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Ultimo aggiornamento pagina: 25 gennaio 2024

Aree attive di ricerca su Ethereum

Uno dei principali punti di forza di Ethereum è che è costantemente migliorata da una community attiva di ricerca e di ingegneria. Molte persone entusiaste e competenti in tutto il mondo vorrebbero applicarsi alle questioni in sospeso di Ethereum, ma non è sempre facile scoprire quali siano queste questioni. Questa pagina illustra le principali aree di ricerca attive come guida approssimativa all'avanguardia di Ethereum.

Come funziona la ricerca su Ethereum

La ricerca su Ethereum è aperta e trasparente e incarna i principi della Scienza Decentralizzata (DeSci)(opens in a new tab). La cultura è quella di rendere gli strumenti e i risultati della ricerca il più possibile aperti e interattivi, ad esempio attraverso i notebook eseguibili. La ricerca su Ethereum si muove rapidamente, e le nuove scoperte vengono pubblicate e discusse apertamente su forum come ethresear.ch(opens in a new tab) piuttosto che raggiungere la community attraverso le pubblicazioni tradizionali dopo cicli di revisione tra colleghi.

Risorse di ricerca generali

Indipendentemente dall'argomento specifico, è possibile trovare una grande quantità di informazioni sulla ricerca su Ethereum su ethresear.ch(opens in a new tab) e sul canale Discord Eth R&D(opens in a new tab). Questi sono i luoghi principali in cui i ricercatori di Ethereum discutono le idee e le opportunità di sviluppo più recenti.

Questo report pubblicato nel maggio 2022 da DelphiDigital(opens in a new tab) fornisce una buona panoramica della tabella di marcia di Ethereum.

Fonti di finanziamento

Puoi partecipare alla ricerca su Ethereum ed essere pagata/o per questo! Per esempio, la Ethereum Foundation ha recentemente condotto un round di finanziamento per le Sovvenzioni accademiche(opens in a new tab). Puoi trovare informazioni sulle opportunità di finanziamento attive e in arrivo sulla pagina delle sovvenzioni connesse a Ethereum.

Ricerca sul protocollo

La ricerca sul protocollo riguarda il livello di base di Ethereum, ovvero l'insieme di regole che definiscono come i nodi si connettono, comunicano, scambiano e memorizzano i dati di Ethereum e raggiungono il consenso sullo stato della blockchain. La ricerca sul protocollo si divide in due categorie di livello superiore: consenso ed esecuzione.

Consenso

La ricerca sul consenso riguarda il meccanismo di proof-of-stake di Ethereum. Alcuni esempi di argomenti di ricerca sul consenso sono:

  • identificare e correggere le vulnerabilità;
  • quantificare la sicurezza criptoeconomica;
  • aumentare la sicurezza o le prestazioni delle implementazioni del client;
  • e lo sviluppo di client leggeri.

Oltre alla ricerca prospettica, si stanno studiando alcune riprogettazioni fondamentali del protocollo, come la finalità del singolo slot, per consentire miglioramenti significativi a Ethereum. Inoltre, l'efficienza, la sicurezza e il monitoraggio del networking peer-to-peer tra client di consenso sono altri importanti temi di ricerca.

Letture di base

Ricerca recente

Esecuzione

Il livello di esecuzione si occupa dell'esecuzione delle transazioni, dell'esecuzione della macchina virtuale di Ethereum (EVM) e della generazione dei carichi utili di esecuzione da passare al livello di consenso. Ci sono molte aree di ricerca attive, tra cui:

  • costruzione del supporto per client leggeri;
  • ricerca dei limiti di carburante;
  • e l'incorporazione di nuove strutture di dati (ad es. diagrammi di Verkle).

Letture di base

Ricerca recente

Sviluppo del client

I client di Ethereum sono implementazioni del protocollo di Ethereum. Lo sviluppo del client trasforma i risultati della ricerca sul protocollo in realtà incorporandoli in questi client. Lo sviluppo del client include l'aggiornamento delle specifiche del client così come la creazione di specifiche implementazioni.

È necessario un nodo di Ethereum per eseguire due pezzi di software:

  1. un client di consenso per tenere traccia della testa della blochchain, dei blocchi di gossip e per gestire la logica di consenso
  2. un client di esecuzione per supportare la macchina virtuale di Ethereum ed eseguire le transazioni e i contratti intelligenti

Per maggiori dettagli sui nodi e sui client e per un elenco di tutte le implementazioni dei client correnti, consulta la pagina dei nodi e dei client. Puoi anche trovare una cronologia di tutti gli aggiornamenti di Ethereum nella pagina della cronologia.

Client di esecuzione

Client di consenso

Ridimensionamento e prestazioni

Il ridimensionamento di Ethereum è una grande area di interesse per i ricercatori Ethereum. Gli approcci correnti prevedono di scaricare le transazioni nei rollup e di renderle più economiche possibile usando i blob di dati. Le informazioni introduttive sul ridimensionamento di Ethereum sono disponibili sulla nostra pagina sul ridimensionamento.

Livello 2

Attualmente esistono diversi protocolli di Livello 2 che ridimensionano Ethereum utilizzando tecniche diverse per l'esecuzione in lotto delle transazioni e per fissarle sul Livello 1 di Ethereum. Si tratta di un argomento in rapida crescita con un grande potenziale di ricerca e sviluppo.

Letture di base

Ricerca recente

Bridge

Una particolare area di Livello 2 che richiede maggior ricerca e sviluppo è quella dei ponti sicuri e performanti. Questa include i ponti tra diversi Livelli 2 e ponti tra Livello 1 e Livello 2. Si tratta di un'area di ricerca particolarmente importante perché i ponti sono comunemente presi di mira dagli hacker.

Letture di base

Ricerca recente

Sharding

Lo sharding della blockchain di Ethereum fa parte della tabella di marcia del suo sviluppo da lungo tempo. Tuttavia, nuove soluzioni di ridimensionamento come il "Danksharding" sono attualmente al centro della discussione.

Letture di base

Ricerca recente

Hardware

L'esecuzione di nodi su hardware modesti è fondamentale per mantenere Ethereum decentralizzato. Pertanto, la ricerca attiva sulla minimizzazione dei requisiti hardware per l'esecuzione dei nodi è un'area di ricerca importante.

Letture di base

Ricerca recente

Sicurezza

La sicurezza è un argomento ampio che può includere la prevenzione di spam/truffe, la sicurezza dei portafogli, la sicurezza dell'hardware, la sicurezza cripto-economica, la ricerca di bug e il test di applicazioni e software per client e la gestione delle chiavi. Contribuire alla conoscenza di queste aree aiuterà a stimolarne l'adozione a livello generale.

Crittografia & ZKP

Le prove di conoscenza zero (ZKP) e la crittografia sono fondamentali per creare privacy e sicurezza in Ethereum e nelle sue applicazioni. La conoscenza zero è uno ambito relativamente giovane ma in rapida evoluzione, con molte opportunità di ricerca e sviluppo aperte. Alcune possibilità includono lo sviluppo di implementazioni più efficienti dell'algoritmo di hashing Keccak(opens in a new tab), la ricerca di impegni polinomiali migliori di quelli attualmente esistenti o la riduzione del costo dei circuiti ECDSA di generazione delle chiavi pubbliche e di verifica delle firme.

Letture di base

Ricerca recente

Portafogli

I portafogli Ethereum possono essere estensioni del browser, applicazioni desktop e mobili o contratti intelligenti su Ethereum. Sono in corso ricerche sui portafogli con recupero sociale che riducono alcuni dei rischi associati alla gestione delle chiavi da parte dei singoli utenti. Allo sviluppo dei portafogli si associa la ricerca di forme alternative di astrazione del conto, un'importante area di ricerca nascente.

Letture di base

Ricerca recente

Community, educazione e partecipazione

Introdurre nuovi utenti a Ethereum richiede nuove risorse educative e nuovi approcci alla partecipazione. Questo potrebbe includere post di blog e articoli, libri, podcast, meme, risorse didattiche, eventi e qualsiasi altra cosa che dia vita alla community, accolga i nuovi arrivati e istruisca le persone riguardo a Ethereum.

Esperienza e interfaccia utente

Per coinvolgere più persone in Ethereum, l'ecosistema deve migliorare l'UX/UI (esperienza e interfaccia utente). Ciò richiederà ai progettisti e agli esperti di prodotto di riesaminare il design di portafogli e applicazioni.

Letture di base

Ricerca recente

Economia

La ricerca economica in Ethereum segue in linea di massima due approcci: convalidare la sicurezza dei meccanismi che si basano su incentivi economici ("microeconomia") e analizzare i flussi di valore tra protocolli, applicazioni e utenti ("macroeconomia"). Esistono complessi fattori cripto-economici relativi alla risorsa nativa di Ethereum (ether) e ai token costruiti su di essa (ad esempio gli NFT e i token ERC20).

Letture di base

Ricerca recente

Mercati degli spazi di blocco e delle commissioni

I mercati del blockspace governano l'inclusione delle transazioni dell'utente finale, sia direttamente su Ethereum (Livello 1) sia su reti collegate da un ponte, ad es. i rollup (Livello 2). Su Ethereum, le transazioni sono inviate al mercato delle commissioni distribuito all'interno del protocollo come EIP-1559, proteggendo la catena dallo spam e dalla congestione dei prezzi. Su entrambi i livelli, le transazioni possono produrre esternalità, note come Valore estraibile massimo (MEV), che inducono la creazione di nuove strutture di mercato per cogliere o gestire tali esternalità.

Letture di base

Ricerca recente

Incentivi per il proof-of-stake

I validatori utilizzano la risorsa nativa di Ethereum (ether) come garanzia contro i comportamenti disonesti. La criptoeconomia di questo meccanismo determina la sicurezza della rete. Validatori esperti possono essere in grado di sfruttare le sfumature del livello d'incentivazione per lanciare attacchi espliciti.

Letture di base

Ricerca recente

Liquid staking e derivati

Il liquid staking consente agli utenti con meno di 32 ETH di ricevere i rendimenti dallo staking scambiando ether con un token che rappresenta l'ether in staking e che può essere utilizzato nella DeFi. Tuttavia, gli incentivi e le dinamiche di mercato associate al liquid staking sono ancora in fase di scoperta, così come i suoi effetti sulla sicurezza di Ethereum (ad es. i rischi di centralizzazione).

Letture di base

Ricerca recente

Test

Verifica formale

La verifica formale consiste nello scrivere codice per verificare che le specifiche del consenso di Ethereum siano corrette e prive di bug. Esiste una versione eseguibile della specifica scritta in Python che richiede manutenzione e sviluppo. Ulteriori ricerche possono contribuire a migliorare l'implementazione di Python della specifica e ad aggiungere strumenti in grado di verificare in modo più robusto la correttezza e di identificare i problemi.

Letture di base

Ricerca recente

Scienza dei dati e analisi

C'è necessità di un maggior numero di strumenti di analisi dei dati e di pannelli di controllo che forniscano informazioni dettagliate sull'attività di Ethereum e sullo stato di salute della rete.

Letture di base

Ricerca recente

Applicazioni e strumenti

Il livello di applicazione supporta un ecosistema eterogeneo di programmi che regolano le transazioni sul livello di base di Ethereum. I team di sviluppo trovano sempre nuovi modi per sfruttare Ethereum per creare versioni componibili, senza permessi e resistenti alla censura di importanti applicazioni Web2 o per creare concetti nativi di Web3 completamente nuovi. Allo stesso tempo, si stanno sviluppando nuovi strumenti che rendono meno complessa la costruzione di dApp su Ethereum.

DeFi

La finanza decentralizzata (DeFi) è una delle principali classi di applicazioni costruite su Ethereum. La DeFi mira a creare "Lego di denaro" componibili che consentano agli utenti di memorizzare, trasferire, prestare, prendere in prestito e investire criptorisorse utilizzando contratti intelligenti. La DeFi è un ambito in rapida evoluzione e in continuo aggiornamento. La ricerca di protocolli sicuri, efficienti e accessibili è costantemente necessaria.

Letture di base

Ricerca recente

DAO

Un caso d'uso di grande impatto per Ethereum è la capacità di organizzarsi in modo decentralizzato attraverso l'uso delle DAO. Ci sono molte ricerche attive su come le DAO su Ethereum possano essere sviluppate e utilizzate per eseguire forme di governance migliorate, come strumento di coordinamento a fiducia minima, ampliando notevolmente le opzioni dei cittadini al di là delle società e delle organizzazioni tradizionali.

Letture di base

Ricerca recente

Strumenti di sviluppo

Gli strumenti per gli sviluppatori di Ethereum stanno rapidamente migliorando. C'è molta ricerca attiva e sviluppo da portare avanti in quest'area generale.

Letture di base

Ricerca recente

Oracoli

Gli oracoli importano dati off-chain sulla blockchain in modo decentralizzato e senza permessi. Ottenere questi dati on-chain consente alle dApp di reagire ai fenomeni del mondo reale, come le fluttuazioni dei prezzi delle risorse del mondo reale, gli eventi delle app off-chain o persino i cambiamenti meteorologici.

Letture di base

Ricerca recente

Sicurezza delle applicazioni

Gli attacchi su Ethereum generalmente sfruttano le vulnerabilità di singole applicazioni piuttosto che del protocollo stesso. Gli hacker e gli sviluppatori di app sono coinvolti in una battaglia per sviluppare nuovi attacchi e nuove difese. Questo significa che è sempre necessaria un'importante attività di ricerca e sviluppo per mantenere le app sicure dagli hacker.

Letture di base

Ricerca recente

Stack tecnologico

La decentralizzazione dell'intero stack tecnologico di Ethereum è un'importante area di ricerca. Attualmente, le dapp su Ethereum comunemente hanno alcuni punti di centralizzazione perché si basano su strumenti ed infrastrutture centralizzate.

Letture di base

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