Обговорення вдосконалення часу підтвердження транзакцій у Блокчейн
У сфері Блокчейн швидкий час підтвердження транзакцій є одним із ключових факторів підвищення користувацького досвіду. Ethereum за останні п’ять років досяг значного прогресу, і тепер транзакції, надіслані користувачами на L1, зазвичай можуть бути підтверджені за 5-20 секунд, що порівнянно з досвідом оплати кредитною карткою. Однак подальше скорочення часу підтвердження все ще має свою цінність, особливо для тих застосунків, які потребують підсистеми з затримкою менше секунди. У цій статті буде розглянуто деякі можливі варіанти покращення часу підтвердження транзакцій в Ethereum.
Огляд наявних технологій та ідей
Односекційна остаточність
Наразі механізм консенсусу Gasper в Ethereum використовує архітектуру з одного слота (Slot) та епохи (Epoch). Кожні 12 секунд відбувається один слот, частина валідаторів голосує за голову ланцюга, протягом 32 слотів (6.4 хвилини) усі валідатори мають можливість проголосувати один раз. Ці голоси потім тлумачаться як повідомлення, подібні до алгоритму консенсусу PBFT, і через два епохи (12.8 хвилини) забезпечують сильну економічну гарантію, відому як фінальність.
Однак цей метод має дві основні проблеми: складність і довший фінальний час підтвердження. Щоб вирішити ці проблеми, було запропоновано концепцію однослотової фінальності (Single Slot Finality, SSF), яка замінює існуючу архітектуру механізмом консенсусу, подібним до Tendermint, що дозволяє блоку N бути остаточно підтвердженим до генерації блоку N+1.
Основна проблема остаточності однослотової системи полягає в тому, що вона вимагає від кожного стейкера Ethereum публікації двох повідомлень кожні 12 секунд, що створює величезне навантаження на мережу. Хоча існують деякі інноваційні рішення, такі як Orbit SSF, що намагаються полегшити цю проблему, користувачам все ще потрібно чекати 5-20 секунд для підтвердження транзакцій.
Попереднє підтвердження Rollup
З розвитком Ethereum, зосередженим на rollup, рішення L2, такі як rollups, validiums та plasmas, можуть забезпечити користувачам безпеку на тому ж рівні, що й Ethereum, на більшому масштабі. Ця архітектура дозволяє Ethereum L1 зосередитися на основних функціях, таких як опір цензурі, надійність та стабільність, тоді як L2 прагне безпосередньо задовольнити потреби користувачів за допомогою різних технологій та культур.
Теоретично, L2 може створити власну мережу "децентралізованих сортерів", де невелика група валідаторів підписує блоки кожні кілька сотень мілісекунд, використовуючи свої заставні активи як гарантію. Однак цей підхід стикається з ризиком того, що валідатори можуть вчинити злочин, наприклад, підписати конфліктуючі блоки. Незважаючи на те, що ми вже бачили практичне застосування централізованих версій, L2 повільно просувається у розвитку децентралізованих сортуючих мереж.
Базове попереднє підтвердження
Щоб вирішити зазначену проблему, було запропоновано концепцію базових попередніх підтверджень (Based preconfirmations). Цей метод припускає, що пропоненти Ethereum є складними учасниками, які мають високу чутливість до MEV, і використовує їхню експертизу, заохочуючи цих пропонентів приймати на себе відповідальність за надання послуг попередніх підтверджень.
Базове попереднє підтвердження створило стандартизований протокол, користувачі можуть отримати миттєву гарантію того, що транзакція буде включена в наступний Блок, сплативши додаткову плату. Якщо пропонент порушить зобов'язання, він зазнає покарання. Цей механізм застосовується не лише до L1 транзакцій, але також може надавати послуги попереднього підтвердження для L2 на базі Ethereum.
Майбутні напрямки розвитку
Припустимо, ми реалізували однозначну фінальність одного блоку та використовуємо технології, подібні до Orbit, щоб зменшити кількість валідаторів для кожного блоку, зберігаючи при цьому достатній рівень децентралізації. Тривалість блоку може збільшитися до 16 секунд, а потім ми можемо використовувати попереднє підтвердження rollup або базове попереднє підтвердження, щоб надати користувачам швидше підтвердження. Ця архітектура по суті є структурою епохи і блоку.
Ця структура важко уникнути, оскільки час, необхідний для досягнення приблизної згоди щодо чогось, набагато менший, ніж час, необхідний для досягнення максимальної "економічної остаточності". Ця різниця в основному обумовлена кількістю та якістю учасників.
Для L2 наразі існує три розумні стратегії:
В технічному та концептуальному плані «базується» на Ethereum, оптимізуючи його основні властивості та цінності.
Стати "сервером з блокчейн-скелетом", максимально використовуючи централізовану ефективність, зберігаючи при цьому ключові переваги децентралізації.
Компромісний варіант: створити швидкий Блокчейн, що складається приблизно з сотні вузлів, одночасно використовуючи Ethereum для забезпечення додаткової взаємодії та безпеки.
Ключове питання майбутнього полягає в тому, на скільки ми можемо покращити рідну архітектуру Ethereum, основану на епохах та слотах. Якщо вдасться зменшити час слоту до приблизно 1 секунди, тоді необхідність третьої стратегії значно зменшиться.
Наразі ми ще далеко від остаточних відповідей на ці питання. Існує невизначеність щодо складності пропозицій Блоків, потенціалу нових дизайнів, таких як Orbit SSF, тощо. Продовження дослідження та оптимізації цих рішень допоможе забезпечити кращий досвід для користувачів L1 і 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.
Обговорення оптимізації часу підтвердження транзакцій Ethereum: остаточність в одному слоті та технологія попереднього підтвердження
Обговорення вдосконалення часу підтвердження транзакцій у Блокчейн
У сфері Блокчейн швидкий час підтвердження транзакцій є одним із ключових факторів підвищення користувацького досвіду. Ethereum за останні п’ять років досяг значного прогресу, і тепер транзакції, надіслані користувачами на L1, зазвичай можуть бути підтверджені за 5-20 секунд, що порівнянно з досвідом оплати кредитною карткою. Однак подальше скорочення часу підтвердження все ще має свою цінність, особливо для тих застосунків, які потребують підсистеми з затримкою менше секунди. У цій статті буде розглянуто деякі можливі варіанти покращення часу підтвердження транзакцій в Ethereum.
Огляд наявних технологій та ідей
Односекційна остаточність
Наразі механізм консенсусу Gasper в Ethereum використовує архітектуру з одного слота (Slot) та епохи (Epoch). Кожні 12 секунд відбувається один слот, частина валідаторів голосує за голову ланцюга, протягом 32 слотів (6.4 хвилини) усі валідатори мають можливість проголосувати один раз. Ці голоси потім тлумачаться як повідомлення, подібні до алгоритму консенсусу PBFT, і через два епохи (12.8 хвилини) забезпечують сильну економічну гарантію, відому як фінальність.
Однак цей метод має дві основні проблеми: складність і довший фінальний час підтвердження. Щоб вирішити ці проблеми, було запропоновано концепцію однослотової фінальності (Single Slot Finality, SSF), яка замінює існуючу архітектуру механізмом консенсусу, подібним до Tendermint, що дозволяє блоку N бути остаточно підтвердженим до генерації блоку N+1.
Основна проблема остаточності однослотової системи полягає в тому, що вона вимагає від кожного стейкера Ethereum публікації двох повідомлень кожні 12 секунд, що створює величезне навантаження на мережу. Хоча існують деякі інноваційні рішення, такі як Orbit SSF, що намагаються полегшити цю проблему, користувачам все ще потрібно чекати 5-20 секунд для підтвердження транзакцій.
Попереднє підтвердження Rollup
З розвитком Ethereum, зосередженим на rollup, рішення L2, такі як rollups, validiums та plasmas, можуть забезпечити користувачам безпеку на тому ж рівні, що й Ethereum, на більшому масштабі. Ця архітектура дозволяє Ethereum L1 зосередитися на основних функціях, таких як опір цензурі, надійність та стабільність, тоді як L2 прагне безпосередньо задовольнити потреби користувачів за допомогою різних технологій та культур.
Теоретично, L2 може створити власну мережу "децентралізованих сортерів", де невелика група валідаторів підписує блоки кожні кілька сотень мілісекунд, використовуючи свої заставні активи як гарантію. Однак цей підхід стикається з ризиком того, що валідатори можуть вчинити злочин, наприклад, підписати конфліктуючі блоки. Незважаючи на те, що ми вже бачили практичне застосування централізованих версій, L2 повільно просувається у розвитку децентралізованих сортуючих мереж.
Базове попереднє підтвердження
Щоб вирішити зазначену проблему, було запропоновано концепцію базових попередніх підтверджень (Based preconfirmations). Цей метод припускає, що пропоненти Ethereum є складними учасниками, які мають високу чутливість до MEV, і використовує їхню експертизу, заохочуючи цих пропонентів приймати на себе відповідальність за надання послуг попередніх підтверджень.
Базове попереднє підтвердження створило стандартизований протокол, користувачі можуть отримати миттєву гарантію того, що транзакція буде включена в наступний Блок, сплативши додаткову плату. Якщо пропонент порушить зобов'язання, він зазнає покарання. Цей механізм застосовується не лише до L1 транзакцій, але також може надавати послуги попереднього підтвердження для L2 на базі Ethereum.
Майбутні напрямки розвитку
Припустимо, ми реалізували однозначну фінальність одного блоку та використовуємо технології, подібні до Orbit, щоб зменшити кількість валідаторів для кожного блоку, зберігаючи при цьому достатній рівень децентралізації. Тривалість блоку може збільшитися до 16 секунд, а потім ми можемо використовувати попереднє підтвердження rollup або базове попереднє підтвердження, щоб надати користувачам швидше підтвердження. Ця архітектура по суті є структурою епохи і блоку.
Ця структура важко уникнути, оскільки час, необхідний для досягнення приблизної згоди щодо чогось, набагато менший, ніж час, необхідний для досягнення максимальної "економічної остаточності". Ця різниця в основному обумовлена кількістю та якістю учасників.
Для L2 наразі існує три розумні стратегії:
Ключове питання майбутнього полягає в тому, на скільки ми можемо покращити рідну архітектуру Ethereum, основану на епохах та слотах. Якщо вдасться зменшити час слоту до приблизно 1 секунди, тоді необхідність третьої стратегії значно зменшиться.
Наразі ми ще далеко від остаточних відповідей на ці питання. Існує невизначеність щодо складності пропозицій Блоків, потенціалу нових дизайнів, таких як Orbit SSF, тощо. Продовження дослідження та оптимізації цих рішень допоможе забезпечити кращий досвід для користувачів L1 і L2, а також спростити роботу розробників L2.