Améliorations du système d'attestation d'Ethereum

Ethereum a fonctionné de manière stable dans le système d'attestation au cours des deux dernières années, affichant d'excellentes performances et décentralisation. Cependant, il y a encore plusieurs domaines importants à améliorer, notamment les points suivants :

Finalité de monobloc et démocratisation de la mise en jeu

Actuellement, Ethereum nécessite environ 15 minutes pour finaliser la confirmation d'un bloc, et le seuil de mise minimum est de 32 ETH. Idéalement, nous espérons:

• Dans un intervalle de temps de (12 secondes ou moins, la confirmation finale du bloc est complétée en ).
• Abaisser le seuil de mise minimale à 1 Éther

Le principal défi pour atteindre ces objectifs est de savoir comment maintenir des coûts d'exploitation des nœuds relativement bas avec la participation d'un grand nombre de validateurs. Actuellement, plusieurs solutions potentielles existent :

1. Traiter les signatures de millions de validateurs dans chaque créneau horaire en améliorant le protocole d'agrégation des signatures.

2. Mécanisme du comité Orbit : sélection aléatoire d'un comité de taille moyenne chargé de la confirmation finale de la chaîne.

3. Mécanisme de staking à deux niveaux : diviser les stakers en deux catégories, celles avec des exigences de dépôt élevées et celles avec des exigences de dépôt faibles.

Ces solutions ont chacune leurs avantages et inconvénients, et il est nécessaire de trouver un équilibre entre sécurité, décentralisation et efficacité.

Élection d'un leader secret unique

Actuellement, les informations sur le prochain bloc proposées par le validateur sont préalablement connues, ce qui pose des problèmes de sécurité. La solution consiste à cacher les informations sur le générateur du prochain bloc avant la génération du bloc.

L'élection d'un leader secret unique ( SSLE ) utilise la technologie de cryptographie pour créer un "ID de vérificateur aveugle" pour chaque vérificateur, puis sélectionne au hasard un ID aveugle comme proposeur de bloc.

Le principal défi de la réalisation de SSLE est de trouver une solution suffisamment simple sans augmenter la complexité du protocole.

Confirmation de transaction plus rapide

Réduire le temps de confirmation des transactions de 12 secondes à environ 4 secondes améliorera considérablement l'expérience utilisateur. Il existe principalement deux pistes technologiques:

• Réduire le temps d'intervalle à 8 secondes ou 4 secondes
• Permettre aux proposeurs de publier des pré-confirmations pendant le processus de créneaux.

Réduire le temps d'intervalle peut entraîner un risque de centralisation des validateurs. La méthode de préconfirmation peut améliorer le temps de confirmation moyen, mais ne peut pas améliorer le temps de confirmation dans le pire des cas.

Autres directions de recherche

• Récupération d'attaque à 51% : réduire la dépendance à la couche sociale, rendant le processus de récupération plus automatisé

• Augmenter le seuil de quorum requis pour la confirmation finale : passer de 67 % à environ 80 %, renforcer la sécurité

• Résistance aux quantiques : Développer des alternatives basées sur des hachages ou d'autres résistances quantiques pour la partie protocolaire dépendante des courbes elliptiques.

Ethereum doit continuer à s'améliorer dans ces domaines pour renforcer la sécurité, le degré de décentralisation et l'expérience utilisateur.