Co-founder Ethereum, Vitalik Buterin, pada tanggal 6 September menguraikan model transaksi jangka panjang yang memungkinkan jaringan untuk memproses sebagian pekerjaan validasi secara paralel.
Proposalnya memisahkan efek yang dihasilkan oleh transaksi dari kondisi-kondisi yang harus dipenuhi sebelum efek tersebut dapat terjadi.
Buterin menggambarkan dua komponen tersebut sebagai “aksi” dan “dependensi” dalam sebuah postingan detail. Aksi mengubah status Ethereum, seperti mentransfer ETH atau memanggil kontrak. Dependensi mencakup informasi yang diperlukan untuk memastikan bahwa suatu transaksi valid.
Tanda tangan digital adalah salah satu contoh dependensi. Contoh lainnya termasuk bukti Merkle yang menunjukkan bahwa output yang belum terpakai ada, bukti zero-knowledge, dan kondisi status yang harus tetap benar ketika suatu transaksi masuk ke dalam blok.
Buterin berpendapat bahwa membuat perbedaan ini eksplisit dapat membantu Ethereum berskala tanpa meninggalkan lingkungan eksekusi yang fleksibel. Namun, proposal ini tetap menjadi bagian dari penelitian protokol yang sedang berlangsung. Pengembang Ethereum belum menyetujui desain penuh untuk implementasi.
Transaksi Ethereum saat ini menggabungkan otorisasi, pembayaran biaya, dan eksekusi dalam alur pemrosesan umum. Node memeriksa apakah suatu transaksi ditandatangani dengan benar, apakah pengirim dapat membayarnya, dan apakah instruksinya berhasil dieksekusi.
Beberapa pemeriksaan ini tidak bergantung pada perubahan status akhir transaksi. Buterin mengatakan dependensi semacam itu dapat diproses secara terpisah dan, dalam banyak kasus, secara bersamaan.
Misalnya, seorang validator mungkin perlu mengkonfirmasi tanda tangan sebelum menerima transaksi. Verifikasi itu tidak selalu harus menunggu tanda tangan yang tidak terkait yang dilampirkan pada transaksi lain. Jika beberapa pemeriksaan independen diketahui sebelumnya, klien dapat mendistribusikan pekerjaan di seluruh sumber daya pemrosesan yang tersedia.
Pemeriksaan yang bergantung pada status memerlukan perhatian lebih. Suatu kondisi yang terikat pada saldo akun atau slot penyimpanan dapat menjadi tidak valid jika transaksi sebelumnya mengubah status yang sama. Buterin mengatakan mempool dapat memahami kondisi ini dengan lebih efektif ketika transaksi menyatakan bagian mana dari status yang mereka akses.
Pendekatan ini akan menghargai transaksi yang dapat diprediksi. Operasi yang secara jelas menentukan dependensinya dapat menerima biaya gas yang lebih rendah karena klien dapat memverifikasinya dengan lebih efisien. Transaksi yang memerlukan panggilan dinamis dan akses status yang tidak dapat diprediksi akan tetap mungkin tetapi dapat memakan biaya lebih tinggi.
Buterin memperkirakan bahwa lebih dari 90% aktivitas Ethereum berdasarkan volume tidak memerlukan tingkat fleksibilitas dinamis jaringan sepenuhnya. Angka tersebut adalah penilaiannya daripada pengukuran jaringan yang diterbitkan dalam postingan tersebut. Argumen yang lebih luas adalah bahwa transfer umum dan interaksi kontrak rutin dapat menggunakan format yang lebih terbatas tanpa membatasi aplikasi khusus.
Model yang diusulkan akan mempertahankan sistem akun Ethereum yang fleksibel untuk transaksi yang membutuhkannya. Aktivitas yang lebih dapat diprediksi dapat menggunakan struktur yang dapat dianalisis secara statis menyerupai bagian dari model transaksi Bitcoin.
Bitcoin menggunakan model output transaksi yang belum terpakai (UTXO) di mana suatu transaksi mengidentifikasi output yang ingin dihabiskan. Ethereum biasanya menggunakan akun dengan saldo, nonce, dan penyimpanan kontrak yang dapat diprogram. Buterin tidak mengusulkan agar Ethereum mengganti model akunnya dengan arsitektur Bitcoin. Dia menggambarkan spektrum yang menggabungkan ide-ide dari kedua sistem.
EIP-8141 adalah draf Proposal Peningkatan Ethereum (Ethereum Improvement Proposal) untuk jenis transaksi baru yang dikenal sebagai Transaksi Bingkai (Frame Transaction). Ini membagi transaksi menjadi bingkai panggilan kontrak yang dapat memvalidasi otoritas, menyetujui pembayaran gas, dan melakukan operasi pengguna.
Proposal resmi menyatakan bahwa validitas transaksi dan pembayaran biaya tidak lagi hanya bergantung pada tanda tangan standar yang dilampirkan pada transaksi luar. Kode akun justru dapat menentukan aturan otorisasi dan pembayaran yang diperlukan.
Transaksi Bingkai dapat mendukung biaya yang disponsori, pembayaran dalam token selain ETH, rotasi kunci, dan pengelompokan transaksi (transaction batching). Mereka juga dapat memungkinkan akun yang dimiliki secara eksternal (externally owned accounts) untuk menerima fitur abstraksi akun tanpa bergantung pada penyebaran kontrak yang sama di setiap jaringan yang kompatibel.
Di bawah struktur yang diusulkan, bingkai verifikasi akan menentukan apakah pengirim mengotorisasi transaksi. Bingkai terpisah dapat menetapkan siapa yang membayar biaya dan kemudian mengeksekusi operasi yang diminta.
Struktur ini sejalan dengan pembagian Buterin antara dependensi dan aksi. Bingkai verifikasi menangani kondisi yang harus dipenuhi. Bingkai pengirim menangani operasi yang mengubah status.
Format ini juga dapat meningkatkan interoperabilitas antara jaringan Ethereum Virtual Machine. Rantai yang berbeda dapat mendukung struktur transaksi minimal yang sama sambil menerapkan alat verifikasi, precompile, atau fitur akun mereka sendiri.
Buterin menggambarkan format potensial tersebut sebagai daftar dasar panggilan dengan bendera yang mengidentifikasi fungsinya. Sebuah panggilan dapat ditandai sebagai dependensi murni, verifikasi yang bergantung pada status, atau sebuah aksi. Transaksi juga akan berisi informasi standar seperti asalnya dan nonce.
EIP-8141 tetap diklasifikasikan sebagai draf proposal Inti. Spesifikasinya saat ini mencakup aturan terperinci untuk penerimaan mempool, eksekusi bingkai, tanda terima, tanda tangan, akuntansi gas, dan propagasi transaksi. Detail tersebut dapat berubah selama peninjauan.
Pengembang Ethereum juga telah memperdebatkan masalah teknis. Ini termasuk risiko serangan denial-of-service, aturan penggantian transaksi, perubahan alat, batas transaksi yang tertunda, dan batasan yang ditempatkan pada bingkai verifikasi.
Salah satu diskusi mencatat bahwa mempool publik yang diusulkan biasanya hanya akan menyimpan satu Transaksi Bingkai yang tertunda untuk setiap pengirim. Pengembang telah mempertanyakan bagaimana aturan itu akan memengaruhi akun yang secara teratur mengirimkan beberapa transaksi dalam satu blok.
Peserta lain telah memeriksa apakah format tersebut memperkenalkan kompleksitas tambahan untuk dompet, pembuat blok (block builders), dan antarmuka panggilan prosedur jarak jauh Ethereum. Pertanyaan-pertanyaan ini harus diselesaikan sebelum tim klien dapat mengimplementasikan spesifikasi yang stabil.
Model jangka panjang Buterin melampaui EIP-8141. Dia menyarankan bahwa dependensi yang tidak memerlukan akses status dapat diperiksa sekali di lapisan mempool daripada diulang oleh setiap validator.
Sebuah dependensi murni mungkin mencakup tanda tangan kriptografi atau bukti yang validitasnya tidak berubah dengan status Ethereum. Setelah memeriksanya, jaringan dapat mengganti beberapa bagian pekerjaan verifikasi dengan STARK rekursif yang mengkonfirmasi bahwa semua pemeriksaan telah selesai dengan benar.
STARK adalah bukti kriptografi yang memungkinkan satu pihak untuk menunjukkan bahwa suatu komputasi dilakukan dengan benar. Bukti rekursif dapat memverifikasi bukti lain, memungkinkan untuk menggabungkan banyak pemeriksaan menjadi tugas verifikasi yang lebih kecil.
Mempool yang diusulkan dapat mengagregasi tanda tangan transaksi, bukti validitas, dan dependensi lainnya sebelum eksekusi blok. Validator kemudian akan memverifikasi bukti yang diagregasi daripada secara independen mengulang setiap komputasi asli.
Buterin menyarankan bahwa pendekatan ini juga dapat mengurangi jumlah data verifikasi yang ditempatkan on-chain. Jika bukti rekursif menetapkan bahwa semua dependensi valid, beberapa data asli berpotensi dapat dihilangkan.
Hasil itu bukan bagian dari spesifikasi EIP-8141 saat ini. Ini akan memerlukan penelitian tambahan yang mencakup pembuatan bukti, koordinasi mempool, ketersediaan data, dan perlindungan terhadap agregasi yang tidak valid.
Desain ini juga berkaitan dengan persiapan Ethereum untuk kriptografi pasca-kuantum. Tanda tangan yang tahan kuantum umumnya lebih besar dan lebih mahal untuk diverifikasi daripada tanda tangan ECDSA yang digunakan oleh akun Ethereum biasa.
EIP-8141 dapat memungkinkan akun untuk menentukan skema otorisasi baru tanpa menunggu Ethereum mengganti standar tanda tangan tetap tunggal. Agregasi bukti rekursif kemudian dapat mengurangi biaya verifikasi tanda tangan pasca-kuantum yang besar.
EIP-8141 dapat membantu akun Ethereum mengadopsi otorisasi pasca-kuantum jika sistem tanda tangan praktis tersedia. Itu tetap merupakan jalur keamanan jangka panjang daripada respons langsung terhadap ancaman kuantum aktif.
Akun Ethereum menggunakan nonce sekuensial untuk mencegah pengulangan transaksi (transaction replay). Jika suatu akun mengirimkan transaksi bernomor 10, 11, dan 12, jaringan biasanya memprosesnya dalam urutan tersebut.
Urutan tersebut dapat menciptakan kemacetan. Jika transaksi 10 macet atau tidak valid, transaksi berikutnya dari akun yang sama mungkin juga menunggu, meskipun operasinya tidak terkait.
Nonce berkunci (Keyed nonces) akan memberikan akun beberapa urutan nonce independen. Transaksi yang ditetapkan untuk kunci yang berbeda dapat berjalan tanpa menunggu urutan lain untuk maju.
Ini dapat membantu akun pintar, sistem privasi, dan aplikasi yang mengirimkan beberapa operasi independen secara bersamaan. Setiap alur kerja dapat menerima domain noncenya sendiri sambil tetap mempertahankan perlindungan replay.
Crypto.news sebelumnya melaporkan bahwa nonce berkunci dapat mencegah transaksi pribadi independen saling memblokir. Fitur ini adalah bagian dari upaya yang lebih luas untuk meningkatkan transaksi privasi, akun yang fleksibel, dan ketahanan sensor.
Buterin juga menghubungkan pekerjaan transaksi dengan model status alternatif, termasuk desain UTXO asli dan struktur status berbasis bukti. Proyek-proyek ini mengeksplorasi apakah beberapa aset atau operasi dapat menggunakan aturan status yang dapat diprediksi sementara kontrak kompleks mempertahankan fleksibilitas Ethereum yang ada.
Pendekatan ini dapat menciptakan beberapa tingkat pemrosesan. Operasi sederhana yang dideklarasikan akan lebih mudah dianalisis dan dapat menerima biaya yang lebih rendah. Panggilan kontrak dinamis akan terus berfungsi tetapi akan mengonsumsi lebih banyak sumber daya karena klien tidak dapat menyiapkan eksekusinya dengan cara yang sama.
Penetapan harga yang berbeda seperti itu akan mencoba menyelaraskan biaya dengan kendala penskalaan aktual yang dibuat oleh setiap transaksi. Ini tidak akan menjamin biaya yang lebih rendah untuk setiap pengguna atau aplikasi.
EIP-8141 harus melewati beberapa tahap sebelum dapat memengaruhi pengguna Ethereum. Pengembang inti pertama-tama perlu menyetujui bahwa Transaksi Bingkai menawarkan jalur yang lebih baik daripada desain abstraksi akun pesaing.
Proposal tersebut kemudian akan memerlukan implementasi klien, jaringan pengembangan, pengujian interoperabilitas, dukungan dompet, dan tinjauan keamanan. Pengembang juga perlu menguji bagaimana Transaksi Bingkai berinteraksi dengan pembuat blok, mempool, pasar biaya, dan kontrak pintar yang ada.
Diskusi pengembang sebelumnya mempertimbangkan EIP-8141 untuk peningkatan Hegotá Ethereum di masa depan. Namun, crypto.news melaporkan bahwa Transaksi Bingkai tetap dalam pertimbangan daripada dijadwalkan secara resmi.
FOCIL, proposal terpisah yang dimaksudkan untuk meningkatkan ketahanan sensor melalui daftar inklusi transaksi, juga telah dibahas bersama EIP-8141. Kedua proposal tersebut mengatasi masalah yang berbeda. Transaksi Bingkai berkaitan dengan struktur otorisasi dan eksekusi, sementara FOCIL berkaitan dengan inklusi transaksi yang memenuhi syarat dalam blok.
Pengembang berpendapat bahwa menggunakannya bersama-sama dapat menyediakan abstraksi akun asli dengan ketahanan sensor yang lebih kuat. Kombinasi itu masih merupakan paket yang diusulkan, bukan komitmen peta jalan Ethereum yang disetujui.
Oleh karena itu, komentar Buterin pada 6 September menggambarkan kemungkinan arah untuk desain transaksi Ethereum. Mereka tidak mengumumkan peningkatan yang selesai, tanggal aktivasi, atau perubahan yang dikonfirmasi pada biaya gas mainnet.
Tonggak yang dapat diverifikasi berikutnya adalah dukungan pengembang formal, inklusi dalam cakupan peningkatan, dan implementasi yang berfungsi pada jaringan pengembangan. Sampai saat itu, EIP-8141 dan mempool STARK rekursif tetap menjadi proposal penelitian dan rekayasa aktif.
EIP-8141 mengusulkan Transaksi Bingkai (Frame Transactions) yang membagi validasi, persetujuan biaya, dan eksekusi menjadi bingkai panggilan kontrak terpisah.
Ini saat ini merupakan draf proposal Inti. Pengembang Ethereum masih dapat mengubah atau menolak spesifikasinya.
Sebuah aksi mengubah status Ethereum, seperti mengirim ETH atau memanggil kontrak. Sebuah dependensi adalah kondisi yang harus valid, seperti tanda tangan atau bukti status.
Memisahkan keduanya dapat memungkinkan dependensi independen untuk diproses secara bersamaan sebelum operasi yang mengubah status dieksekusi.
Ini dapat membuat transaksi yang dapat diprediksi lebih murah untuk diproses jika pengembang mengadopsi penetapan harga gas yang menghargai operasi yang dapat dianalisis secara statis.
Tidak ada pengurangan biaya yang dikonfirmasi. Biaya akan bergantung pada spesifikasi akhir, implementasi klien, dan keputusan peningkatan di masa depan.
ETH
