Van knutselen met videogames tot het bouwen van het nieuwe Ethereum: hoe Preston Van Loon de sleutel werd tot The Merge

Preston Van Loon groeide op met computerspellen. Het was echter niet het spelen ervan dat hem deed rillen.

“Mijn interesse kwam voort uit het sleutelen aan videogames en het maken van add-ons of mods of het draaien van servers. Ik vond het erg leuk om een ​​spel te bewerken en het te maken zoals je wilt”, zei hij. “Toen ben ik me meer gaan richten op automatisering: het automatiseren van delen van gaming die overbodig of saai waren, zoals het slijpen voor goud.”

‘Grinding for gold’ is een verwijzing naar World of Warcraft, een rollenspel waarin je in leven moet blijven, je karakter moet ontwikkelen en speurtochten moet uitvoeren. Van Loon zou bots downloaden en gebruiken die zijn karakter zouden controleren, waardoor het middelen zou verzamelen en, als het vol was, die middelen bij de bank zou deponeren – een beetje zoals hoe ‘yieldfarming’ werkt in de gedecentraliseerde financiële wereld.

Het was inderdaad zijn wens om geautomatiseerde systemen te creëren en te beheren die hem in 2017 naar blockchains, en met name Ethereum, trok. Van Loon, die toen als ontwikkelaar bij Google werkte, dacht dat de blockchain traag en duur was, maar het viel hem op. als een volkomen nieuw idee.

Vijf jaar later heeft hij een van de belangrijkste verantwoordelijkheden in de geschiedenis van Ethereum: als oprichter van Prysmatic Labs beheert hij de meest gebruikte Ethereum-consensuslaagclient: de software die door de validators van het netwerk wordt uitgevoerd. Het is de rol van Van Loon om ervoor te zorgen dat, wanneer The Merge plaatsvindt, alle knooppunten van het netwerk samenwerken zoals ze zouden moeten doen.

Ethereum vinden

Van Loon begon een aantal verschillende carrièrepaden voordat hij uiteindelijk Ethereum vond. Eerst ging hij twee jaar naar de luchtvaartschool. Daarna richtte hij zich op de informatica, omdat deze voor hem interessantere problemen had. Hij studeerde aan de Middle Tennessee State University voordat hij in 2013 stopte (hetzelfde jaar dat mede-oprichter van Ethereum Vitalik Buterin deed).

Daarna hielp hij een sieradenverkoper bij het automatiseren van veilingen op eBay. Hij zorgde ervoor dat ze op het optimale tijdstip live gingen, als iedereen thuis was van het werk. Vervolgens rekruteerde Google hem en uiteindelijk tekende hij als ontwikkelaar aan de slag.

Van Loon was een jaar bezig met zijn rol bij Google toen een vriend hem over Ethereum vertelde. Aanvankelijk was hij slechts matig geïnteresseerd, maar hij vond het een cool idee. “Na een paar maanden lezen over hoe het werkt, was ik verslaafd. Tegen het einde van het jaar was ik op zoek naar manieren om een ​​bijdrage te leveren en Ethereum sneller en goedkoper in gebruik te maken.”

Van Loon las die van Buterin schrijven over scherven, een techniek die de gegevens van de blockchain in secties opsplitst om de belasting voor iedereen die er een kopie van bewaart, te verlichten. Buterin was geïnteresseerd in sharding omdat de transactiekosten voor Ethereum destijds sterk stegen omdat de blockchain overbelast raakte, vooral door de opkomst van CryptoKitties. Dit veroorzaakte trage prestaties voor de blockchain en een algehele slechte gebruikerservaring.

Van Loon merkte dat er maar heel weinig of geen ontwikkelaars aan werkten omdat het zo'n nieuw en radicaal idee was, dus besloot hij te kijken of hij er een versie van kon maken die aan de belangrijkste Ethereum-codebase kon worden toegevoegd. 

In januari 2018 begon Van Loon met berichten sturen in chatrooms over Ethereum-clients en sharding. Hierdoor ontmoette hij Raul Jordan, destijds medeoprichter van een wetenschappelijk onderzoeksnetwerk en docent computerwetenschappen. Een paar dagen later ontmoetten ze elkaar in New York en dachten dat ze een team konden samenstellen om sharding werkelijkheid te maken voor de Ethereum-blockchain. 

Samen met twee andere ontwikkelaars richtten Van Loon en Jordan Prysmatic Labs op. Het oorspronkelijke doel was om een ​​implementatie van sharding te creëren die kon worden toegevoegd aan de belangrijkste Ethereum-codebasis.

Twee maanden later ontving de startup een subsidie ​​van $100,000 van de Ethereum Foundation. In verband met de subsidie ​​vlogen Van Loon en een deel van zijn team naar Taipei om andere Ethereum-onderzoekers te ontmoeten. Onderzoek naar sharding stond nog in de kinderschoenen, maar op de bijeenkomst waren enkele ontwikkelaars aanwezig vertoonde dat ze bijna klaar waren met enkele implementaties van bepaalde elementen die met sharding te maken hadden.

Van Loon zei dat hij overweldigd was door de feedback op zijn aanpak van sharding. Na de bijeenkomst in Taipei kwam zijn team tot een ontwerp dat sharding combineerde met een proof of stake. “Ik vind dat tot op de dag van vandaag nog steeds een geweldige beslissing”, zei hij.

Een spil naar een bewijs van inzet

De technologische ontwikkeling verloopt echter zelden zoals gepland, en ongeveer een jaar later veranderde Prysmatic Labs van richting. 

Het eerste jaar werd gewerkt aan iteraties van sharding in combinatie met proof of stake. Vervolgens begonnen Ethereum-ontwikkelaars met een spraakmakend initiatief genaamd Casper, dat inhield dat de blockchain werd omgezet in proof-of-stake. Daarom concentreerde het Prysmatic-team zijn werk op Casper, en in het bijzonder op de implementatie van Casper met sharding. 

Uiteindelijk is Casper er echter nooit gekomen en werd hij medio 2019 vervangen door een concept genaamd de Beacon Chain. Deze verandering vereiste een geheel nieuwe benadering van sharding. “We moesten opnieuw beginnen, we hebben onze hele codebase verwijderd”, herinnert Van Loon zich.

De verschuiving kwam ook tot stand als gevolg van veranderende prioriteiten. Sharding was op de lijst gedaald, terwijl het bewijs van inzet bovenaan was gestegen. Daarnaast waren er nieuwe, zogenaamde Layer 2-technologieën ontstaan ​​die de congestie op Ethereum verlichtten.

"Nu Layer 2's op de markt zijn gekomen, is er enige verlichting van de gebruikersactiviteit en lagere kosten", aldus Van Loon. “Dus we kunnen sharding een minuutje op de plank leggen terwijl we dit directe probleem oplossen dat elke dag erger en erger wordt en alleen maar stijgt, wat het energieverbruik en de hash-snelheid van Ethereum is, wat dan vermoedelijk een aanzienlijke impact op het milieu heeft. .”

Het nieuwe systeem van Ethereum kan worden gezien in termen van twee lagen. Er is de consensuslaag, die bepaalt welke validators blokken mogen verwerken. En er is de uitvoeringslaag, die gericht is op het verwerken van transacties.

Nu de nadruk niet langer op sharding lag, schakelde Prysmatic Labs over op het creëren van een client genaamd Prysm die de consensuslaag van de blockchain zou beheren, waardoor validators hun tokens konden inzetten en het recht kregen om transacties te verwerken.

Naast Prysm zijn er nog drie andere belangrijke consensuslaagclients: Lighthouse, Teku en Nimbus. Ze zijn allemaal geschreven in verschillende softwaretalen. De Ethereum-gemeenschap waardeert het hebben van een diversiteit aan klanten als een vorm van decentralisatie.  

In mei 2019 bracht Prysmatic Labs de eerste testnet-iteratie van zijn Prysm-client en een openbaar Ethereum-testnet uit waarmee iedereen kon gaan experimenteren met proof of stake.

Implementatie van de fusie

Voor Van Loon voelde de overstap van Ethereum naar een proof-of-stake-project pas echt aan tijdens een bijeenkomst die plaatsvond in Ontario in september 2019. Er waren daar ongeveer 40 ontwikkelaars, elk van de verschillende Ethereum-consensuslaagteams. 

Ze wisten dat elk van de klanten onafhankelijk aan het bewijs van de inzet werkte, maar ze wisten niet of ze zouden synchroniseren. Het was vergelijkbaar met vijf mensen afzonderlijk een nieuwe taal leren en ze vervolgens in dezelfde kamer plaatsen en hen vragen met elkaar te praten.

De teams werkten een week lang, deelden bier en speelden kaart. Uiteindelijk kregen ze alle klanten op één lijn en werkten ze samen, waarbij ze kleine bugs en technische obstakels overwonnen. Het was een groot succes.

Om de software te laten synchroniseren, moesten de mensen erachter ook worden gesynchroniseerd. “Het was gewoon leuk om mensen een beetje buiten de computer te leren kennen, omdat we samenwerken via internet en ook erg gepassioneerd zijn over [Ethereum]. Door de persoon wat beter te leren kennen, werd het makkelijker om samen te werken, vooral als we het niet eens waren”, aldus Van Loon.

Als de klanten niet samenwerken, kan het netwerk gaan fragmenteren, zegt Van Loon. Als de ene client het gedrag van een andere client afwijst, zie je mogelijk meer forks op het netwerk (waar de blockchain tijdelijk splitst) en een ‘algemene degradatie van het netwerk’, voegde hij eraan toe.

Ongeveer een jaar later werd Prysm zo populair dat op een gegeven moment meer dan tweederde van de validators het gebruikte – wat velen zagen als een centralisatierisico.

“Het werd zo succesvol dat het een risico werd en we moesten tegen iedereen zeggen: stop met het gebruik van Prysm en schakel over op iets anders. We moeten dit onder controle krijgen”, zei hij. Het is momenteel de client die ongeveer 35% van de knooppunten van Ethereum beheert.

Om er zeker van te zijn dat The Merge goed verloopt, hebben ontwikkelaars The Merge op meerdere testnetten uitgevoerd en schaduwvorken uitgevoerd (waarbij het eigenlijke hoofdnet op slechts een paar knooppunten wordt gevorkt om te zien of het werkt). De Kiln-, Ropsten-, Sepolia- en Goerli-testnetten hebben The Merge ondergaan en gebruiken de volledige proof-of-stake-code.

“Op dit punt, waar het moeilijkste deel achter de rug is, hebben we alle tests al gedaan. Wij hebben er een geweldig gevoel bij. Alles werkt nu.” De volgende uitdaging is om ervoor te zorgen dat iedereen de nieuwe clients downloadt, zei hij.

Van Loon erkende dat er niet echt een back-upplan bestaat voor het geval er iets misgaat, bijvoorbeeld als de klanten niet meer synchroon lopen of als het consensusmechanisme het niet eens kan worden over wie transacties mag verwerken. In het onwaarschijnlijke geval dat het niet werkt, kunnen kernontwikkelaars een rollback uitvoeren om het ongedaan te maken, zei hij. 

Maar hoewel één uitdaging het vinden van de bug in de code zou zijn, zou de grotere uitdaging het coördineren van alle 6,800 knooppuntoperatoren zijn om het eens te worden over dezelfde handelwijze. Daarom is het zo belangrijk dat Van Loon en de andere kernontwikkelaars ervoor zorgen dat dergelijke meningsverschillen allemaal zijn geanticipeerd en verzoend voordat Ethereum zijn definitieve transformatie ondergaat.

Correctie: we hebben het aantal knooppuntoperatoren vastgesteld. H/T aan Anatoly Yakovenko voor het wijzen op deze fout.

© 2022 The Block Crypto, Inc. Alle rechten voorbehouden. Dit artikel is uitsluitend bedoeld voor informatieve doeleinden. Het wordt niet aangeboden of bedoeld om te worden gebruikt als juridisch, fiscaal, investerings-, financieel of ander advies.