Обговорення практичних рішень для підвищення швидкості підтвердження транзакцій в Ethereum
Ethereum останніми роками досяг значного прогресу у швидкості підтвердження транзакцій. Наразі транзакції, надіслані користувачами на L1, зазвичай можуть бути підтверджені за 5-20 секунд, що порівнянно з досвідом оплати кредитною карткою. Однак подальше покращення користувацького досвіду все ще є вкрай необхідним, деякі додатки навіть потребують зменшення затримки до кількох сотень мілісекунд. У цій статті буде розглянуто кілька можливих варіантів покращення часу підтвердження транзакцій в Ethereum.
Огляд існуючих технологій та ідей
Однослотова остаточність
Ethereum поточний механізм консенсусу Gasper використовує архітектуру з одного слота та епохи. Кожні 12 секунд відбувається слот, частина валідаторів голосує за голову ланцюга, протягом 32 слотів (6.4 хвилини) всі валідатори мають можливість проголосувати один раз. Ці голоси потім інтерпретуються як повідомлення, подібні до алгоритму консенсусу PBFT, через два епохи (12.8 хвилин) надаючи сильну економічну гарантію, відому як фінальність.
Однак цей підхід має дві основні проблеми: висока складність і занадто довгий час остаточного підтвердження в 12,8 хвилин. Для вирішення цих проблем, однопортова остаточність (Single Slot Finality, SSF) запропонувала механізм, схожий на консенсус Tendermint, тобто остаточне підтвердження поточного блоку завершується до створення наступного блоку.
Основний виклик SSF полягає в тому, що кожен стейкер повинен публікувати два повідомлення кожні 12 секунд, що створює величезне навантаження на мережу. Хоча існують деякі інноваційні ідеї, такі як пропозиція Orbit SSF, що намагаються полегшити цю проблему, користувачі все ще повинні чекати 5-20 секунд для підтвердження транзакцій.
Попереднє підтвердження Rollup
З розвитком Ethereum, зосередженим на технології rollup, протоколи L2 (такі як rollups, validiums та plasmas) здатні надавати користувачам масштабні послуги з такою ж безпекою, як і у Ethereum. Це призвело до розподілу обов'язків в екосистемі Ethereum: L1 зосереджується на боротьбі з цензурою, надійності та підтримці й удосконаленні основних функцій, тоді як L2 прагне безпосередньо задовольнити потреби користувачів за допомогою різних технологій та культур.
Теоретично, L2 може створити власну мережу "децентралізованих сортувальників", де невелика група валідаторів кожні кілька сотень мілісекунд підписує блоки, використовуючи свої стейкінгові активи як гарантію. Ці заголовки блоків L2 в кінцевому підсумку будуть опубліковані на L1.
Однак вимагати, щоб усі L2 створили децентралізовану мережу сортування, здається, не зовсім реалістично, це еквівалентно вимозі до rollup виконати практично таку ж роботу, як і створення абсолютно нового L1. Тому була запропонована ідея дозволити всім L2 (а також L1) ділитися механізмом попереднього підтвердження в межах Ethereum: базове попереднє підтвердження.
базове попереднє підтвердження
Базовий метод попереднього підтвердження припускає, що пропоненти Ethereum є висококомплексними учасниками. Цей метод використовує їхню експертизу, заохочуючи цих пропонентів взяти на себе відповідальність за надання послуг попереднього підтвердження.
Його основна ідея полягає в створенні стандартизованого протоколу, за яким користувачі можуть сплачувати додаткові збори, щоб отримати миттєву гарантію того, що транзакція буде включена в наступний блок, а також заяву про результати виконання транзакції. Якщо пропонент порушить зобов'язання, він зіткнеться з покаранням.
Цей механізм підходить не лише для L1-транзакцій, але й для "базованих" на Ethereum роллапів, оскільки всі L2 блоки по суті є L1 транзакціями, тому той самий механізм також може надати попередні підтвердження для будь-якого L2.
Майбутні напрямки розвитку
Припустимо, ми реалізували однослотову остаточність і використовуємо технології, подібні до Orbit, щоб зменшити кількість валідаторів в кожному слоті, при цьому зберігши достатній рівень децентралізації для зниження порогу стейкінгу. Тривалість слота може збільшитися до 16 секунд, а потім ми можемо використовувати попереднє підтвердження rollup або базове попереднє підтвердження, щоб надати користувачам швидше підтвердження. Таким чином, ми в кінцевому підсумку отримуємо архітектуру epoch-slot.
Ця архітектура є важкою для уникнення, головним чином тому, що час, необхідний для досягнення приблизної згоди щодо чогось, значно менший, ніж час, необхідний для досягнення максимальної "економічної остаточності". Основні причини включають:
"Приблизна згода" вимагає участі лише невеликої кількості вузлів, тоді як економічна остаточність вимагає участі більшості вузлів.
Коли кількість вузлів перевищує певний масштаб, час, необхідний для збору підписів, значно збільшується.
Отже, архітектура epoch-and-slot, здається, є правильним напрямком розвитку, але різні способи реалізації можуть мати різний ефект. Варто далі досліджувати можливість встановлення більшої відокремленості уваги між двома механізмами, а не так тісно з'єднувати їх, як у Gasper.
Стратегія розвитку L2
Для L2 наразі існує три розумні стратегії розвитку:
В технічному та ідеологічному плані "базується" на Ethereum, оптимізуючи його базові технологічні характеристики та цінності.
Стати "сервером з блокчейн-шаблоном", максимально використовуючи ефективність централізованих серверів, одночасно забезпечуючи безпеку та децентралізацію шляхом додавання блокчейн-елементів.
Компромісний варіант: створити швидкий ланцюг з близько ста вузлів, одночасно використовуючи Ethereum для забезпечення додаткової взаємодії та безпеки.
Для різних сценаріїв використання ці три стратегії мають свої переваги. Ключове питання полягає в тому, до якого ступеня ми можемо оптимізувати рідну архітектуру epoch-and-slot в Ethereum. Якщо ми зможемо знизити час слотів до 1 секунди, тоді простір для третьої стратегії може значно зменшитися.
Наразі ми ще не близькі до остаточних відповідей на ці питання. Складність пропозицій блоків, потенціал нових дизайнів, таких як Orbit SSF, та інші фактори мають значну невизначеність. Продовження досліджень і вдосконалення цих рішень допоможе забезпечити кращий досвід для користувачів L1 та L2, а також спростити роботу розробників L2.
Ця сторінка може містити контент третіх осіб, який надається виключно в інформаційних цілях (не в якості запевнень/гарантій) і не повинен розглядатися як схвалення його поглядів компанією Gate, а також як фінансова або професійна консультація. Див. Застереження для отримання детальної інформації.
16 лайків
Нагородити
16
4
Репост
Поділіться
Прокоментувати
0/400
NotAFinancialAdvice
· 12год тому
tps ще потрібно прискорити
Переглянути оригіналвідповісти на0
BugBountyHunter
· 12год тому
Швидкість交易 все ще недостатня.
Переглянути оригіналвідповісти на0
AirdropF5Bro
· 12год тому
Немає ринку, тому сильно f5 Аірдроп
Переглянути оригіналвідповісти на0
pvt_key_collector
· 13год тому
Швидкість яка користь, спочатку вижити, а потім говорити
Обговорення планів прискорення Ethereum: остаточність в один слот, попереднє підтвердження Rollup та базове попереднє підтвердження
Обговорення практичних рішень для підвищення швидкості підтвердження транзакцій в Ethereum
Ethereum останніми роками досяг значного прогресу у швидкості підтвердження транзакцій. Наразі транзакції, надіслані користувачами на L1, зазвичай можуть бути підтверджені за 5-20 секунд, що порівнянно з досвідом оплати кредитною карткою. Однак подальше покращення користувацького досвіду все ще є вкрай необхідним, деякі додатки навіть потребують зменшення затримки до кількох сотень мілісекунд. У цій статті буде розглянуто кілька можливих варіантів покращення часу підтвердження транзакцій в Ethereum.
Огляд існуючих технологій та ідей
Однослотова остаточність
Ethereum поточний механізм консенсусу Gasper використовує архітектуру з одного слота та епохи. Кожні 12 секунд відбувається слот, частина валідаторів голосує за голову ланцюга, протягом 32 слотів (6.4 хвилини) всі валідатори мають можливість проголосувати один раз. Ці голоси потім інтерпретуються як повідомлення, подібні до алгоритму консенсусу PBFT, через два епохи (12.8 хвилин) надаючи сильну економічну гарантію, відому як фінальність.
Однак цей підхід має дві основні проблеми: висока складність і занадто довгий час остаточного підтвердження в 12,8 хвилин. Для вирішення цих проблем, однопортова остаточність (Single Slot Finality, SSF) запропонувала механізм, схожий на консенсус Tendermint, тобто остаточне підтвердження поточного блоку завершується до створення наступного блоку.
Основний виклик SSF полягає в тому, що кожен стейкер повинен публікувати два повідомлення кожні 12 секунд, що створює величезне навантаження на мережу. Хоча існують деякі інноваційні ідеї, такі як пропозиція Orbit SSF, що намагаються полегшити цю проблему, користувачі все ще повинні чекати 5-20 секунд для підтвердження транзакцій.
Попереднє підтвердження Rollup
З розвитком Ethereum, зосередженим на технології rollup, протоколи L2 (такі як rollups, validiums та plasmas) здатні надавати користувачам масштабні послуги з такою ж безпекою, як і у Ethereum. Це призвело до розподілу обов'язків в екосистемі Ethereum: L1 зосереджується на боротьбі з цензурою, надійності та підтримці й удосконаленні основних функцій, тоді як L2 прагне безпосередньо задовольнити потреби користувачів за допомогою різних технологій та культур.
Теоретично, L2 може створити власну мережу "децентралізованих сортувальників", де невелика група валідаторів кожні кілька сотень мілісекунд підписує блоки, використовуючи свої стейкінгові активи як гарантію. Ці заголовки блоків L2 в кінцевому підсумку будуть опубліковані на L1.
Однак вимагати, щоб усі L2 створили децентралізовану мережу сортування, здається, не зовсім реалістично, це еквівалентно вимозі до rollup виконати практично таку ж роботу, як і створення абсолютно нового L1. Тому була запропонована ідея дозволити всім L2 (а також L1) ділитися механізмом попереднього підтвердження в межах Ethereum: базове попереднє підтвердження.
базове попереднє підтвердження
Базовий метод попереднього підтвердження припускає, що пропоненти Ethereum є висококомплексними учасниками. Цей метод використовує їхню експертизу, заохочуючи цих пропонентів взяти на себе відповідальність за надання послуг попереднього підтвердження.
Його основна ідея полягає в створенні стандартизованого протоколу, за яким користувачі можуть сплачувати додаткові збори, щоб отримати миттєву гарантію того, що транзакція буде включена в наступний блок, а також заяву про результати виконання транзакції. Якщо пропонент порушить зобов'язання, він зіткнеться з покаранням.
Цей механізм підходить не лише для L1-транзакцій, але й для "базованих" на Ethereum роллапів, оскільки всі L2 блоки по суті є L1 транзакціями, тому той самий механізм також може надати попередні підтвердження для будь-якого L2.
Майбутні напрямки розвитку
Припустимо, ми реалізували однослотову остаточність і використовуємо технології, подібні до Orbit, щоб зменшити кількість валідаторів в кожному слоті, при цьому зберігши достатній рівень децентралізації для зниження порогу стейкінгу. Тривалість слота може збільшитися до 16 секунд, а потім ми можемо використовувати попереднє підтвердження rollup або базове попереднє підтвердження, щоб надати користувачам швидше підтвердження. Таким чином, ми в кінцевому підсумку отримуємо архітектуру epoch-slot.
Ця архітектура є важкою для уникнення, головним чином тому, що час, необхідний для досягнення приблизної згоди щодо чогось, значно менший, ніж час, необхідний для досягнення максимальної "економічної остаточності". Основні причини включають:
Отже, архітектура epoch-and-slot, здається, є правильним напрямком розвитку, але різні способи реалізації можуть мати різний ефект. Варто далі досліджувати можливість встановлення більшої відокремленості уваги між двома механізмами, а не так тісно з'єднувати їх, як у Gasper.
Стратегія розвитку L2
Для L2 наразі існує три розумні стратегії розвитку:
Для різних сценаріїв використання ці три стратегії мають свої переваги. Ключове питання полягає в тому, до якого ступеня ми можемо оптимізувати рідну архітектуру epoch-and-slot в Ethereum. Якщо ми зможемо знизити час слотів до 1 секунди, тоді простір для третьої стратегії може значно зменшитися.
Наразі ми ще не близькі до остаточних відповідей на ці питання. Складність пропозицій блоків, потенціал нових дизайнів, таких як Orbit SSF, та інші фактори мають значну невизначеність. Продовження досліджень і вдосконалення цих рішень допоможе забезпечити кращий досвід для користувачів L1 та L2, а також спростити роботу розробників L2.