Обсуждение улучшения времени подтверждения транзакций в Блокчейн
В области Блокчейн быстрое время подтверждения транзакций является одним из ключевых факторов повышения пользовательского опыта. Эфириум за последние пять лет добился значительных успехов, и теперь транзакции, отправляемые пользователями на L1, обычно могут быть подтверждены за 5-20 секунд, что сопоставимо с опытом оплаты кредитной картой. Тем не менее, дальнейшее сокращение времени подтверждения все еще имеет свою ценность, особенно для тех приложений, которые требуют задержки на уровне миллисекунд. В этой статье будут рассмотрены некоторые жизнеспособные варианты улучшения времени подтверждения транзакций в Эфириуме.
Обзор существующих технологий и идей
Однослотовая окончательность
В настоящее время механизм консенсуса Gasper в Ethereum использует архитектуру с одним слотом (Slot) и эпохами (Epoch). Каждый слот длится 12 секунд, и некоторые валидаторы голосуют за заголовок цепочки; в течение 32 слотов (6,4 минуты) все валидаторы имеют возможность проголосовать один раз. Эти голоса затем интерпретируются как сообщения, аналогичные алгоритму консенсуса PBFT, и через два Epoch (12,8 минуты) предоставляется так называемая сильная экономическая гарантия окончательности.
Однако у этого метода есть две основные проблемы: сложность и длительное время окончательного подтверждения. Чтобы решить эти проблемы, была предложена концепция единого слота окончательности (Single Slot Finality, SSF), которая заменяет существующую архитектуру с помощью механизма консенсуса, подобного Tendermint, что позволяет блоку N быть окончательно подтвержденным до генерации блока N+1.
Основная проблема окончательности одного слота заключается в том, что она требует от каждого стейкера Ethereum публикации двух сообщений каждые 12 секунд, что создает огромную нагрузку на сеть. Хотя существуют некоторые инновационные решения, такие как Orbit SSF, которые пытаются смягчить эту проблему, пользователям все равно нужно ждать от 5 до 20 секунд для подтверждения транзакции.
Предварительное подтверждение Rollup
С развитием Ethereum, сосредоточенным на использовании rollup, решения уровня 2, такие как rollups, validiums и plasmas, могут предоставлять пользователям уровень безопасности, эквивалентный Ethereum, на более крупном масштабе. Эта архитектура позволяет Ethereum L1 сосредоточиться на таких основных функциях, как устойчивость к цензуре, надежность и стабильность, в то время как L2 стремится непосредственно удовлетворять потребности пользователей с помощью различных технологий и культуры.
Теоретически, L2 может создать свою собственную сеть "децентрализованных сортировщиков", где небольшая группа валидаторов подписывает блоки каждые несколько сотен миллисекунд, используя свои залоговые активы в качестве гарантии. Однако этот подход сталкивается с риском злоупотребления со стороны валидаторов, таких как подписание конфликтующих блоков. Несмотря на то, что мы уже видели практическое применение централизованных версий, L2 медленно продвигается в разработке децентрализованных сортировочных сетей.
Базовое предварительное подтверждение
Для решения вышеупомянутой проблемы было предложено понятие базовых предподтверждений (Based preconfirmations). Этот метод предполагает, что предложитель Ethereum является сложным участником, высокочувствительным к MEV, и использует их профессионализм, побуждая этих предложителей взять на себя ответственность за предоставление услуг предподтверждения.
Базовая предподтверждение создала стандартизированный протокол, позволяющий пользователям получить мгновенную гарантию того, что транзакция будет включена в следующий Блок, заплатив дополнительную плату. Если предложитель нарушит обязательства, он столкнется с наказанием. Этот механизм применяется не только к L1-транзакциям, но также может предоставить услуги предподтверждения для L2 на основе Эфириума.
Будущее направление развития
Предположим, что мы реализовали окончательность в одном слоте и использовали технологии, подобные Orbit, чтобы уменьшить количество валидаторов в каждом слоте, при этом сохраняя достаточный уровень децентрализации. Длительность слота может увеличиться до 16 секунд, после чего мы можем использовать предварительное подтверждение rollup или базовое предварительное подтверждение для предоставления пользователям более быстрого подтверждения. Эта архитектура по сути представляет собой структуру эпохи-слота.
Эта структура неизбежна, потому что время, необходимое для достижения общего согласия по какому-либо вопросу, значительно меньше времени, необходимого для достижения максимальной "экономической окончательности". Это различие в основном обусловлено количеством и качеством участвующих узлов.
Для L2 в настоящее время существует три разумные стратегии:
В техническом и идеологическом плане "основан" на Эфириуме, оптимизируя его базовые свойства и ценности.
Стать "сервером с каркасом Блокчейн", максимально используя централизованную эффективность при сохранении ключевых преимуществ децентрализации.
Компромиссный вариант: создать быструю цепочку, состоящую примерно из ста узлов, одновременно используя Эфириум для обеспечения дополнительной совместимости и безопасности.
Ключевым вопросом будущего является то, в какой степени мы сможем улучшить родную архитектуру Ethereum, основанную на эпохах и слотах. Если время слота удастся снизить до примерно 1 секунды, необходимость в третьей стратегии значительно уменьшится.
На данный момент мы еще далеки от окончательных ответов на эти вопросы. Сложность предложителей блоков, потенциальные возможности новых дизайнов, таких как Orbit SSF, и другие факторы остаются неопределенными. Продолжение исследования и оптимизации этих решений поможет предоставить лучшую опыт для пользователей L1 и L2, а также упростит работу разработчиков L2.
На этой странице может содержаться сторонний контент, который предоставляется исключительно в информационных целях (не в качестве заявлений/гарантий) и не должен рассматриваться как поддержка взглядов компании Gate или как финансовый или профессиональный совет. Подробности смотрите в разделе «Отказ от ответственности» .
Обсуждение оптимизации времени подтверждения транзакций Ethereum: финализация в одном слоте и технологии предварительного подтверждения
Обсуждение улучшения времени подтверждения транзакций в Блокчейн
В области Блокчейн быстрое время подтверждения транзакций является одним из ключевых факторов повышения пользовательского опыта. Эфириум за последние пять лет добился значительных успехов, и теперь транзакции, отправляемые пользователями на L1, обычно могут быть подтверждены за 5-20 секунд, что сопоставимо с опытом оплаты кредитной картой. Тем не менее, дальнейшее сокращение времени подтверждения все еще имеет свою ценность, особенно для тех приложений, которые требуют задержки на уровне миллисекунд. В этой статье будут рассмотрены некоторые жизнеспособные варианты улучшения времени подтверждения транзакций в Эфириуме.
Обзор существующих технологий и идей
Однослотовая окончательность
В настоящее время механизм консенсуса Gasper в Ethereum использует архитектуру с одним слотом (Slot) и эпохами (Epoch). Каждый слот длится 12 секунд, и некоторые валидаторы голосуют за заголовок цепочки; в течение 32 слотов (6,4 минуты) все валидаторы имеют возможность проголосовать один раз. Эти голоса затем интерпретируются как сообщения, аналогичные алгоритму консенсуса PBFT, и через два Epoch (12,8 минуты) предоставляется так называемая сильная экономическая гарантия окончательности.
Однако у этого метода есть две основные проблемы: сложность и длительное время окончательного подтверждения. Чтобы решить эти проблемы, была предложена концепция единого слота окончательности (Single Slot Finality, SSF), которая заменяет существующую архитектуру с помощью механизма консенсуса, подобного Tendermint, что позволяет блоку N быть окончательно подтвержденным до генерации блока N+1.
Основная проблема окончательности одного слота заключается в том, что она требует от каждого стейкера Ethereum публикации двух сообщений каждые 12 секунд, что создает огромную нагрузку на сеть. Хотя существуют некоторые инновационные решения, такие как Orbit SSF, которые пытаются смягчить эту проблему, пользователям все равно нужно ждать от 5 до 20 секунд для подтверждения транзакции.
Предварительное подтверждение Rollup
С развитием Ethereum, сосредоточенным на использовании rollup, решения уровня 2, такие как rollups, validiums и plasmas, могут предоставлять пользователям уровень безопасности, эквивалентный Ethereum, на более крупном масштабе. Эта архитектура позволяет Ethereum L1 сосредоточиться на таких основных функциях, как устойчивость к цензуре, надежность и стабильность, в то время как L2 стремится непосредственно удовлетворять потребности пользователей с помощью различных технологий и культуры.
Теоретически, L2 может создать свою собственную сеть "децентрализованных сортировщиков", где небольшая группа валидаторов подписывает блоки каждые несколько сотен миллисекунд, используя свои залоговые активы в качестве гарантии. Однако этот подход сталкивается с риском злоупотребления со стороны валидаторов, таких как подписание конфликтующих блоков. Несмотря на то, что мы уже видели практическое применение централизованных версий, L2 медленно продвигается в разработке децентрализованных сортировочных сетей.
Базовое предварительное подтверждение
Для решения вышеупомянутой проблемы было предложено понятие базовых предподтверждений (Based preconfirmations). Этот метод предполагает, что предложитель Ethereum является сложным участником, высокочувствительным к MEV, и использует их профессионализм, побуждая этих предложителей взять на себя ответственность за предоставление услуг предподтверждения.
Базовая предподтверждение создала стандартизированный протокол, позволяющий пользователям получить мгновенную гарантию того, что транзакция будет включена в следующий Блок, заплатив дополнительную плату. Если предложитель нарушит обязательства, он столкнется с наказанием. Этот механизм применяется не только к L1-транзакциям, но также может предоставить услуги предподтверждения для L2 на основе Эфириума.
Будущее направление развития
Предположим, что мы реализовали окончательность в одном слоте и использовали технологии, подобные Orbit, чтобы уменьшить количество валидаторов в каждом слоте, при этом сохраняя достаточный уровень децентрализации. Длительность слота может увеличиться до 16 секунд, после чего мы можем использовать предварительное подтверждение rollup или базовое предварительное подтверждение для предоставления пользователям более быстрого подтверждения. Эта архитектура по сути представляет собой структуру эпохи-слота.
Эта структура неизбежна, потому что время, необходимое для достижения общего согласия по какому-либо вопросу, значительно меньше времени, необходимого для достижения максимальной "экономической окончательности". Это различие в основном обусловлено количеством и качеством участвующих узлов.
Для L2 в настоящее время существует три разумные стратегии:
Ключевым вопросом будущего является то, в какой степени мы сможем улучшить родную архитектуру Ethereum, основанную на эпохах и слотах. Если время слота удастся снизить до примерно 1 секунды, необходимость в третьей стратегии значительно уменьшится.
На данный момент мы еще далеки от окончательных ответов на эти вопросы. Сложность предложителей блоков, потенциальные возможности новых дизайнов, таких как Orbit SSF, и другие факторы остаются неопределенными. Продолжение исследования и оптимизации этих решений поможет предоставить лучшую опыт для пользователей L1 и L2, а также упростит работу разработчиков L2.