकचेन कंसेंसस को जीरो-नॉलेज प्रूफ्स, डेटा सैंपलिंग, प्राइवेसी टेक्नोलॉजी और विकेंद्रीकृत ऑफ-चेन कंप्यूटेशन के साथ जोड़ेगा।
ब्यूटिरिन ने लिखा, “हेगोटा — अगले वर्ष के लिए नियोजित फोर्क — संभवतः एथेरियम का आखिरी ‘सामान्य’ फोर्क होगा,” उनका संकेत ऐसे अपग्रेड की ओर था जिसकी टेक्नोलॉजी 2015 के एथेरियम से परिचित डेवलपर्स को अभी भी पहचानने योग्य लगेगी।
एथेरियम का आधिकारिक रोडमैप फिलहाल हेगोटा को 2027 में रखता है, जो 2026 की चौथी तिमाही में ग्लैम्स्टर्डम के बाद आएगा।
हेगोटा अपग्रेड अभी योजना चरण में है, और इसका पूरा दायरा अभी अंतिम रूप में तय नहीं हुआ है। दो प्रस्ताव पहले ही शेड्यूल किए जा चुके हैं।
FOCIL, या EIP-7805, कंसेंसस लेयर का प्रमुख आकर्षण है। यह वैलिडेटर्स की एक कमेटी को इंक्लूजन लिस्ट बनाने की अनुमति देता है, जिनमें वे ट्रांजैक्शंस होते हैं जिन्हें ब्लॉक बिल्डर्स को शामिल करना ही होगा।
यह मैकेनिज्म किसी एक बिल्डर की वैध ट्रांजैक्शंस को बाहर रखने की क्षमता को कम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। एथेरियम के हेगोटा रोडमैप के अनुसार, यह फीचर सेंसरशिप रेजिस्टेंस को मजबूत कर सकता है और लेयर 2 सेटलमेंट गारंटी में सुधार ला सकता है।
Frame Transactions, या EIP-8141, दूसरा शेड्यूल्ड फीचर है। यह एथेरियम अकाउंट्स को यह तय करने देता है कि उनके ट्रांजैक्शंस को कैसे ऑथराइज़ किया जाएगा, बजाय इसके कि हर यूज़र के लिए एक ही स्थिर सिग्नेचर संरचना अनिवार्य हो।
यह डिज़ाइन प्रोटोकॉल स्तर पर सीधे सोशल रिकवरी, स्पेंडिंग कंट्रोल्स, स्पॉन्सर्ड गैस और भविष्य की क्वांटम-रेजिस्टेंट सिग्नेचर प्रणालियों का समर्थन कर सकता है।
एथेरियम डेवलपर्स ने हेगोटा को अब एक लंबे क्रम के हिस्से के रूप में देखना शुरू कर दिया है, जो पोस्ट-क्वांटम इन्फ्रास्ट्रक्चर और पुनः डिज़ाइन किए गए कंसेंसस की ओर ले जाता है।
ब्यूटिरिन का नवीनतम निबंध इससे भी आगे जाता है और हेगोटा को एथेरियम के मौजूदा आर्किटेक्चर और उसके बाद अपेक्षित क्रिप्टोग्राफिक सिस्टम्स के बीच एक विभाजन रेखा के रूप में प्रस्तुत करता है।
सबसे बड़े बदलावों में से एक इस बात से जुड़ा है कि नेटवर्क प्रतिभागी ब्लॉक्स का वेरिफिकेशन कैसे करते हैं। पारंपरिक ब्लॉकचेन वेरिफिकेशन में नोड्स को ब्लॉकचेन डेटा डाउनलोड करना और स्वयं ट्रांजैक्शंस निष्पादित करना पड़ता है। ब्यूटिरिन को उम्मीद है कि एथेरियम बढ़ते हुए SNARK वेरिफिकेशन और PeerDAS डेटा सैंपलिंग पर निर्भर करेगा। ब्लॉकचेन डिज़ाइनों की उनकी तुलना इस बदलाव को “full re-download and recompute” से “SNARK verification + PeerDAS for data availability” की ओर बढ़ना बताती है।
PeerDAS पहले ही Fusaka के माध्यम से एथेरियम में प्रवेश कर चुका है। यह सिस्टम नोड्स को डेटा उपलब्धता का वेरिफिकेशन करने देता है, जिसमें हर नोड को हर ब्लॉब डाउनलोड करने के बजाय डेटासेट के कुछ हिस्सों का सैंपल लेना होता है। इसके बाद एथेरियम फाउंडेशन ने अपने डेवलपमेंट फोकस को प्रूफ-आधारित वेरिफिकेशन के अगले चरणों की ओर मोड़ दिया है। जैसा कि crypto.news ने पहले एथेरियम के Lean rebuild पर रिपोर्ट किया था, रिकर्सिव STARKs बार-बार होने वाले एग्जीक्यूशन को कम करने की योजनाओं के केंद्र में हैं, जबकि वेरिफिकेशन को ट्रस्टलेस बनाए रखा जाएगा।
ब्यूटिरिन अंतिम वेरिफिकेशन मॉडल को सरल शब्दों में “download and re-execute” से डेटा सैंपल करने और क्रिप्टोग्राफिक प्रूफ्स को वेरिफाई करने की ओर बढ़ना बताते हैं। यह तरीका मजबूत वेरिफिकेशन गारंटी चाहने वाले यूज़र्स के लिए हार्डवेयर आवश्यकताओं को कम कर सकता है। 2030 के लिए उनकी तुलना कहती है कि नोड्स को कम हिस्ट्री स्टोर करते हुए और कम अनावश्यक कंप्यूटेशन करते हुए भी कंसेंसस और वैधता की गारंटी मिलनी चाहिए।
ब्यूटिरिन ने विशेष रूप से EIP-8288 का उल्लेख उन टेक्नोलॉजीज़ में किया, जो ब्लॉक्स में प्रवेश करने से पहले एथेरियम द्वारा ट्रांजैक्शंस को प्रोसेस करने के तरीके को बदल सकती हैं।
EIP-8288 फिलहाल ब्यूटिरिन और थॉमस कोराट्जर द्वारा तैयार किया गया एक ड्राफ्ट प्रस्ताव है। यह क्रिप्टोग्राफिक सिग्नेचर्स और STARK प्रूफ्स के लिए इन-मेमपूल एग्रीगेशन पेश करता है। यह डिज़ाइन Frame Transactions का विस्तार करता है और ट्रांजैक्शंस को क्रिप्टोग्राफिक डिपेंडेंसीज़ घोषित करने की अनुमति देता है।
मेमपूल नोड्स कई सिग्नेचर्स और प्रूफ्स को ब्लॉक बिल्डर्स तक आगे भेजने से पहले एकल रिकर्सिव STARK में संयोजित कर सकते हैं। इसके बाद बिल्डर प्रत्येक बड़े प्रूफ को अलग-अलग प्रोसेस करने के बजाय एक एग्रीगेटेड प्रूफ शामिल कर सकता है। यह प्रस्ताव आंशिक रूप से भविष्य की क्वांटम-रेजिस्टेंट सिग्नेचर्स को ध्यान में रखकर बनाया गया है, जिनके लिए एथेरियम की वर्तमान सिग्नेचर प्रणाली की तुलना में काफी अधिक डेटा और कंप्यूटेशन की आवश्यकता हो सकती है।
EIP-8288, LeanSPHINCS सिग्नेचर्स और LeanSTARK प्रूफ्स के एग्रीगेशन का प्रस्ताव करता है, ताकि बड़े पैमाने पर उपयोग होने पर ये बड़े क्रिप्टोग्राफिक ऑब्जेक्ट्स समान स्तर का बैंडविड्थ और गैस ओवरहेड पैदा न करें। यह EIP अभी भी ड्राफ्ट स्थिति में है और इसे किसी पुष्टि किए गए नेटवर्क अपग्रेड के लिए असाइन नहीं किया गया है।
ब्यूटिरिन का निबंध इसे एक व्यापक तकनीकी दिशा के हिस्से के रूप में प्रस्तुत करता है, जहां क्रिप्टोग्राफिक कार्य ट्रांजैक्शन पाइपलाइन में और पहले हो सकता है, जिसमें मेमपूल के भीतर भी शामिल है। उनका 2030 मॉडल अंतिम ब्लॉक इंक्लूजन से पहले सिग्नेचर्स और प्रूफ्स के समानांतर प्रोसेस होने की कल्पना करता है।
एथेरियम में भविष्य की ट्रांजैक्शन यात्रा यूज़र, मेमपूल, माइनर और ब्लॉक की परिचित श्रृंखला से बहुत अलग दिख सकती है। ब्यूटिरिन एक ऐसे मॉडल का वर्णन करते हैं जहां ट्रांजैक्शंस FOCIL प्रतिभागियों या बिल्डर्स तक पहुंचने से पहले अधिक मजबूत प्राइवेसी गुणों वाले मेमपूल में प्रवेश करते हैं।
एथेरियम फाउंडेशन का सुरक्षा रोडमैप पुष्टि करता है कि एन्क्रिप्टेड मेमपूल्स पर शोध, FOCIL डेवलपमेंट के साथ-साथ सक्रिय बना हुआ है। FOCIL पहले ही हेगोटा के लिए शेड्यूल किया जा चुका है।
इस प्रस्ताव के तहत कई वैलिडेटर्स उन ट्रांजैक्शंस की सूचियां सबमिट कर सकते हैं जिन्हें किसी ब्लॉक में दिखाई देना चाहिए। प्रोटोकॉल नियमों का उल्लंघन किए बिना कोई बिल्डर स्वतंत्र रूप से उन पात्र ट्रांजैक्शंस को नज़रअंदाज़ नहीं कर सकता जो उन सूचियों में मौजूद हों। ब्यूटिरिन को उम्मीद है कि नेटवर्क प्राइवेसी भी समानांतर रूप से विकसित होगी।
2030 के लिए उनकी तुलना में ट्रांजैक्शन और अकाउंट प्राइवेसी के लिए जीरो-नॉलेज प्रूफ्स के साथ onion routing, mixnets और अन्य नेटवर्क प्राइवेसी विधियां शामिल हैं। जैसा कि crypto.news ने अगस्त में रिपोर्ट किया था, क्रिप्टोग्राफिक टूल्स के परिपक्व होने के साथ ब्यूटिरिन ने एथेरियम रोडमैप में प्राइवेसी और क्वांटम सुरक्षा को अधिक प्राथमिकता दी है।
कंसेंसस स्वयं भी बदलने की उम्मीद है। एथेरियम फिलहाल प्रूफ-ऑफ-स्टेक का उपयोग करता है, जिसमें फाइनलिटी कई epochs के दौरान होती है। शोधकर्ता ऐसे अधिक सुव्यवस्थित कंसेंसस मॉडल की दिशा में काम कर रहे हैं, जो फाइनलिटी को कहीं अधिक तेजी से प्राप्त कर सके।
एथेरियम के सुरक्षा रोडमैप के अनुसार, single-slot finality के आसपास शुरू हुआ शोध बाद में three-slot finality में विकसित हुआ और अब Lean Ethereum प्रोग्राम के अंतर्गत Minimmit के माध्यम से आगे बढ़ रहा है, जो one-round consensus डिज़ाइन है।
सेकंड्स में मापी जाने वाली फाइनलिटी 2029 के आसपास का एक दीर्घकालिक शोध लक्ष्य बनी हुई है, लेकिन अंतिम डिज़ाइन को लागू करने के लिए अभी तक कोई विशिष्ट अपग्रेड निर्धारित नहीं किया गया है। ब्यूटिरिन की 2030 तुलना लगभग चार से आठ सेकंड के स्लॉट्स और लगभग आठ से 32 सेकंड की फाइनलिटी का अनुमान लगाती है। मौजूदा एथेरियम रोडमैप चेतावनी देता है कि ये योजनाएं अभी शोध लक्ष्य हैं और इनमें बदलाव हो सकता है।
crypto.news ने जुलाई में Lean Ethereum प्रोग्राम को The Merge के बाद नेटवर्क का सबसे बड़ा तकनीकी ओवरहॉल बताया था, जिसमें कई वर्षों में नया कंसेंसस, प्रूफ सिस्टम्स, स्टोरेज और प्राइवेसी मैकेनिज्म की योजना है।
क्वांटम सुरक्षा एथेरियम के सबसे स्पष्ट रूप से दिनांकित दीर्घकालिक लक्ष्यों में से एक बन गई है। एथेरियम फाउंडेशन प्रोटोकॉल क्लस्टर ने 7 सितंबर को कहा कि वह दिसंबर 2029 तक एग्जीक्यूशन, कंसेंसस और डेटा लेयर्स में क्वांटम रेजिस्टेंस हासिल करने का लक्ष्य रख रहा है।
फाउंडेशन इस तारीख को जानबूझकर आक्रामक बताता है। उसकी योजना यह मानकर चलती है कि क्रिप्टोग्राफिक रूप से प्रासंगिक क्वांटम मशीनें 2030 तक भी आ सकती हैं, हालांकि वह यह भी स्वीकार करता है कि अधिकांश अनुमान इस संभावना को उससे बाद का मानते हैं।
एथेरियम ऐसी क्रिप्टोग्राफी को बदलने पर काम कर रहा है जो पर्याप्त शक्तिशाली क्वांटम कंप्यूटर्स के सामने असुरक्षित है। समीक्षा के तहत क्षेत्रों में BLS वैलिडेटर सिग्नेचर्स, ECDSA अकाउंट सिग्नेचर्स, डेटा उपलब्धता में प्रयुक्त KZG commitments और कुछ जीरो-नॉलेज प्रूफ सिस्टम्स शामिल हैं।
Frame Transactions अकाउंट पक्ष में मदद कर सकता है, क्योंकि यह वॉलेट्स को क्वांटम-रेजिस्टेंट वेरिफिकेशन मेथड्स चुनने की अनुमति देता है, बिना इस आवश्यकता के कि हर अकाउंट एक ही प्रोटोकॉल-स्तरीय मैकेनिज्म के माध्यम से माइग्रेट करे। EIP-8288 ऐसे कुछ बड़े पोस्ट-क्वांटम सिग्नेचर्स के एग्रीगेशन की लागत को कम कर सकता है।
जैसा कि crypto.news ने अपने क्वांटम रोडमैप विश्लेषण में रिपोर्ट किया था, रिकर्सिव STARK एग्रीगेशन और hash-based signatures भविष्य के क्वांटम हमलों के खिलाफ एथेरियम की प्रस्तावित रक्षा का हिस्सा हैं। ब्यूटिरिन को उम्मीद है कि हेगोटा के बाद रिकर्सिव STARKs, formal verification और क्वांटम-रेजिस्टेंट क्रिप्टोग्राफी तेजी से अधिक केंद्रीय भूमिका निभाएंगे।
ब्यूटिरिन का “world computer” विवरण यह नहीं बताता कि एथेरियम सब कुछ Layer 1 पर ले आएगा। इसके बजाय उनका निबंध ऐसे आर्किटेक्चर का वर्णन करता है जहां ब्लॉकचेन उन डेटा और स्टेट परिवर्तनों पर केंद्रित रहता है जिनके लिए ordering की आवश्यकता होती है, जबकि अन्य कार्य मुख्य एग्जीक्यूशन पाथ के बाहर समानांतर रूप से होते हैं। उन्होंने लिखा, “कंप्यूटेशन को संरचित करने से ब्लॉकचेन अपने काम पर अधिक प्रभावी ढंग से ध्यान केंद्रित कर सकता है।”
उस मॉडल के तहत सिग्नेचर्स और प्रूफ्स को किसी ब्लॉक में प्रवेश करने से पहले एग्रीगेट किया जा सकता है, ऐतिहासिक डेटा को प्रतिभागियों के बीच वितरित किया जा सकता है और विशेषीकृत कंप्यूटेशन बेस एग्जीक्यूशन लेयर के बाहर हो सकता है।
इसके बाद नेटवर्क आउटपुट का क्रिप्टोग्राफिक वेरिफिकेशन करेगा। ब्यूटिरिन का तर्क है कि आधुनिक प्रूफ सिस्टम्स एथेरियम को कंप्यूटेशन वितरित करने की अनुमति देते हैं, बिना इस आवश्यकता के कि हर प्रतिभागी उस इकाई पर भरोसा करे जिसने काम का हर हिस्सा किया हो। उनके दीर्घकालिक आर्किटेक्चर में वितरित हिस्ट्री और स्टेट स्टोरेज, प्रूफ-आधारित वेरिफिकेशन, समानांतर कंप्यूटेशन और यूज़र्स तथा स्वयं एथेरियम के बीच स्थित विकेंद्रीकृत सिस्टम्स शामिल हैं।
एक अधिक सट्टात्मक टेक्नोलॉजी इससे भी आगे दिखाई देती है। ब्यूटिरिन ने कहा कि indistinguishability obfuscation, या iO, अंततः कई asynchronous प्रतिभागियों को शामिल करने वाले generalized encrypted computation को संभव बना सकती है। उन्होंने इसे एक संभावित बाद के विकास के रूप में वर्णित किया, न कि अपनी पोस्ट में उल्लिखित आर्किटेक्चर के लिए आवश्यक टेक्नोलॉजी के रूप में।
एथेरियम का अगला शेड्यूल्ड माइलस्टोन अभी भी ग्लैम्स्टर्डम है, जिसके बाद 2027 में हेगोटा की योजना है। crypto.news ने ग्लैम्स्टर्डम के अगले टेस्ट चरणों की तैयारी के दौरान डेवलपर्स के सामने परीक्षण जोखिमों पर रिपोर्ट की थी।
हेगोटा के लिए फिलहाल शेड्यूल्ड फीचर्स में FOCIL और Frame Transactions शामिल हैं, जबकि अतिरिक्त प्रस्ताव एथेरियम की रिसर्च, टेस्टिंग और गवर्नेंस प्रक्रिया के माध्यम से आगे बढ़ रहे हैं।
ETH
