以太坊交易确认速度提升方案探讨

随着以太坊的不断发展，交易确认时间已经从几年前的数分钟缩短到现在的5-20秒。这在很大程度上得益于EIP-1559的实施和以太坊向权益证明机制的转变。然而，为了进一步改善用户体验，特别是对于要求亚秒级延迟的应用场景，我们仍需探索更多可能性。

现有技术概述

单槽最终性

当前以太坊采用的Gasper共识机制基于槽和周期的架构。每12秒一个槽，验证者轮流对链头进行投票。经过两个周期（约12.8分钟）后，交易才能达到最终确认状态。这种方法存在复杂性高和确认时间长的问题。

单槽最终性（SSF）提议采用类似Tendermint的共识机制，使得每个区块在下一个区块生成前就能被最终确认。不过，这种方法也面临着每12秒需要所有质押者发布两条消息的挑战，可能会给网络带来巨大负担。

Rollup预确认

随着以太坊向以rollup为中心的路线图发展，L2解决方案需要为用户提供更快的交易确认体验。理论上，L2可以建立自己的去中心化排序器网络，每几百毫秒就为区块签名一次。但这要求L2承担与创建新的L1几乎相同的工作量，实际进展较慢。

基础预确认

基础预确认方案利用以太坊提议者的复杂性，创建一个标准化协议。用户可以通过支付额外费用，获得交易将被包含在下一个区块中的即时保证。如果提议者违反承诺，将面临惩罚。这种机制不仅适用于L1交易，也可为L2提供预确认服务。

未来发展方向

综合考虑上述方案，我们可能会看到一个结合了单槽最终性和预确认机制的epoch-slot架构：

1. 实现单槽最终性，可能将槽时间延长到16秒。
2. 采用类似Orbit的技术减少每个槽的验证者数量。
3. 使用rollup预确认或基础预确认为用户提供更快的确认。

这种架构之所以难以避免，是因为就某件事达成大致一致所需的时间，比达成最大程度的"经济最终性"要少得多。影响因素包括参与节点数量和节点"质量"。

L2的发展策略

L2目前有三种主要发展策略：

1. 完全基于以太坊，优化其技术属性和价值观。
2. 作为"带区块链脚手架的服务器"，充分利用中心化效率。
3. 折中方案：建立一个由约百个节点组成的快速链，同时依赖以太坊提供额外的互操作性和安全性。

对于不同的应用场景，这些策略各有优势。未来的关键在于探索如何在以太坊原生的epoch-and-slot架构中实现更短的slot时间，以及区块提议者的复杂程度。

随着技术的不断创新，我们有望为L1和L2用户提供更好的体验，同时简化L2开发者的工作。持续探索和优化这些方案，将是推动以太坊生态系统发展的重要动力。