Från att mixtra med videospel till att bygga det nya Ethereum: How Preston Van Loon blev nyckeln till The Merge

Preston Van Loon växte upp med datorspel. Det var dock inte att spela dem som fick honom att ticka.

"Mitt intresse kom från att mixtra med videospel och göra tillägg eller moddar eller köra servrar. Jag gillade verkligen att redigera ett spel och göra det till vad du vill, säger han. "Sedan vände jag mig mer mot automatisering: automatisera delar av spel som var överflödiga eller tråkiga, som att slipa efter guld."

"Grinding for gold" är en referens till World of Warcraft, ett rollspel där du måste hålla dig vid liv, utveckla din karaktär och utföra uppdrag. Van Loon skulle ladda ner och använda bots som skulle kontrollera hans karaktär, vilket fick den att samla resurser och, när den var full, sätta in dessa resurser på banken - ungefär som hur "avkastningsodling" fungerar i decentraliserad finans.

Det var faktiskt hans önskan att skapa och hantera automatiserade system som drog honom till blockkedjor, och specifikt Ethereum, 2017. Van Loon, som då arbetade som utvecklare på Google, ansåg att blockkedjan var långsam och dyr, men det slog honom som en helt ny idé.

Fem år senare har han ett av de viktigaste ansvarsområdena i Ethereums historia: Som grundare av Prysmatic Labs driver han den mest använda Ethereums konsensuslagerklient – ​​programvaran som nätverkets validerare kör. Det är Van Loons roll att hjälpa till att se till att alla nätverkets noder fungerar som de ska när The Merge äger rum.

Hitta Ethereum

Van Loon började på några olika karriärvägar innan han till slut hittade Ethereum. Först gick han i flygskola i två år. Sedan gick han över till datavetenskap eftersom det för honom hade mer intressanta problem. Han studerade vid Middle Tennessee State University innan han hoppade av 2013 (samma år som Ethereums medgrundare Vitalik Buterin gjorde).

Efter det hjälpte han en smyckesförsäljare att automatisera auktioner på eBay. Han skulle se till att de gick live vid den optimala tiden, när alla var hemma från jobbet. Sedan rekryterade Google honom och han skrev så småningom på för att arbeta som utvecklare.

Van Loon var ett år in i sin roll på Google när en vän berättade för honom om Ethereum. Först var han bara lite intresserad men han tyckte det var en cool idé. "Efter några månaders läsning om hur det fungerar blev jag fast. I slutet av året letade jag efter sätt att bidra och göra Ethereum snabbare och billigare att använda.”

Van Loon läste Buterins skriver på skärning, en teknik som delar upp blockkedjans data i sektioner för att underlätta belastningen för alla som har en kopia av den. Buterin var intresserad av sharding eftersom transaktionsavgifterna för Ethereum vid den tiden steg kraftigt när blockkedjan blev överbelastad, särskilt när CryptoKitties började. Detta orsakade trög prestanda för blockkedjan och en allmänt dålig användarupplevelse.

Van Loon märkte att väldigt få om några utvecklare arbetade med det eftersom det var en så ny och radikal idé, så han bestämde sig för att se om han kunde skapa en version av den som kunde läggas till den huvudsakliga Ethereum-kodbasen. 

I januari 2018 började Van Loon skicka meddelanden i chattrum relaterade till Ethereum-klienter och sharding. Genom detta träffade han Raul Jordan, som var en av grundarna av ett vetenskapligt forskningsnätverk och en lärare i datavetenskap vid den tiden. Några dagar senare träffades de i New York och tänkte att de kunde sätta ihop ett team för att göra sharding till verklighet för Ethereum-blockkedjan. 

Tillsammans med två andra utvecklare grundade Van Loon och Jordan Prysmatic Labs. Det initiala målet var att skapa en implementering av sharding som kunde läggas till Ethereums huvudkodbas.

Två månader senare fick startupen ett anslag på $100,000 XNUMX från Ethereum Foundation. I samband med anslaget flög Van Loon och några av hans team till Taipei för att träffa andra Ethereum-forskare. Forskning om sharding var fortfarande i början, men på mötet några utvecklare visade att de nästan hade avslutat några implementeringar av vissa element som har att göra med skärning.

Van Loon sa att han var överväldigad av feedbacken på hans inställning till skärvning. Efter mötet i Taipei bestämde sig hans team för en design som kombinerade skärning med bevis på insats. "Jag tycker fortfarande att det var ett bra beslut än i dag", sa han.

En pivot till bevis på insats

Teknikutvecklingen går dock sällan som planerat, och ungefär ett år senare ändrade Prysmatic Labs inriktning. 

Under det första året hade man arbetat med iterationer av skärning i kombination med bevis på insats. Sedan började Ethereum-utvecklare ett högprofilerat initiativ kallat Casper, vilket innebar att blockkedjan byttes till bevis på insats. Så Prysmatic-teamet fokuserade sitt arbete på Casper, och i synnerhet på att implementera Casper med skärning. 

Till slut kom dock Casper aldrig till stånd och ersattes, i mitten av 2019, med ett koncept som kallas Beacon Chain. Denna förändring krävde ett helt nytt tillvägagångssätt för skärning. "Vi var tvungna att börja om, vi raderade hela vår kodbas," påminde Van Loon.

Skiftet kom också till följd av ändrade prioriteringar. Sharding hade fallit ner på listan medan bevis på insats hade stigit till toppen. Utöver det hade nya, så kallade Layer 2-teknologier dykt upp som lättade på trängseln på Ethereum.

"Med Layer 2s som har kommit ut, finns det en viss lättnad för användaraktivitet och lägre avgifter," sa Van Loon. "Så, vi kan lägga skärvning på hyllan i en minut medan vi fixar detta omedelbara problem som blir värre och värre för varje dag, bara går upp, vilket är energiförbrukningen och hashhastigheten för Ethereum, som då förmodligen har en betydande miljöpåverkan .”

Ethereums nya system kan tänkas i termer av två lager. Det finns konsensusskiktet, som avgör vilka validatorer som får bearbeta block. Och det finns exekveringsskiktet, som är fokuserat på att bearbeta transaktioner.

Eftersom tonvikten inte längre ligger på sharding, bytte Prysmatic Labs till att skapa en klient som heter Prysm som skulle köra konsensusskiktet i blockkedjan, vilket gör det möjligt för validerare att satsa sina tokens och tilldelas rätten att bearbeta transaktioner.

Förutom Prysm finns det tre andra huvudsakliga konsensuslagerklienter: Lighthouse, Teku och Nimbus. De är alla skrivna på olika programvaruspråk. Ethereum-gemenskapen värdesätter att ha en mångfald av kunder som en form av decentralisering.  

I maj 2019 släppte Prysmatic Labs den första testnät-iterationen av sin Prysm-klient och ett offentligt Ethereum-testnät för alla att börja experimentera med bevis på insats.

Implementering av sammanslagningen

För Van Loon kändes Ethereums övergång till ett proof-of-stake-projekt inte verkligt förrän en sammankomst som ägde rum i Ontario i september 2019. Det fanns runt 40 utvecklare där, var och en från de olika Ethereums konsensuslagslag. 

De visste att var och en av klienterna arbetade självständigt med bevis på insats men de visste inte om de skulle synka. Det var som att lära fem personer ett nytt språk självständigt och sedan placera dem i samma rum och be dem prata med varandra.

Lagen jobbade i en vecka, delade öl och spelade kort. Så småningom fick de alla klienter att synka och arbeta tillsammans, övervinna små buggar och tekniska hinder. Det blev en stor framgång.

Att få programvaran att synkronisera krävde att personerna bakom den också fick synkronisera. "Det var bara trevligt att lära känna människor lite utanför datorn eftersom vi arbetar tillsammans över internet och är också väldigt passionerade för [Ethereum]. Att lära känna personen lite mer gjorde det lättare att arbeta tillsammans, särskilt när vi inte är överens”, sa Van Loon.

Om klienterna inte fungerar tillsammans kan nätverket börja splittras, sa Van Loon. Om en klient avvisar beteendet hos en annan klient kan du se fler gafflar på nätverket (där blockkedjan tillfälligt delar sig) och en "övergripande försämring av nätverket", tillade han.

Under nästa år eller så blev Prysm så populär att vid ett tillfälle använde mer än två tredjedelar av validerarna det - vilket många såg som en centraliseringsrisk.

"Det blev för framgångsrikt till den grad att det var en risk och vi var tvungna att berätta för alla, sluta använda Prysm, byt till något annat. Vi måste få det här under kontroll, säger han. Det är för närvarande klienten som kör för cirka 35% av Ethereums noder.

För att se till att The Merge går bra har utvecklare genomfört The Merge på flera testnät och utfört shadow forks (där själva huvudnätet är kluven på bara några noder för att se om det fungerar). Kiln, Ropsten, Sepolia och Goerli testnät har genomgått The Merge och kör hela proof-of-stake-koden.

"När den svåra delen är klar har vi redan gjort alla tester. Vi mår jättebra av det. Allt fungerar nu." Nästa utmaning handlar om att få alla att ladda ner de nya klienterna, sa han.

Van Loon erkände att det egentligen inte finns någon backup-plan ifall något går fel, till exempel om kunderna faller ur synk eller om konsensusmekanismen inte kan komma överens om vem som får behandla transaktioner. I den osannolika situationen att det inte fungerar kan kärnutvecklare göra en återställning för att ångra det, sa han. 

Men medan en utmaning skulle vara att hitta buggen i koden, skulle den större utmaningen vara att samordna alla 6,800 XNUMX nodoperatörer för att komma överens om samma tillvägagångssätt. Det är därför det är så viktigt att Van Loon och de andra kärnutvecklarna ser till att alla sådana meningsskiljaktigheter har förutsetts och förlikats innan Ethereum genomgår sin slutliga omvandling.

Rättelse: Vi har fixat antalet nodoperatörer. H/T till Anatoly Yakovenko för att han påpekade detta fel.

© 2022 The Block Crypto, Inc. Alla rättigheter förbehållna. Den här artikeln är endast avsedd för informationsändamål. Det erbjuds inte eller är avsett att användas som juridisk, skatt, investering, finansiell eller annan rådgivning.