Обсуждение возможных решений для повышения скорости подтверждения транзакций в Ethereum
Одним из важных показателей пользовательского опыта в блокчейне является время подтверждения транзакций. В последние годы Эфир значительно продвинулся в этом отношении. В настоящее время транзакции, отправленные пользователями на L1, обычно подтверждаются в течение 5-20 секунд, что в основном соответствует опыту оплаты кредитной картой. Тем не менее, дальнейшее сокращение времени подтверждения все еще имеет значение, некоторые приложения даже требуют задержки менее секунды. В данной статье будут рассмотрены несколько возможных решений для улучшения времени подтверждения транзакций в Ethereum.
Обзор существующих технологий
Однослотовая окончательность
Текущий механизм консенсуса Gasper, используемый в Ethereum, основан на структуре слотов и периодов. Каждый слот длится 12 секунд, и некоторые валидаторы голосуют за голову цепочки. В течение 32 слотов (6,4 минуты) все валидаторы имеют возможность проголосовать один раз. Эти голоса интерпретируются как сообщения в алгоритме консенсуса типа PBFT, и после двух периодов (12,8 минуты) обеспечивается окончательность с сильной экономической гарантией.
Однако этот метод имеет проблемы с сложностью и длительным временем. Концепция окончательности одного слота (SSF) предлагает заменить существующую архитектуру аналогичным механизмом Tendermint, то есть завершать окончательное подтверждение текущего блока перед созданием следующего блока. Основная проблема SSF заключается в том, что каждые 12 секунд требуется большое количество обмена сообщениями, что создает значную нагрузку на цепочку. Хотя существуют некоторые смягчающие решения, такие как предложение Orbit SSF, пользователям все равно необходимо ждать 5-20 секунд для подтверждения транзакции.
Предварительное подтверждение Rollup
Ethereum всегда следовал дорожной карте, сосредоточенной на rollup, проектируя L1 как базовый уровень, поддерживающий доступность данных и другие функции для использования протоколами L2. Эта многослойная архитектура позволяет L1 сосредоточиться на противодействии цензуре, надежности и улучшении основных функций, в то время как L2 более напрямую удовлетворяет потребности пользователей.
В теории, L2 может создать свою собственную сеть "децентрализованных сортировщиков", которая будет подписывать блоки каждые несколько сотен миллисекунд. Однако требовать от всех L2 реализации декомцентрированной сортировки кажется малореалистичным. Поэтому была предложена схема, позволяющая всем L2 и L1 делиться механизмом предварительного подтверждения: базовое предварительное подтверждение.
Базовое предварительное подтверждение
Базовое предположение о предварительном подтверждении заключается в том, что предложители Ethereum являются сложными участниками MEV. Этот метод стимулирует этих предложителей предоставлять услуги предварительного подтверждения. Пользователи могут платить дополнительную плату, чтобы получить мгновенную гарантию того, что транзакция будет включена в следующий блок. Если предложитель нарушит свои обязательства, он столкнется с наказанием.
Этот механизм подходит не только для L1-транзакций, но и для rollups, основанных на Ethereum; все L2-блоки фактически являются L1-транзакциями, поэтому также могут пользоваться тем же механизмом предварительного подтверждения.
Возможные направления развития
Предположим, что была достигнута окончательность с одним слотом, и использованы технологии, подобные Orbit, для уменьшения количества валидаторов, подписывающих каждый слот. Длительность слота может увеличиться до 16 секунд, одновременно используя предварительное подтверждение rollup или базовое предварительное подтверждение, чтобы предоставить пользователям более быстрое подтверждение. Это фактически формирует новую архитектуру эпохи-слота.
Архитектура epoch-slot, похоже, неизбежна, и основная причина заключается в том, что время, необходимое для достижения общего согласия, значительно меньше времени, необходимого для достижения максимальной "экономической окончательности". Это связано с количеством узлов и "качеством" узлов.
Возможные стратегии L2
В настоящее время существует три основных стратегии L2:
Технически и концептуально "основано" на Ethereum, оптимизируя его базовые свойства и ценности.
Стать "сервером с блокчейн-каркасом", максимально используя централизованную эффективность при сохранении преимуществ децентрализации.
Компромиссный вариант: сочетание быстрой цепи и безопасности Эфира.
Для различных приложений время блока в 12 секунд может быть достаточным. Для приложений, требующих более быстрой подтверждения, единственным решением является архитектура epoch-slot. Ключевой вопрос заключается в том, насколько хорошо оригинальная архитектура epoch-slot Ethereum может справляться с этой задачей, что повлияет на пространство для развития других решений.
В настоящее время мы далеки от окончательных ответов на эти вопросы. Существуют неопределенности в отношении сложности предложений блоков, потенциала новых технологий, таких как Orbit SSF. Изучение большего количества проектных решений поможет предоставить лучшие услуги пользователям 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» .
Исследование ускорения Ethereum: окончательность единого слота, предподтверждение и новая архитектура epoch-slot
Обсуждение возможных решений для повышения скорости подтверждения транзакций в Ethereum
Одним из важных показателей пользовательского опыта в блокчейне является время подтверждения транзакций. В последние годы Эфир значительно продвинулся в этом отношении. В настоящее время транзакции, отправленные пользователями на L1, обычно подтверждаются в течение 5-20 секунд, что в основном соответствует опыту оплаты кредитной картой. Тем не менее, дальнейшее сокращение времени подтверждения все еще имеет значение, некоторые приложения даже требуют задержки менее секунды. В данной статье будут рассмотрены несколько возможных решений для улучшения времени подтверждения транзакций в Ethereum.
Обзор существующих технологий
Однослотовая окончательность
Текущий механизм консенсуса Gasper, используемый в Ethereum, основан на структуре слотов и периодов. Каждый слот длится 12 секунд, и некоторые валидаторы голосуют за голову цепочки. В течение 32 слотов (6,4 минуты) все валидаторы имеют возможность проголосовать один раз. Эти голоса интерпретируются как сообщения в алгоритме консенсуса типа PBFT, и после двух периодов (12,8 минуты) обеспечивается окончательность с сильной экономической гарантией.
Однако этот метод имеет проблемы с сложностью и длительным временем. Концепция окончательности одного слота (SSF) предлагает заменить существующую архитектуру аналогичным механизмом Tendermint, то есть завершать окончательное подтверждение текущего блока перед созданием следующего блока. Основная проблема SSF заключается в том, что каждые 12 секунд требуется большое количество обмена сообщениями, что создает значную нагрузку на цепочку. Хотя существуют некоторые смягчающие решения, такие как предложение Orbit SSF, пользователям все равно необходимо ждать 5-20 секунд для подтверждения транзакции.
Предварительное подтверждение Rollup
Ethereum всегда следовал дорожной карте, сосредоточенной на rollup, проектируя L1 как базовый уровень, поддерживающий доступность данных и другие функции для использования протоколами L2. Эта многослойная архитектура позволяет L1 сосредоточиться на противодействии цензуре, надежности и улучшении основных функций, в то время как L2 более напрямую удовлетворяет потребности пользователей.
В теории, L2 может создать свою собственную сеть "децентрализованных сортировщиков", которая будет подписывать блоки каждые несколько сотен миллисекунд. Однако требовать от всех L2 реализации декомцентрированной сортировки кажется малореалистичным. Поэтому была предложена схема, позволяющая всем L2 и L1 делиться механизмом предварительного подтверждения: базовое предварительное подтверждение.
Базовое предварительное подтверждение
Базовое предположение о предварительном подтверждении заключается в том, что предложители Ethereum являются сложными участниками MEV. Этот метод стимулирует этих предложителей предоставлять услуги предварительного подтверждения. Пользователи могут платить дополнительную плату, чтобы получить мгновенную гарантию того, что транзакция будет включена в следующий блок. Если предложитель нарушит свои обязательства, он столкнется с наказанием.
Этот механизм подходит не только для L1-транзакций, но и для rollups, основанных на Ethereum; все L2-блоки фактически являются L1-транзакциями, поэтому также могут пользоваться тем же механизмом предварительного подтверждения.
Возможные направления развития
Предположим, что была достигнута окончательность с одним слотом, и использованы технологии, подобные Orbit, для уменьшения количества валидаторов, подписывающих каждый слот. Длительность слота может увеличиться до 16 секунд, одновременно используя предварительное подтверждение rollup или базовое предварительное подтверждение, чтобы предоставить пользователям более быстрое подтверждение. Это фактически формирует новую архитектуру эпохи-слота.
Архитектура epoch-slot, похоже, неизбежна, и основная причина заключается в том, что время, необходимое для достижения общего согласия, значительно меньше времени, необходимого для достижения максимальной "экономической окончательности". Это связано с количеством узлов и "качеством" узлов.
Возможные стратегии L2
В настоящее время существует три основных стратегии L2:
Для различных приложений время блока в 12 секунд может быть достаточным. Для приложений, требующих более быстрой подтверждения, единственным решением является архитектура epoch-slot. Ключевой вопрос заключается в том, насколько хорошо оригинальная архитектура epoch-slot Ethereum может справляться с этой задачей, что повлияет на пространство для развития других решений.
В настоящее время мы далеки от окончательных ответов на эти вопросы. Существуют неопределенности в отношении сложности предложений блоков, потенциала новых технологий, таких как Orbit SSF. Изучение большего количества проектных решений поможет предоставить лучшие услуги пользователям L1 и L2, а также упростит работу разработчиков L2.