Discusión sobre la mejora de la velocidad de confirmación de transacciones de Ethereum

Con el continuo desarrollo de Ethereum, el tiempo de confirmación de las transacciones se ha reducido de varios minutos hace unos años a ahora entre 5 y 20 segundos. Esto se debe en gran medida a la implementación de EIP-1559 y a la transición de Ethereum hacia un mecanismo de prueba de participación. Sin embargo, para mejorar aún más la experiencia del usuario, especialmente en escenarios de aplicación que requieren una latencia de subsegundo, aún debemos explorar más posibilidades.

Resumen de la técnica existente

finalización de un solo slot

El mecanismo de consenso Gasper utilizado actualmente por Ethereum se basa en una arquitectura de slots y períodos. Cada 12 segundos hay un slot, y los validadores votan alternativamente sobre la cabeza de la cadena. Después de dos períodos (aproximadamente 12.8 minutos), las transacciones pueden alcanzar el estado de confirmación final. Este enfoque presenta problemas de alta complejidad y largos tiempos de confirmación.

La propuesta de finalización de un solo slot (SSF) adopta un mecanismo de consenso similar al de Tendermint, lo que permite que cada bloque sea confirmado de manera definitiva antes de la generación del siguiente bloque. Sin embargo, este método también enfrenta el desafío de que cada 12 segundos se requiere que todos los validadores envíen dos mensajes, lo que podría imponer una gran carga a la red.

Confirmación previa de Rollup

Con el desarrollo de Ethereum hacia una hoja de ruta centrada en rollups, las soluciones L2 necesitan ofrecer a los usuarios una experiencia de confirmación de transacciones más rápida. Teóricamente, L2 podría establecer su propia red de ordenadores descentralizados, firmando bloques cada pocos cientos de milisegundos. Pero esto requiere que L2 asuma casi la misma carga de trabajo que la creación de un nuevo L1, lo que resulta en un progreso real más lento.

Confirmación previa básica

El esquema de pre-confirmación básica utiliza la complejidad de los proponentes de Ethereum para crear un protocolo estandarizado. Los usuarios pueden obtener una garantía instantánea de que sus transacciones serán incluidas en el siguiente bloque al pagar una tarifa adicional. Si el proponente incumple su promesa, enfrentará una penalización. Este mecanismo no solo se aplica a las transacciones de L1, sino que también puede proporcionar servicios de pre-confirmación para L2.

Dirección de desarrollo futuro

Considerando las soluciones anteriores, es posible que veamos una arquitectura de epoch-slot que combina la finalización de un solo slot y el mecanismo de preconfirmación:

1. Lograr la finalización de un solo slot, lo que podría extender el tiempo de slot a 16 segundos.
2. Utilizar tecnología similar a Orbit para reducir el número de validadores por ranura.
3. Utilizar rollup para preconfirmaciones o preconfirmaciones básicas para ofrecer a los usuarios confirmaciones más rápidas.

La razón por la que esta arquitectura es difícil de evitar es que el tiempo necesario para alcanzar un consenso aproximado sobre un asunto es mucho menor que el requerido para lograr la máxima "finalidad económica". Los factores que influyen incluyen el número de nodos participantes y la "calidad" de los nodos.

Estrategia de desarrollo de L2

Actualmente hay tres estrategias principales de desarrollo para L2:

1. Totalmente basado en Ethereum, optimizando sus atributos técnicos y valores.
2. Como "servidor con andamiaje de blockchain", aprovecha al máximo la eficiencia centralizada.
3. Solución de compromiso: establecer una cadena rápida compuesta por alrededor de cien nodos, mientras se depende de Ethereum para proporcionar interoperabilidad y seguridad adicionales.

Para diferentes escenarios de aplicación, estas estrategias tienen sus propias ventajas. La clave del futuro radica en explorar cómo implementar tiempos de slot más cortos en la arquitectura nativa de epoch-and-slot de Ethereum, así como la complejidad de los proponentes de bloques.

Con la continua innovación tecnológica, esperamos ofrecer una mejor experiencia para los usuarios de L1 y L2, al mismo tiempo que simplificamos el trabajo de los desarrolladores de L2. La exploración y optimización continua de estas soluciones será un motor importante para el desarrollo del ecosistema Ethereum.