Обговорення можливих рішень для підвищення швидкості підтвердження транзакцій в Ethereum
Важливим показником користувацького досвіду в блокчейні є час підтвердження транзакцій. Останніми роками Ethereum досяг значного прогресу в цьому питанні. Наразі транзакції, які користувачі надсилають на L1, зазвичай підтверджуються протягом 5-20 секунд, що в основному відповідає досвіду оплати кредитною карткою. Однак подальше скорочення часу підтвердження все ще має значення, деякі додатки навіть потребують підсумкової затримки менше ніж за секунду. У цій статті буде розглянуто кілька можливих рішень для покращення часу підтвердження транзакцій в Ethereum.
Огляд існуючих технологій
односекційна остаточність
Поточний механізм консенсусу Gasper, що використовується в Ethereum, базується на структурі слотів і періодів. Кожні 12 секунд відбувається слот, де частина валідаторів голосує за голівку ланцюга. Протягом 32 слотів (6.4 хвилини) всі валідатори мають можливість проголосувати один раз. Ці голоси розглядаються як повідомлення в алгоритмі консенсусу, подібному до PBFT, і через два періоди (12.8 хвилини) забезпечують остаточність з сильними економічними гарантіями.
Однак цей підхід має проблеми зі складністю та занадто довгим часом. Остаточність в одній слоті (SSF) пропонує замінити існуючу архітектуру механізмом, подібним до Tendermint, тобто завершити остаточне підтвердження поточного блоку перед генерацією наступного блоку. Основними викликами SSF є необхідність великої кількості обміну повідомленнями кожні 12 секунд, що створює значне навантаження на ланцюг. Хоча існують деякі пом'якшувальні рішення, такі як пропозиція Orbit SSF, користувачам все ще потрібно чекати 5-20 секунд для підтвердження транзакцій.
Попереднє підтвердження Rollup
Ethereum завжди дотримується дорожньої карти, зосередженої на rollup, проектуючи L1 як базовий рівень, що підтримує доступність даних та інші функції для використання протоколами L2. Ця багаторівнева архітектура дозволяє L1 зосередитися на стійкості до цензури, надійності та покращенні основних функцій, тоді як L2 безпосередньо задовольняє потреби користувачів.
Теоретично, L2 може створювати власну "децентралізовану мережу сортувальників", яка підписує блок кожні кілька сотень мілісекунд. Однак вимога, щоб усі L2 реалізували децентралізоване сортування, здається малореалістичною. Тому було запропоновано рішення, яке дозволяє всім L2 та L1 ділитися механізмом попереднього підтвердження: базове попереднє підтвердження.
Базове попереднє підтвердження
Базове попереднє підтвердження припускає, що пропоненти Ethereum є складними учасниками MEV. Цей підхід заохочує цих пропонентів надавати послуги попереднього підтвердження. Користувачі можуть сплачувати додаткові збори, щоб отримати миттєву гарантію того, що транзакція буде включена до наступного блоку. Якщо пропонент порушить обіцянку, він зазнає покарання.
Цей механізм підходить не лише для L1 транзакцій, для "базованих" на Ethereum rollups, всі L2 блоки насправді є L1 транзакціями, отже, також можуть користуватись тією ж механікою попереднього підтвердження.
Можливі напрямки розвитку
Припустимо, що реалізовано односекундну фінальність і використано технології, подібні до Orbit, для зменшення кількості валідаторів, які підписують кожен слот. Тривалість слоту може збільшитися до 16 секунд, при цьому використовуючи попереднє підтвердження rollup або базове попереднє підтвердження для надання користувачам швидшого підтвердження. Це фактично формує нову архітектуру епох-слотів.
Архітектура epoch-slot, здається, неможлива уникнути, основна причина полягає в тому, що час, необхідний для досягнення приблизної згоди, значно менший за час, необхідний для досягнення максимальної "економічної остаточності". Це пов'язано з такими факторами, як кількість вузлів і "якість" вузлів.
Можливі стратегії L2
L2 наразі має три основні стратегії:
Технічно і концептуально "базується" на Ethereum, оптимізуючи його основні властивості та цінності.
Стати "сервером з блокчейн каркасом", максимально використовуючи централізовану ефективність, водночас зберігаючи переваги децентралізації.
Компромісний варіант: поєднання швидкої ланцюга та безпеки Ethereum.
Для різних застосувань час блоку в 12 секунд може бути достатнім. Для застосувань, які потребують швидшого підтвердження, єдиним рішенням є архітектура epoch-slot. Ключове питання полягає в тому, наскільки добре нативна архітектура epoch-slot Ethereum може впоратися з цим, що вплине на простір для розвитку інших рішень.
На даний момент ми ще далекі від остаточних відповідей на ці питання. Існує невизначеність щодо складності пропозицій блоків, потенціалу нових технологій, таких як Orbit SSF тощо. Дослідження додаткових проектних рішень допоможе надати кращі послуги для користувачів L1 та L2, а також спростити роботу для 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.
Експлорація прискорення Ethereum: остаточність в одному слоті, попереднє підтвердження та нова архітектура epoch-slot
Обговорення можливих рішень для підвищення швидкості підтвердження транзакцій в Ethereum
Важливим показником користувацького досвіду в блокчейні є час підтвердження транзакцій. Останніми роками Ethereum досяг значного прогресу в цьому питанні. Наразі транзакції, які користувачі надсилають на L1, зазвичай підтверджуються протягом 5-20 секунд, що в основному відповідає досвіду оплати кредитною карткою. Однак подальше скорочення часу підтвердження все ще має значення, деякі додатки навіть потребують підсумкової затримки менше ніж за секунду. У цій статті буде розглянуто кілька можливих рішень для покращення часу підтвердження транзакцій в Ethereum.
Огляд існуючих технологій
односекційна остаточність
Поточний механізм консенсусу Gasper, що використовується в Ethereum, базується на структурі слотів і періодів. Кожні 12 секунд відбувається слот, де частина валідаторів голосує за голівку ланцюга. Протягом 32 слотів (6.4 хвилини) всі валідатори мають можливість проголосувати один раз. Ці голоси розглядаються як повідомлення в алгоритмі консенсусу, подібному до PBFT, і через два періоди (12.8 хвилини) забезпечують остаточність з сильними економічними гарантіями.
Однак цей підхід має проблеми зі складністю та занадто довгим часом. Остаточність в одній слоті (SSF) пропонує замінити існуючу архітектуру механізмом, подібним до Tendermint, тобто завершити остаточне підтвердження поточного блоку перед генерацією наступного блоку. Основними викликами SSF є необхідність великої кількості обміну повідомленнями кожні 12 секунд, що створює значне навантаження на ланцюг. Хоча існують деякі пом'якшувальні рішення, такі як пропозиція Orbit SSF, користувачам все ще потрібно чекати 5-20 секунд для підтвердження транзакцій.
Попереднє підтвердження Rollup
Ethereum завжди дотримується дорожньої карти, зосередженої на rollup, проектуючи L1 як базовий рівень, що підтримує доступність даних та інші функції для використання протоколами L2. Ця багаторівнева архітектура дозволяє L1 зосередитися на стійкості до цензури, надійності та покращенні основних функцій, тоді як L2 безпосередньо задовольняє потреби користувачів.
Теоретично, L2 може створювати власну "децентралізовану мережу сортувальників", яка підписує блок кожні кілька сотень мілісекунд. Однак вимога, щоб усі L2 реалізували децентралізоване сортування, здається малореалістичною. Тому було запропоновано рішення, яке дозволяє всім L2 та L1 ділитися механізмом попереднього підтвердження: базове попереднє підтвердження.
Базове попереднє підтвердження
Базове попереднє підтвердження припускає, що пропоненти Ethereum є складними учасниками MEV. Цей підхід заохочує цих пропонентів надавати послуги попереднього підтвердження. Користувачі можуть сплачувати додаткові збори, щоб отримати миттєву гарантію того, що транзакція буде включена до наступного блоку. Якщо пропонент порушить обіцянку, він зазнає покарання.
Цей механізм підходить не лише для L1 транзакцій, для "базованих" на Ethereum rollups, всі L2 блоки насправді є L1 транзакціями, отже, також можуть користуватись тією ж механікою попереднього підтвердження.
Можливі напрямки розвитку
Припустимо, що реалізовано односекундну фінальність і використано технології, подібні до Orbit, для зменшення кількості валідаторів, які підписують кожен слот. Тривалість слоту може збільшитися до 16 секунд, при цьому використовуючи попереднє підтвердження rollup або базове попереднє підтвердження для надання користувачам швидшого підтвердження. Це фактично формує нову архітектуру епох-слотів.
Архітектура epoch-slot, здається, неможлива уникнути, основна причина полягає в тому, що час, необхідний для досягнення приблизної згоди, значно менший за час, необхідний для досягнення максимальної "економічної остаточності". Це пов'язано з такими факторами, як кількість вузлів і "якість" вузлів.
Можливі стратегії L2
L2 наразі має три основні стратегії:
Для різних застосувань час блоку в 12 секунд може бути достатнім. Для застосувань, які потребують швидшого підтвердження, єдиним рішенням є архітектура epoch-slot. Ключове питання полягає в тому, наскільки добре нативна архітектура epoch-slot Ethereum може впоратися з цим, що вплине на простір для розвитку інших рішень.
На даний момент ми ще далекі від остаточних відповідей на ці питання. Існує невизначеність щодо складності пропозицій блоків, потенціалу нових технологій, таких як Orbit SSF тощо. Дослідження додаткових проектних рішень допоможе надати кращі послуги для користувачів L1 та L2, а також спростити роботу для розробників L2.