Fra å fikle med videospill til å bygge det nye Ethereum: How Preston Van Loon ble nøkkelen til The Merge

Preston Van Loon vokste opp med dataspill. Det var ikke å spille dem som fikk ham til å tikke.

«Interessen min kom fra å fikle med videospill og lage tillegg eller mods eller kjøre servere. Jeg likte virkelig å redigere et spill og gjøre det til det du vil,» sa han. "Så vendte jeg meg mer mot automatisering: automatisering av deler av spill som var overflødige eller kjedelige, som å male for gull."

«Grinding for gold» er en referanse til World of Warcraft, et rollespill hvor du må holde deg i live, utvikle karakteren din og utføre oppdrag. Van Loon ville laste ned og bruke roboter som ville kontrollere karakteren hans, slik at den samler ressurser og, når den er full, deponerer disse ressursene i banken - på en måte som hvordan "yield farming" fungerer i desentralisert finans.

Faktisk var det hans ønske om å lage og administrere automatiserte systemer som trakk ham til blokkjeder, og spesifikt Ethereum, i 2017. Van Loon, som da jobbet som utvikler hos Google, mente at blokkjeden var treg og dyr, men det slo ham som en helt ny idé.

Fem år senere har han et av de viktigste ansvarsområdene i Ethereums historie: Som grunnlegger av Prysmatic Labs driver han den mest brukte Ethereum-konsensuslagklienten – programvaren som nettverkets validatorer kjører. Det er Van Loons rolle å bidra til at når The Merge finner sted, fungerer alle nettverkets noder på samme måte som de skal.

Finne Ethereum

Van Loon begynte på noen forskjellige karriereveier før han endelig fant Ethereum. Først gikk han på flyskole i to år. Deretter gikk han over til informatikk siden det hadde mer interessante problemer for ham. Han studerte ved Middle Tennessee State University før han droppet ut i 2013 (samme år som Ethereum-grunnlegger Vitalik Buterin gjorde).

Etter det hjalp han en smykkeselger med å automatisere auksjoner på eBay. Han ville sørge for at de gikk live på det optimale tidspunktet, når alle var hjemme fra jobb. Så rekrutterte Google ham, og han meldte seg til slutt på for å jobbe som utvikler.

Van Loon var et år inne i sin rolle hos Google da en venn fortalte ham om Ethereum. Først var han bare litt interessert, men han syntes det var en kul idé. «Etter noen måneder med å lese om hvordan det fungerer, ble jeg hekta. Ved slutten av året lette jeg etter måter å bidra og gjøre Ethereum raskere og billigere å bruke.»

Van Loon leste Buterins skrive på skjæring, en teknikk som deler opp blokkjedens data i seksjoner for å bidra til å lette belastningen på alle som har en kopi av den. Buterin var interessert i sharding fordi Ethereum-transaksjonsgebyrene på det tidspunktet økte kraftig ettersom blokkjeden ble overbelastet, spesielt ved begynnelsen av CryptoKitties. Dette førte til svak ytelse for blokkjeden og en generelt dårlig brukeropplevelse.

Van Loon la merke til at svært få om noen utviklere jobbet med det fordi det var en så ny og radikal idé, så han bestemte seg for å se om han kunne lage en versjon av den som kunne legges til hovedkodebasen for Ethereum. 

I januar 2018 begynte Van Loon å sende meldinger i chatterom relatert til Ethereum-klienter og sharding. Gjennom dette møtte han Raul Jordan, som var en av grunnleggerne av et vitenskapelig forskningsnettverk og en informatikklærer på den tiden. Noen dager senere møttes de i New York og fant ut at de kunne sette sammen et team for å gjøre sharding til en realitet for Ethereum-blokkjeden. 

Sammen med to andre utviklere grunnla Van Loon og Jordan Prysmatic Labs. Det opprinnelige målet var å lage en implementering av sharding som kunne legges til hovedkodebasen for Ethereum.

To måneder senere mottok oppstarten et stipend på 100,000 XNUMX dollar fra Ethereum Foundation. I forbindelse med bevilgningen fløy Van Loon og noen av teamet hans til Taipei for å møte andre Ethereum-forskere. Forskning på sharding var fortsatt i de tidlige dager, men på treffet noen utviklere viste at de nesten hadde fullført noen implementeringer av visse elementer som har med skjæring å gjøre.

Van Loon sa at han var overveldet over tilbakemeldingene til hans tilnærming til skjæring. Etter møtet i Taipei bestemte teamet seg på et design som kombinerte skjæring med bevis på innsats. "Jeg synes fortsatt det var en stor avgjørelse den dag i dag," sa han.

En pivot til bevis på innsats

Teknologiutviklingen går sjelden som planlagt, og omtrent et år senere endret Prysmatic Labs retning. 

Det første året hadde det jobbet med gjentakelser av skjæring i kombinasjon med bevis på innsats. Deretter startet Ethereum-utviklere et høyt profilert initiativ kalt Casper, som innebar å bytte blokkjeden til bevis på innsats. Så Prysmatic-teamet fokuserte arbeidet sitt på Casper, og spesielt på å implementere Casper med sharding. 

Til slutt kom imidlertid Casper aldri i stand og ble erstattet, i midten av 2019, med et konsept kalt Beacon Chain. Denne endringen krevde en helt ny tilnærming til skjæring. "Vi måtte starte på nytt, vi slettet hele kodebasen vår," husket Van Loon.

Skiftet kom også som følge av endrede prioriteringer. Sharding hadde falt nedover listen mens bevis på innsats hadde steget til toppen. Utenom det hadde nye, såkalte Layer 2-teknologier dukket opp som lettet overbelastningen på Ethereum.

"Med Layer 2s som har kommet ut, er det en viss lettelse for brukeraktivitet og lavere avgifter," sa Van Loon. "Så vi kan legge sharding på hyllen i et minutt mens vi fikser dette umiddelbare problemet som blir verre og verre for hver dag, bare øker, som er energiforbruket og hashhastigheten til Ethereum, som da antagelig har en betydelig miljøpåvirkning ."

Ethereums nye system kan tenkes i form av to lag. Det er konsensuslaget, som bestemmer hvilke validatorer som får behandle blokker. Og det er utførelseslaget, som er fokusert på å behandle transaksjoner.

Med vekten ikke lenger på sharding, byttet Prysmatic Labs til å opprette en klient kalt Prysm som ville kjøre konsensuslaget til blokkjeden, slik at validatorer kan sette inn sine tokens og bli tildelt rettigheten til å behandle transaksjoner.

Foruten Prysm, er det tre andre hovedkonsensuslagklienter: Lighthouse, Teku og Nimbus. De er alle skrevet på forskjellige programvarespråk. Ethereum-fellesskapet verdsetter å ha et mangfold av kunder som en form for desentralisering.  

I mai 2019 ga Prysmatic Labs ut den første testnett-iterasjonen av sin Prysm-klient og et offentlig Ethereum-testnett for alle å begynne å eksperimentere med bevis på innsats.

Implementering av sammenslåingen

For Van Loon føltes ikke Ethereums flytting til et proof-of-stake-prosjekt ekte før en samling som fant sted i Ontario i september 2019. Det var rundt 40 utviklere der, hver fra de forskjellige Ethereum-konsensuslagene. 

De visste at hver av klientene jobbet uavhengig med bevis på innsats, men de visste ikke om de ville synkronisere. Det lignet på å lære fem personer et nytt språk uavhengig og deretter sette dem i samme rom og be dem snakke med hverandre.

Lagene jobbet i en uke, delte øl og spilte kort. Til slutt fikk de alle klientene til å synkronisere og jobbe sammen, og overkom små feil og tekniske hindringer. Det ble en kjempesuksess.

Å få programvaren til å synkronisere krevde å få folkene bak til å synkronisere også. "Det var bare hyggelig å bli kjent med folk litt utenfor datamaskinen fordi vi jobber sammen over internett og er også veldig lidenskapelige om [Ethereum]. Å bli litt mer kjent med personen gjorde det lettere å jobbe sammen, spesielt når vi ikke er enige,” sa Van Loon.

Hvis klientene ikke fungerer sammen, kan nettverket begynne å fragmenteres, sa Van Loon. Hvis en klient avviser oppførselen til en annen klient, kan du se flere gafler på nettverket (der blokkjeden midlertidig deler seg) og en "generell forringelse av nettverket," la han til.

I løpet av det neste året eller så ble Prysm så populær at på et tidspunkt brukte mer enn to tredjedeler av validatorene det - noe mange så på som en sentraliseringsrisiko.

"Det ble for vellykket til det punktet at det var en risiko, og vi måtte fortelle alle, slutte å bruke Prysm, bytt til noe annet. Vi må få dette under kontroll, sa han. Det er for tiden klienten som kjører for rundt 35% av Ethereums noder.

For å sikre at The Merge går bra, har utviklere utført The Merge på flere testnett og utført skyggegafler (hvor selve hovednettet er fordelt på kun noen få noder for å se om det fungerer). Kiln-, Ropsten-, Sepolia- og Goerli-testnettene har gjennomgått The Merge og kjører hele proof-of-stake-koden.

"På dette tidspunktet hvor den vanskelige delen er gjort, har vi allerede gjort alle testingene. Vi har det bra med det. Alt fungerer nå." Den neste utfordringen handler om å få alle til å laste ned de nye klientene, sa han.

Van Loon erkjente at det egentlig ikke er en sikkerhetskopiplan i tilfelle noe går galt, for eksempel hvis klientene faller ut av synkronisering eller hvis konsensusmekanismen ikke kan bli enige om hvem som skal behandle transaksjoner. I den usannsynlige situasjonen at det ikke fungerer, kan kjerneutviklere gi en tilbakeføring for å angre det, sa han. 

Men mens en utfordring ville være å finne feilen i koden, ville den største utfordringen være å koordinere alle 6,800 nodeoperatører for å bli enige om den samme handlingen. Det er derfor det er så viktig at Van Loon og de andre kjerneutviklerne sørger for at slike uenigheter har blitt forutsett og avstemt før Ethereum gjennomgår sin endelige transformasjon.

Rettelse: Vi har fikset antall nodeoperatører. H/T til Anatoly Yakovenko for å ha påpekt denne feilen.

© 2022 The Block Crypto, Inc. Alle rettigheter reservert. Denne artikkelen er kun ment for informasjonsformål. Det blir ikke tilbudt eller ment å brukes som juridiske, skatte-, investerings-, økonomiske eller andre råd.