Обсуждение плана повышения скорости подтверждения транзакций Ethereum

С развитием Ethereum время подтверждения транзакций сократилось с нескольких минут несколько лет назад до 5-20 секунд в настоящее время. Это во многом стало возможным благодаря внедрению EIP-1559 и переходу Ethereum на механизм доказательства доли. Однако для дальнейшего улучшения пользовательского опыта, особенно для приложений, требующих задержки в доли секунды, нам все еще необходимо исследовать больше возможностей.

Обзор существующих технологий

Однослотовая финальность

Текущий механизм консенсуса Gasper, применяемый в Ethereum, основан на архитектуре слотов и периодов. Каждые 12 секунд создается слот, и валидаторы поочередно голосуют за голову цепочки. После двух периодов (примерно 12,8 минут) транзакции могут достичь окончательного состояния подтверждения. Этот подход имеет проблемы высокой сложности и длительного времени подтверждения.

Предложение о единой окончательности слота (SSF) использует консенсусный механизм, подобный Tendermint, что позволяет окончательно подтвердить каждый блок до генерации следующего блока. Однако этот метод также сталкивается с проблемой, что каждые 12 секунд все ставочные участники должны отправлять два сообщения, что может создать значительную нагрузку на сеть.

Предварительное подтверждение Rollup

С развитием дорожной карты Ethereum, сосредоточенной на rollup, решения L2 должны предоставлять пользователям более быстрый опыт подтверждения транзакций. Теоретически, L2 может создать свою собственную сеть децентрализованных сортировщиков, подписывая блоки каждые несколько сотен миллисекунд. Однако это требует от L2 выполнения практически такой же объем работы, как и создание нового L1, что приводит к медленному прогрессу.

Базовое предварительное подтверждение

Базовая схема предварительного подтверждения использует сложность предложителей Эфира для создания стандартизированного протокола. Пользователи могут получить мгновенную гарантию включения транзакции в следующий блок, заплатив дополнительную плату. Если предложитель нарушит свои обязательства, он понесет наказание. Этот механизм подходит не только для L1 транзакций, но также может предоставлять услуги предварительного подтверждения для L2.

Направления будущего развития

С учетом вышеуказанных решений, мы можем увидеть архитектуру epoch-slot, которая объединяет финальность одного слота и механизм предварительного подтверждения:

1. Реализация окончательности одного слота может увеличить время слота до 16 секунд.
2. Использовать технологии, подобные Orbit, для уменьшения количества валидаторов в каждом слоте.
3. Используйте предварительное подтверждение rollup или базовое предварительное подтверждение, чтобы предоставить пользователям более быстрое подтверждение.

Эта архитектура трудна для избежания, потому что время, необходимое для достижения приблизительного согласия по какому-либо вопросу, значительно меньше, чем время, необходимое для достижения максимального уровня "экономической окончательности". Факторы включают количество участвующих узлов и "качество" узлов.

Стратегия развития L2

В настоящее время у L2 есть три основных стратегии развития:

1. Полностью основан на Ethereum, оптимизируя его технические свойства и ценности.
2. В качестве "сервера с каркасом блокчейна" максимально использовать эффективность централизации.
3. Компромиссный вариант: создать быструю цепочку из примерно ста узлов, одновременно полагаясь на Эфир для обеспечения дополнительной интероперабельности и безопасности.

Для различных сценариев применения эти стратегии имеют свои преимущества. Ключевым моментом в будущем станет исследование того, как реализовать более короткое время слота в родной архитектуре Ethereum с эпохами и слотами, а также сложность блок-претендентов.

С постоянными инновациями в технологиях мы надеемся предоставить пользователям L1 и L2 лучший опыт, одновременно упрощая работу разработчиков L2. Постоянное исследование и оптимизация этих решений станет важным двигателем развития экосистемы Ethereum.