Discussão sobre a melhoria do tempo de confirmação de transações em Blockchain
No campo da Blockchain, o tempo rápido de confirmação de transações é um dos fatores-chave para melhorar a experiência do usuário. O Ethereum fez progressos significativos nos últimos cinco anos, e agora as transações enviadas pelos usuários na L1 podem geralmente ser confirmadas em 5-20 segundos, o que é comparável à experiência de pagamento com cartão de crédito. No entanto, reduzir ainda mais o tempo de confirmação continua a ter seu valor, especialmente para aqueles cenários de aplicação que requerem latência em sub-segundos. Este artigo irá explorar algumas opções viáveis que o Ethereum tem para melhorar o tempo de confirmação de transações.
Visão geral da tecnologia e ideias existentes
Finalidade de um único slot
Atualmente, o mecanismo de consenso Gasper do Ethereum adota uma arquitetura de único Slot e Epoch. A cada 12 segundos um Slot, alguns validadores votam na cabeça da cadeia, e dentro de 32 Slots (6,4 minutos), todos os validadores têm a oportunidade de votar uma vez. Esses votos são então interpretados como mensagens semelhantes ao algoritmo de consenso PBFT, fornecendo uma garantia econômica forte de finalização após dois Epochs (12,8 minutos).
No entanto, essa abordagem apresenta dois problemas principais: complexidade e um tempo de confirmação final mais longo. Para resolver esses problemas, foi proposto o conceito de Finalidade de Slot Único (Single Slot Finality, SSF), que substitui a arquitetura existente por um mecanismo de consenso semelhante ao Tendermint, permitindo que o bloco N seja definitivamente confirmado antes da geração do bloco N+1.
O principal desafio da finalização de slot único é que exige que cada validador de Ethereum publique duas mensagens a cada 12 segundos, o que impõe uma grande carga à rede. Embora existam algumas soluções inovadoras como o Orbit SSF que tentam aliviar esse problema, os usuários ainda precisam esperar de 5 a 20 segundos para confirmar uma transação.
Confirmação Prévia do Rollup
Com o desenvolvimento da Ethereum com foco em rollups, soluções L2 como rollups, validiums e plasmas conseguem oferecer aos usuários um nível de segurança equivalente ao da Ethereum em uma escala maior. Esta arquitetura permite que o L1 da Ethereum se concentre em funções essenciais como resistência à censura, confiabilidade e estabilidade, enquanto o L2 se dedica a atender diretamente às necessidades dos usuários por meio de diferentes tecnologias e culturas.
Em teoria, o L2 pode criar sua própria rede de "ordenadores descentralizados", onde um pequeno grupo de validadores assina blocos a cada poucos centenas de milissegundos e coloca seus ativos em garantia. No entanto, este método enfrenta o risco de os validadores agirem de má-fé, como assinar blocos conflitantes. Embora já tenhamos visto a aplicação prática de versões centralizadas, o L2 tem avançado lentamente no desenvolvimento de redes de ordenação descentralizadas.
Pré-confirmação básica
Para resolver os problemas acima, foi proposto o conceito de pré-confirmações básicas (Based preconfirmations). Este método assume que os proponentes do Ethereum são participantes complexos altamente sensíveis ao MEV, aproveitando a sua especialização ao incentivar esses proponentes a aceitar a responsabilidade de fornecer serviços de pré-confirmação.
A pré-confirmação básica criou um protocolo padronizado, onde os usuários podem obter uma garantia instantânea de que a transação será incluída no próximo bloco, pagando uma taxa adicional. Se o proponente violar o compromisso, enfrentará penalidades. Este mecanismo não se aplica apenas a transações L1, mas também pode fornecer serviços de pré-confirmação para L2 baseados em Ethereum.
Direção de desenvolvimento futura
Suponha que tenhamos implementado a finalização de um único bloco e que utilizemos uma tecnologia semelhante ao Orbit para reduzir o número de validadores em cada bloco, mantendo ao mesmo tempo um nível suficiente de descentralização. A duração do bloco pode aumentar para 16 segundos e, em seguida, podemos usar pré-confirmação de rollup ou pré-confirmação básica para fornecer confirmações mais rápidas aos usuários. Essa arquitetura é essencialmente uma estrutura de epoch-slot.
Esta estrutura é difícil de evitar porque o tempo necessário para alcançar um consenso geral sobre algo é muito menor do que o tempo necessário para alcançar a "finalidade econômica" em seu máximo. Esta diferença resulta principalmente do número e qualidade dos nós participantes.
Para L2, atualmente existem três estratégias razoáveis:
Tanto tecnicamente como em termos de conceito, "baseado" em Ethereum, otimiza as propriedades e valores fundamentais.
Tornar-se um "servidor com andaimes de blockchain", aproveitando ao máximo a eficiência centralizada enquanto mantém as principais vantagens da descentralização.
Solução de compromisso: estabelecer uma cadeia rápida composta por cerca de cem nós, ao mesmo tempo em que utiliza o Ethereum para fornecer interoperabilidade e segurança adicionais.
A questão chave para o futuro é até que ponto podemos melhorar a arquitetura nativa de epoch-and-slot do Ethereum. Se conseguirmos reduzir o tempo de slot para cerca de 1 segundo, a necessidade da terceira estratégia será significativamente reduzida.
Atualmente, ainda estamos longe das respostas finais para essas questões. A complexidade dos proponentes de blocos e o potencial de novos designs como o Orbit SSF apresentam incertezas. Continuar a explorar e otimizar essas soluções ajudará a proporcionar uma melhor experiência para os usuários de L1 e L2, além de simplificar o trabalho dos desenvolvedores de L2.
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MemeCurator
· 21h atrás
A melhoria da eficiência ainda não é rápida o suficiente.
Explorar soluções para otimização do tempo de confirmação de transações Ethereum: finalização de único slot e tecnologia de pré-confirmação
Discussão sobre a melhoria do tempo de confirmação de transações em Blockchain
No campo da Blockchain, o tempo rápido de confirmação de transações é um dos fatores-chave para melhorar a experiência do usuário. O Ethereum fez progressos significativos nos últimos cinco anos, e agora as transações enviadas pelos usuários na L1 podem geralmente ser confirmadas em 5-20 segundos, o que é comparável à experiência de pagamento com cartão de crédito. No entanto, reduzir ainda mais o tempo de confirmação continua a ter seu valor, especialmente para aqueles cenários de aplicação que requerem latência em sub-segundos. Este artigo irá explorar algumas opções viáveis que o Ethereum tem para melhorar o tempo de confirmação de transações.
Visão geral da tecnologia e ideias existentes
Finalidade de um único slot
Atualmente, o mecanismo de consenso Gasper do Ethereum adota uma arquitetura de único Slot e Epoch. A cada 12 segundos um Slot, alguns validadores votam na cabeça da cadeia, e dentro de 32 Slots (6,4 minutos), todos os validadores têm a oportunidade de votar uma vez. Esses votos são então interpretados como mensagens semelhantes ao algoritmo de consenso PBFT, fornecendo uma garantia econômica forte de finalização após dois Epochs (12,8 minutos).
No entanto, essa abordagem apresenta dois problemas principais: complexidade e um tempo de confirmação final mais longo. Para resolver esses problemas, foi proposto o conceito de Finalidade de Slot Único (Single Slot Finality, SSF), que substitui a arquitetura existente por um mecanismo de consenso semelhante ao Tendermint, permitindo que o bloco N seja definitivamente confirmado antes da geração do bloco N+1.
O principal desafio da finalização de slot único é que exige que cada validador de Ethereum publique duas mensagens a cada 12 segundos, o que impõe uma grande carga à rede. Embora existam algumas soluções inovadoras como o Orbit SSF que tentam aliviar esse problema, os usuários ainda precisam esperar de 5 a 20 segundos para confirmar uma transação.
Confirmação Prévia do Rollup
Com o desenvolvimento da Ethereum com foco em rollups, soluções L2 como rollups, validiums e plasmas conseguem oferecer aos usuários um nível de segurança equivalente ao da Ethereum em uma escala maior. Esta arquitetura permite que o L1 da Ethereum se concentre em funções essenciais como resistência à censura, confiabilidade e estabilidade, enquanto o L2 se dedica a atender diretamente às necessidades dos usuários por meio de diferentes tecnologias e culturas.
Em teoria, o L2 pode criar sua própria rede de "ordenadores descentralizados", onde um pequeno grupo de validadores assina blocos a cada poucos centenas de milissegundos e coloca seus ativos em garantia. No entanto, este método enfrenta o risco de os validadores agirem de má-fé, como assinar blocos conflitantes. Embora já tenhamos visto a aplicação prática de versões centralizadas, o L2 tem avançado lentamente no desenvolvimento de redes de ordenação descentralizadas.
Pré-confirmação básica
Para resolver os problemas acima, foi proposto o conceito de pré-confirmações básicas (Based preconfirmations). Este método assume que os proponentes do Ethereum são participantes complexos altamente sensíveis ao MEV, aproveitando a sua especialização ao incentivar esses proponentes a aceitar a responsabilidade de fornecer serviços de pré-confirmação.
A pré-confirmação básica criou um protocolo padronizado, onde os usuários podem obter uma garantia instantânea de que a transação será incluída no próximo bloco, pagando uma taxa adicional. Se o proponente violar o compromisso, enfrentará penalidades. Este mecanismo não se aplica apenas a transações L1, mas também pode fornecer serviços de pré-confirmação para L2 baseados em Ethereum.
Direção de desenvolvimento futura
Suponha que tenhamos implementado a finalização de um único bloco e que utilizemos uma tecnologia semelhante ao Orbit para reduzir o número de validadores em cada bloco, mantendo ao mesmo tempo um nível suficiente de descentralização. A duração do bloco pode aumentar para 16 segundos e, em seguida, podemos usar pré-confirmação de rollup ou pré-confirmação básica para fornecer confirmações mais rápidas aos usuários. Essa arquitetura é essencialmente uma estrutura de epoch-slot.
Esta estrutura é difícil de evitar porque o tempo necessário para alcançar um consenso geral sobre algo é muito menor do que o tempo necessário para alcançar a "finalidade econômica" em seu máximo. Esta diferença resulta principalmente do número e qualidade dos nós participantes.
Para L2, atualmente existem três estratégias razoáveis:
A questão chave para o futuro é até que ponto podemos melhorar a arquitetura nativa de epoch-and-slot do Ethereum. Se conseguirmos reduzir o tempo de slot para cerca de 1 segundo, a necessidade da terceira estratégia será significativamente reduzida.
Atualmente, ainda estamos longe das respostas finais para essas questões. A complexidade dos proponentes de blocos e o potencial de novos designs como o Orbit SSF apresentam incertezas. Continuar a explorar e otimizar essas soluções ajudará a proporcionar uma melhor experiência para os usuários de L1 e L2, além de simplificar o trabalho dos desenvolvedores de L2.