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V神探讨以太坊合并后的未来 考虑修改共识提高最终确认速度

vitalik在10/14撰文表示,自从以太坊推出以来,已经历了许多重要的变革,而其中最引人注目的之一就是「合并」(the merge)。这个事件标志着以太坊从工作量证明(pow)共识机制,转换到权益证明(pos)的长期期待转变。截止到2024年10月,以太坊作为pos系统已经运行了两年,展现了稳定性、性能与去**化抗性方面的**成果。然而,尽管这次转型取得了成功,仍有许多领域需要进一步改进。该报告将探讨以太坊pos设计的未来可能性,着重于技术上的改进以及潜在的发展路径。

合并:以太坊进化中的里程碑

什么是「合并」(The Merge)?

Vitalik解释,「合并」最初指的是以太坊从PoW过渡到PoS的关键转变,这也开启了网络的新篇章。以太坊的PoS系统自那时以来展现了稳定性和效率,但挑战依然存在。目前的**是改进PoS的某些技术特性,例如加快区块**确认速度、**验证者的进入门槛以及提高系统效率。

「合并」后仍然面临的挑战

尽管PoS转型成功,但以太坊仍然面临一些挑战。其中包括区块**确认所需的时间过长,以及对验证者要求32ETH的较高门槛,这限制了更广泛的参与。目前正在努力解决这些问题,同时维护以太坊的核心原则,例如经济**性。

单槽**性(single-slotfinality)与权益质押民主化

**性的问题是什么?

以太坊开发者正在探索的主要领域之一是缩短区块**确认所需的时间。目前,跨多个epoch达到**确认大约需要15分钟。32ETH的高验证者要求也是一大障碍,阻碍了更多人参与。目标是将**确认时间缩短到单个区块槽(slot),并将验证者的进入门槛**到1ETH。

(注:以太坊区块中epoch代表一组验证者活动发生的时间范围,一个epoch有32个slot。每个slot持续12秒。这意味着每个epoch持续大约6.4分钟。)

两难问题

Vitalik解释,这些目标:缩短**确认时间和**质押要求,难以同时实现。为了保证经济**性(即让区块回滚的成本高到无法承受),每个验证者必须对区块进行签名,这会使过程变得更耗时。虽然像Algorand这样的网路使用基于委员会的**确认,但如果在以太坊上草率应用这一方法,可能会使其更易受到51%攻击的威胁。

探索潜在解决方案

方案1:硬干

一种解决方法是通过改进签名聚合协议来解决这个挑战。诸如零知识证明(ZK-SNARKs)等技术可以帮助更有效地处理来自数百万验证者的签名,从而使以太坊在保持去**化的同时提升速度。

方案2:Orbit Committees

卫星轨道委员会(Orbit Committees)提供了另一种解决方案,通过将**确认责任分配给较小的随机选择验证者群体。这可以减少节点运营者的负担,同时保持高水平的经济**性,这对以太坊的安全至关重要。轨道委员会的工作原理是从较大的验证者池中选择一个中型委员会,从而**攻击风险,同时保持效率。

方案3:双层质押系统

双层质押系统会引入不同**的验证者,较高**的质押者在**确认中扮演更重要的角色。这种方法可以减轻验证者的整体负担,同时仍允许较小的验证者参与,但这也带来了潜在的集中化风险。

单槽**性:最有希望的提案?

单槽**性的运作方式

单槽**性将允许区块在单个槽内(12秒或更短)完成**确认,大幅提升用户体验。它将通过减少区块链回滚的可能性,并加速交易确认来简化以太坊的协议,从而让网络和用户都受益。实现这一点需要修改共识机制,但这可能使以太坊在与其他注重性能的区块链竞争中更加具备优势。

最受到支持的提案们

目前已有多项实现单槽**性的提案出现,例如专注于改进签名聚合的「Horn」协议,以及在验证者效率与经济**性之间寻求平衡的「Orbit SSF」。这些提案的目标是保持以太坊的去**化,同时使系统变得更快且更具包容性。

如何应对去**化的担忧

**验证者进入门槛

其中一个最重要的目标是**32ETH的**质押要求。通过仅允许用户用1ETH进行质押,以太坊可以实现参与的民主化,并增加单独质押者的数量。这一举措还可以进一步去**化网络,因为它将让更多个人运行自己的验证者,而不必依赖大型质押池。

然而,**进入门槛和加快**确认速度会增加节点负担,这可能会将小型验证者排挤出网络。因此,在包容性和效率之间找到平衡对于以太坊PoS未来的成功至关重要。

以太坊的未来:超越合并

单一秘密领导者选举(SSLE)

另一个研究领域是单一秘密领导者选举(Single Secret Leader Election,SSLE),该方法旨在解决提前公开下一个区块提议者身份的漏洞。这一信息可能被攻击者利用,对验证者发动拒绝服务(DoS)攻击。SSLE通过在区块产生之前隐藏提议者身份来增加一层安全性。

更快的交易确认

还有关于缩短以太坊槽时间的研究,这可能将交易确认时间从12秒缩短到4秒。更短的确认时间将提升用户体验,尤其是对于去**化金融(DeFi)应用和Rollup,这将使以太坊变得更**且更加去**化。

Vitlaik认为,向PoS的过渡对以太坊来说是一个关键的成就,但这段旅程还远未结束。随着开发者继续完善协议,焦点将继续放在使系统更加安全、**,并对更广泛的用户群体更加友好。通过单槽**性、轨道委员会和SSLE等创新,以太坊正朝着保持其作为**区块链网络的地位迈进,同时应对去**化、性能和安全性的挑战。

以上就是V神探讨以太坊合并后的未来 考虑修改共识提高**确认速度的详细内容