Tương lai có thể có của giao thức Ethereum(1): Hợp nhất

Khám phá sự đổi mới Bằng chứng cổ phần của Ethereum 2.0 và tìm hiểu cách giải quyết các thách thức của việc tập trung đặt cược thông qua nâng cấp công nghệ. Phân tích độ sâu của Vitalik sẽ cung cấp cho bạn cái nhìn sâu sắc Ethereum tiềm năng kỹ thuật và lộ trình nâng cấp trong tương lai của Ethereum. Không thể bỏ qua cách giải thích tiên tiến về công nghệ blockchain!

Văn bản gốc: Tương lai có thể có của giao thức Ethereum, phần 1: Hợp nhất (vitalik.eth)

Tác giả: Vitalik.eth

Biên soạn bởi: 183Aaros, LXDAO

Ảnh bìa: Ảnh của Shubham Dhage trên Bapt

Lời nói đầu của người dịch

So với Ethereum 1.0 trong kỷ nguyên Bằng chứng công việc, Ethereum 2.0 đã cập nhật nhiều cơ chế Bằng chứng cổ phần vụng về và cồng kềnh để duy trì sự ổn định và bảo mật cao hơn, đồng thời để lại một số mục tiêu cần được giải quyết bởi Layer 2 . Thời thế đã thay đổi và đã hơn hai năm kể từ khi "The Merge" nâng cấp . Các nhà cung cấp dịch vụ đặt cược do Lido dẫn đầu đã dần trở thành lựa chọn hàng đầu để đặt cược vào nút Ethereum . Đặt cược độc lập không có nhiều ý nghĩa trong bối cảnh này và việc đặt cược gấp đôi. giải pháp đặt cược theo lớp vẫn có rủi ro tập trung. May mắn thay, sự xuất hiện của cơ chế đồng thuận kiểu Tendermint đã đưa tính năng quyết toán một khe (SSF) trở lại bàn thảo và các tùy chọn mới như Ủy ban Quỹ đạo đã cung cấp nhiều token hơn cho các bản cập nhật trong tương lai. Đối diện những lo ngại tiềm ẩn về việc tập trung hóa cam kết Ethereum, Vitalik đã kết hợp suy nghĩ cũ và mới trước và sau khi nâng cấp "The Merge" trong bài viết này, đưa ra nhiều kết hợp giải pháp kỹ thuật nhất có thể trên giấy, bổ sung cho triển vọng cho kỹ thuật của mình. lộ trình được đưa ra vào năm 2023. Danh sách các ý tưởng giải thích chi tiết tiềm năng thiết kế của công nghệ Bằng chứng cổ phần của Ethereum sau khi nâng cấp “The Merge”, cũng như các lộ trình nâng cấp công nghệ khả thi hiện tại.

Tổng quan về bài viết này

Bài viết này có tổng cộng khoảng 6.500 từ và 4 phần. Ước tính sẽ mất 40 phút để đọc xong bài viết này.

1. Sự chắc chắn của một khe và dân chủ hóa đặt cược

2. Bầu cử lãnh đạo bí mật duy nhất

3. Xác nhận giao dịch nhanh hơn

4. Các lĩnh vực nghiên cứu khác

Nội dung văn bản

"Tương lai có thể có của Giao thức Ethereum(1): Sự hợp nhất"

Đặc biệt cảm ơn Justin Drake, Hsiao-wei Wang, @antanttc, Anders Elowsson và Francesco vì những phản hồi và đánh giá của họ.

Ban đầu, “The Merge” đề cập đến sự kiện quan trọng nhất trong giao thức Ethereum kể từ khi ra mắt: quá trình chuyển đổi được chờ đợi từ lâu và khó khăn mới đạt được từ Bằng chứng công việc(PoW) sang Bằng chứng cổ phần (PoS). Ngày nay, hệ thống Bằng chứng cổ phần của Ethereum đã hoạt động ổn định trong gần hai năm và hoạt động cực kỳ tốt về tính ổn định, hiệu suất và tránh rủi ro tập trung. Tuy nhiên, Bằng chứng cổ phần vẫn còn một số lĩnh vực quan trọng cần cải thiện.

Lộ trình của tôi cho năm 2023 có thể được chia thành nhiều phần: cải tiến các tính năng kỹ thuật như tính ổn định, hiệu suất và khả năng tiếp cận các trình xác thực nhỏ, cũng như những thay đổi về kinh tế để giải quyết rủi ro của việc tập trung hóa. Phần trước trở thành chủ đề của The Merge, trong khi phần sau trở thành một phần của The Scourge.

Bài viết này sẽ tập trung vào phần “sáp nhập”: thiết kế kỹ thuật của Bằng chứng cổ phần có thể được cải thiện ở đâu và cách nào để đạt được điều này?

Đây không phải là danh sách đầy đủ những gì có thể làm được với Bằng chứng cổ phần mà là danh sách các ý tưởng đáng được xem xét tích cực.

Hợp nhất: Mục tiêu chính

• Tính hữu hạn của một khe duy nhất
• Xác nhận và hoàn tất giao dịch nhanh nhất có thể trong khi vẫn duy trì phi tập trung
• Cải thiện tính khả thi của việc đặt cược cho những người cam kết độc lập
• Cải thiện độ bền
• Cải thiện khả năng chống kiểm duyệt của Ethereum và khả năng phục hồi sau các cuộc tấn công 51% (bao gồm dự phòng tài chính, chặn tài chính và kiểm duyệt)

chương này

• Tính cuối cùng của một khe và dân chủ hóa đặt cược
• cuộc bầu cử lãnh đạo bí mật duy nhất
• Xác nhận giao dịch nhanh hơn
• Các lĩnh vực nghiên cứu khác

Dân chủ hóa một lần cuối cùng và đặt cược

Chúng ta đang cố gắng giải quyết vấn đề gì?

Hiện tại, phải mất 2-3 kỷ nguyên (khoảng 15 phút) để hoàn tất một khối và cần 32 ETH để trở thành người đặt cược. Ban đầu đây là một sự thỏa hiệp nhằm đạt được sự cân bằng giữa ba mục tiêu:

• Tối đa hóa số lượng người xác thực tham gia đặt cược (điều này trực tiếp có nghĩa là giảm thiểu số lượng ETH tối thiểu cần thiết để đặt cược)
• Giảm thiểu thời gian hoàn thiện
• Giảm thiểu chi phí chạy nút, bao gồm chi phí tải xuống, xác minh và phát các chữ ký xác thực khác

Ba mục tiêu này xung đột với nhau: để đạt được mục đích kinh tế cuối cùng (có nghĩa là: kẻ tấn công sẽ cần đốt lượng lớn ETH để khôi phục một khối đã được hoàn thiện), mỗi người xác nhận cần phải ký hai khối lần lần nó đã được hoàn tất. Do đó, nếu có nhiều trình xác nhận, sẽ mất nhiều thời gian để xử lý tất cả chữ ký hoặc sẽ yêu cầu nút rất mạnh để xử lý đồng thời tất cả chữ ký.

Xin lưu ý: tất cả điều này đều xoay quanh một mục tiêu chính của Ethereum: đảm bảo rằng ngay cả khi Ethereum bị tấn công, kẻ tấn công cần phải trả chi phí cao để thành công. Đây chính là ý nghĩa của "cuối cùng kinh tế". Nếu chúng ta không có mục tiêu này thì chúng ta có thể giải quyết vấn đề này bằng cách chọn ngẫu nhiên một ủy ban (như Algorand đã làm) cho mỗi vị trí. Nhưng vấn đề với phương pháp này là nếu kẻ tấn công kiểm soát 51% trình xác nhận, chúng có thể tấn công với chi phí rất thấp (khôi phục các khối đã hoàn thiện, kiểm duyệt hoặc trì hoãn việc hoàn thiện khối): Cho dù thông qua việc cắt giảm hay nĩa soft fork thiểu số, chỉ có điều đó một phần nút của ủy ban tham gia cuộc tấn công có thể bị phát hiện và trừng phạt. Điều này có nghĩa là kẻ tấn công có thể liên tục tấn công Chuỗi lần . Vì vậy, nếu chúng ta muốn đạt được mục đích kinh tế cuối cùng, một phương pháp đơn giản, dựa trên ủy ban sẽ không hiệu quả và có vẻ như chúng ta thực sự cần tất cả những người xác nhận cùng tham gia.

Lý tưởng nhất là chúng tôi muốn duy trì mục tiêu kinh tế đồng thời cải thiện hiện trạng ở hai lĩnh vực:

1. Hoàn thiện các khối trong một khoảng thời gian duy nhất (lý tưởng nhất là duy trì hoặc thậm chí giảm thời lượng 12 giây hiện tại) thay vì 15 phút
2. Cho phép người xác thực đặt cược với 1 ETH (từ 32 ETH)

Mục tiêu chính được chứng minh bằng hai mục tiêu phụ, cả hai đều có thể được hiểu là “điều chỉnh các tính năng của Ethereum với chuỗi công khai L1 tập trung vào hiệu suất (tập trung hơn)”.

Đầu tiên, nó đảm bảo rằng tất cả người dùng Ethereum có thể thực sự tận hưởng tính bảo mật ngày càng tăng đi kèm với tính hữu hạn . Nhưng tình hình hiện tại là: hầu hết người dùng không sẵn sàng đợi trong 15 phút (Lưu ý của người dịch: Vì vậy, đảm bảo này thực sự không nhận được); nếu sử dụng xác nhận một khe, người dùng có thể hoàn tất giao dịch gần như ngay lập tức sau khi xác nhận. Thứ hai, cơ chế này đơn giản hóa giao thức và cơ sở hạ tầng liên quan . Người dùng và ứng dụng không còn phải lo lắng về khả năng khôi phục Chuỗi(hoàn nguyên) trừ khi gặp phải trường hợp rò rỉ không hoạt động rất hiếm gặp.

Mục tiêu thứ hai xuất phát từ mong muốn hỗ trợ các nhà đầu tư độc lập . Cuộc thăm dò này đến cuộc thăm dò khác cho thấy mức tối thiểu 32 ETH là yếu tố chính ngăn cản nhiều người đặt cược độc lập hơn. Việc giảm mức tối thiểu xuống 1 ETH sẽ giải quyết được vấn đề này và tại thời điểm đó, các yếu tố chính hạn chế việc đặt cược của từng cá nhân sẽ nằm ở chỗ khác.

Có một thách thức ở đây: mục tiêu hoàn thiện khối nhanh hơn và đặt cược dân chủ hơn xung đột với mục tiêu giảm thiểu chi phí. Trên thực tế, đó là lý do duy nhất khiến chúng tôi không hoàn thiện nó ngay từ đầu với một vị trí duy nhất. Tuy nhiên, nghiên cứu gần đây cho thấy một số phương pháp mới cho vấn đề này.

Nó là gì và nó được thực hiện như thế nào?

Tính hữu hạn của một vị trí liên quan đến việc sử dụng thuật toán đồng thuận để hoàn thiện các khối trong một vị trí. Bản thân đây không phải là một mục tiêu không thể đạt được - nhiều thuật toán, chẳng hạn như sự đồng thuận của Tendermint, đã được triển khai theo cách tối đa hóa hiệu suất. Yêu cầu tính năng duy nhất đối với Ethereum là rò rỉ không hoạt động: một tính năng cho phép Chuỗi tiếp tục chạy và cuối cùng phục hồi ngay cả khi hơn 1/3 số trình xác thực ngoại tuyến và Tendermint không hỗ trợ tính năng này. May mắn thay, mong muốn này giờ đây có thể được thực hiện: đã có Đề án sửa đổi sự đồng thuận của Tendermint để khắc phục tình trạng rò rỉ không hoạt động.

Phần khó nhất của vấn đề là làm thế nào tính hữu hạn của một khe có thể hoạt động bình thường khi số lượng trình xác thực rất lớn mà không gây ra chi phí quá cao cho người vận hành nút. Có một số giải pháp hàng đầu cho việc này:

• Tùy chọn 1 : Brute Force - Hướng tới giao thức tổng hợp chữ ký tốt hơn, có thể sử dụng ZK-SNARK, cho phép chúng tôi xử lý chữ ký từ hàng triệu trình xác thực trong một vị trí.

• Tùy chọn 2 : Ủy ban Quỹ đạo - Một cơ chế mới cho phép một ủy ban cỡ trung bình được lựa chọn ngẫu nhiên chịu trách nhiệm về tính hữu hạn Chuỗi, nhưng theo cách duy trì các thuộc tính chi phí tấn công mà chúng tôi muốn.

Một cách để suy nghĩ về Orbit SSF: nó mở ra một không gian cho sự thỏa hiệp, (Lưu ý của người dịch: Chúng ta có thể coi sự thỏa hiệp này như một giá trị có thể được điều chỉnh) từ phạm vi x=0 ( ủy ban kiểu Algorand , không có Ethereum trong đó ) đến Chúng tôi cũng đạt được lợi thế về hiệu quả bằng cách có một mẫu người xác thực ngẫu nhiên tham gia vào từng vị trí.

Orbit tận dụng tính không đồng nhất tồn tại từ trước về quy mô tiền gửi của trình xác thực để đạt được mục đích kinh tế lớn nhất có thể trong khi vẫn cung cấp cho các trình xác thực nhỏ phù hợp với Nhân vật. Ngoài ra, Orbit sử dụng mô hình luân chuyển ủy ban chậm để đảm bảo mức độ chồng chéo cao giữa các nhóm túc số liền kề, từ đó đảm bảo rằng mục đích kinh tế của nó cũng được áp dụng trong quá trình luân chuyển ủy ban.

• Tùy chọn 3 : Đặt cược hai cấp - một cơ chế có hai loại người cầm cố, một loại có yêu cầu đặt cọc cao hơn và loại còn lại có yêu cầu đặt cọc thấp hơn. Chỉ những cấp độ có yêu cầu tiền gửi cao hơn mới tham gia trực tiếp vào việc cung cấp mục đích kinh tế cuối cùng. Đã có nhiều Đề án khác nhau được đưa ra về quyền và trách nhiệm của tiền gửi cấp thấp hơn (ví dụ: xem bài đăng của Rainbow Staking). Những ý tưởng phổ biến bao gồm:
  • Quyền ủy thác, cầm cố quyền lợi cho người nắm giữ cấp trên
  • Người đặt cọc cấp thấp được chọn ngẫu nhiên để chứng nhận và hoàn thiện từng khối
  • Quyền tạo danh sách bao gồm

Các kết nối với nghiên cứu hiện tại là gì?

• Đường dẫn tới tính hữu hạn của một vị trí (2022): https://notes.ethereum.org/@vbuterin/single_slot_finality
• Đề án cụ thể về giao thức cuối cùng một khe cho Ethereum (2023): https://eprint.iacr.org/2023/280
• Quỹ đạo SSF: Staking
• Phân tích sâu hơn về các cơ chế kiểu quỹ đạo: https://notes.ethereum.org/@anderselowsson/Vorbit_SSF
• Horn, giao thức tổng hợp chữ ký (2022): https://ethresear.ch/t/horn-collecting-signatures-for-faster-finality/14219
• Hợp nhất chữ ký để đạt được sự đồng thuận trên quy mô lớn (2023): https://ethresear.ch/t/signature-merging-for-large-scale-consensus/17386?u=asn
• Giao thức tổng hợp chữ ký được đề xuất bởi Khovratovich và cộng sự: https://hackmd.io/@7dpNYqjKQGeYC7wMlPxHtQ/BykM3ggu0#/
• Tổng hợp chữ ký dựa trên STARK (2022): https://hackmd.io/@vbuterin/stark_aggregation
• Staking Staking : Staking

Những gì còn lại để làm và sự đánh đổi là gì?

Có bốn con đường chính có thể lựa chọn (chúng ta cũng có thể chọn con đường kết hợp):

• duy trì hiện trạng
• SSF vũ phu
• Quỹ đạo SSF
• SSF với cơ chế cam kết hai lớp

(1) có nghĩa là không làm gì và để nguyên như vậy, nhưng điều này sẽ khiến trải nghiệm bảo mật và các thuộc tính tập trung đặt cược của Ethereum trở nên tồi tệ hơn so với tưởng tượng.

(2) Sử dụng các phương tiện công nghệ cao để giải quyết vấn đề bằng vũ lực. Để làm được điều này đòi hỏi phải tổng hợp lượng lớn chữ ký (1 triệu+) trong thời gian rất ngắn (5-10 giây). Phương pháp này có thể được coi là giảm thiểu độ phức tạp của hệ thống bằng cách chấp nhận hoàn toàn độ phức tạp của việc đóng gói.

(3) Tránh "công nghệ cao" và giải quyết vấn đề bằng cách khéo léo suy nghĩ lại các giả định về giao thức: chúng ta nới lỏng yêu cầu về "mục đích kinh tế", sau đó chúng ta cần thực hiện các cuộc tấn công trở nên đắt đỏ, ngay cả khi chi phí cho các cuộc tấn công có thể thấp hơn 10 lần so với hiện tại (Ví dụ: chi phí của cuộc tấn công là 2,5 tỷ USD chứ không phải 25 tỷ USD) OK. Người ta thường cho rằng rằng Ethereum ngày nay có mục đích kinh tế (mức độ bảo mật) cao hơn nhiều so với mức cần thiết và rủi ro bảo mật chủ yếu nằm ở nơi khác, đây là một sự hy sinh tương đối có thể chấp nhận được.

Công việc cần làm ở đây chủ yếu là xác minh xem cơ chế Orbit có an toàn hay không, có các tính năng mà chúng ta mong muốn, chính thức hóa và triển khai nó hay không. Ngoài ra, EIP-7251 (Tăng số dư hợp lệ tối đa) cho phép người xác thực tự nguyện thực hiện hợp nhất số dư, điều này sẽ ngay lập tức giảm chi phí xác minh Chuỗi và được triển khai như một giai đoạn ban đầu hiệu quả của Orbit.

(4) Nó tránh được sự suy nghĩ lại khéo léo và công nghệ cao, nhưng nó tạo ra một hệ thống đặt cược hai lớp vẫn có rủi ro tập trung hóa. Rủi ro phụ thuộc rất nhiều vào các quyền cụ thể mà lớp có mức thế chấp thấp có được. Ví dụ:

• Nếu những người đặt cược cấp thấp hơn cần ủy quyền quyền chứng thực của họ cho những người đặt cược cấp cao hơn thì việc ủy ​​quyền sẽ được tập trung hóa và kết quả cuối cùng là: chúng ta sẽ nhận được hai cấp độ đặt cược tập trung cao độ.
• Nếu cần lấy mẫu ngẫu nhiên các lớp thấp hơn để phê duyệt từng khối, kẻ tấn công có thể ngăn chặn tính hữu hạn bằng cách chỉ chi tiêu một lượng ETH rất nhỏ.
• Nếu những người đặt cược cấp thấp chỉ có thể tạo ra danh sách bao gồm, thì lớp bằng chứng có thể vẫn tập trung, trong đó một cuộc tấn công 51% vào lớp bằng chứng có thể tự kiểm duyệt các danh sách bao gồm.

Nhiều chiến lược có thể được kết hợp, chẳng hạn như:

(1+2): Quỹ đạo được thêm vào nhưng việc hoàn thiện một khe không được thực hiện.

(1+3): Sử dụng các kỹ thuật bạo lực để giảm kích thước tiền gửi tối thiểu mà không cần hoàn tất một khe. Lượng tổng hợp cần thiết ít hơn 64 lần so với việc chỉ sử dụng (3), làm cho vấn đề trở nên đơn giản hơn.

(2+3): Thực thi Orbit SSF bằng cách sử dụng các tham số thận trọng (chẳng hạn như ủy ban xác thực 128k thay vì 8k hoặc 32k) và sử dụng các kỹ thuật bạo lực để làm cho nó cực kỳ hiệu quả.

(1+4): Thêm đặt cược cầu vồng mà không cần thực hiện quyết toán một ô duy nhất.

Nó tương tác với các phần khác của lộ trình như thế nào?

Trong số các lợi ích khác, việc xác định một khe giúp giảm rủi ro xảy ra một số loại tấn công MEV đa khối. Ngoài ra, trong thế giới của tính hữu hạn một khe, sơ đồ phân tách người đề xuất-người đề xuất (PBS) và quy trình sản xuất khối trong các giao thức khác sẽ cần phải được thiết kế lại.

Nhược điểm của chiến lược bạo lực là mục tiêu giảm thời gian đánh bạc trở nên khó đạt được hơn.

cuộc bầu cử lãnh đạo bí mật duy nhất

Chúng ta đang cố gắng giải quyết vấn đề gì?

Ngày nay, người xác thực nào sẽ đề xuất khối tiếp theo có thể được biết trước. Điều này tạo ra lỗ hổng bảo mật: kẻ tấn công có thể giám sát mạng, xác định trình xác thực nào tương ứng với địa chỉ IP nào và khởi động một cuộc tấn công DoS vào trình xác thực khi chúng chuẩn bị đề xuất một khối.

Nó là gì và nó được thực hiện như thế nào?

Phương pháp tốt nhất để giải quyết vấn đề DoS là ẩn thông tin về trình xác thực nào sẽ tạo khối tiếp theo, ít nhất là cho đến khi khối đó thực sự được tạo. Lưu ý rằng nếu chúng tôi loại bỏ yêu cầu "một mình", vấn đề sẽ trở nên đơn giản hơn: một giải pháp là cho phép bất kỳ ai tạo khối tiếp theo, nhưng yêu cầu randao tiết lộ ít hơn 2^256/N. Trung bình, chỉ có một trình xác nhận đáp ứng yêu cầu này - nhưng đôi khi có hai hoặc nhiều trình xác thực và đôi khi không có. Việc kết hợp yêu cầu “bảo mật” với yêu cầu “tách biệt” luôn là một bài toán khó.

Giao thức bầu cử người lãnh đạo bí mật duy nhất giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng một số kỹ thuật crypto để tạo ID người xác thực "mù" cho mỗi người xác thực, sau đó tạo cơ hội cho nhiều người đề xuất xáo trộn và làm mù lại nhóm ID mù (điều này tương tự như trộn mạng hoạt động như thế nào). Tại mỗi thời điểm, một ID mù ngẫu nhiên được chọn. Chỉ chủ sở hữu ID mù mới có thể tạo bằng chứng hợp lệ để đề xuất chặn và không ai biết ID mù tương ứng với trình xác thực nào.

Các kết nối với nghiên cứu hiện tại là gì?

• Bài viết của Dan Boneh (2020): https://eprint.iacr.org/2020/025.pdf
• Whisk ( Đề án cụ thể về Ethereum , 2022): https://ethresear.ch/t/whisk-a-practical-shuffle-based-ssle-protocol-for-ethereum/11763
• Thẻ bầu cử lãnh đạo bí mật duy nhất trên ethresear.ch: https://ethresear.ch/tag/single-secret-leader-election
• SSLE đơn giản hóa sử dụng chữ ký vòng: https://ethresear.ch/t/simplified-ssle/12315

Những gì còn lại để làm và sự đánh đổi là gì?

Trên thực tế, tất cả những gì vẫn cần phải làm là tìm và triển khai một giao thức đủ đơn giản để chúng ta có thể dễ dàng triển khai nó trên mạng chính. Chúng tôi rất coi trọng việc giữ cho giao thức Ethereum đơn giản và không muốn tăng thêm sự phức tạp. SSLE chỉ sử dụng vài trăm dòng mã chuẩn và đưa ra các giả định mới về crypto phức tạp. Làm thế nào để triển khai SSLE kháng lượng tử đủ hiệu quả cũng là một vấn đề.

Cuối cùng có thể xảy ra trường hợp "độ phức tạp cận biên" của SSLE chỉ đạt được nếu chúng tôi quyết tâm và giới thiệu các cơ chế để thực hiện Bằng chứng không tri thức phổ quát trong giao thức Ethereum tại L1 vì các lý do khác (ví dụ: cây trạng thái, ZK-EVM) " sẽ giảm xuống mức đủ thấp.

Một tùy chọn khác là bỏ qua SSLE và thay vào đó sử dụng các biện pháp giảm nhẹ ngoài giao thức (ví dụ ở lớp p2p) để giải quyết các vấn đề DoS.

Nó tương tác với các phần khác của lộ trình như thế nào?

Nếu chúng tôi thêm các cơ chế phân tách người chứng minh-người đề xuất (APS) chẳng hạn như vé thực thi, thì SSLE sẽ không còn cần thiết để thực thi các khối (chẳng hạn như các khối chứa giao dịch Ethereum) vì chúng tôi có thể dựa vào các trình tạo khối chuyên dụng. Tuy nhiên, chúng ta vẫn có thể hưởng lợi từ SSLE đối với các khối đồng thuận (các khối chứa thông báo giao thức: chẳng hạn như bằng chứng, có thể là một số đoạn của danh sách bao gồm, v.v.).

Xác nhận giao dịch nhanh hơn

Chúng ta đang cố gắng giải quyết vấn đề gì?

Có giá trị trong việc giảm hơn nữa thời gian xác nhận giao dịch của Ethereum (từ 12 giây xuống 4 giây). Làm như vậy sẽ cải thiện đáng kể trải nghiệm người dùng dựa trên L1 và rollups đồng thời làm cho các giao thức De-Fi hiệu quả hơn. Nó cũng sẽ làm cho L2 dễ dàng phi tập trung vì nó sẽ cho phép lượng lớn các ứng dụng L2 hoạt động trên rollups dựa trên, do đó giảm nhu cầu L2 xây dựng sắp xếp phi tập trung dựa trên ủy ban của riêng mình.

Nó là gì và nó được thực hiện như thế nào?

Có khoảng hai kỹ thuật ở đây:

1. Giảm thời gian của khe xuống, chẳng hạn như 8 giây hoặc 4 giây. Điều này không nhất thiết có nghĩa là 4 giây cuối cùng: về cơ bản, về cơ bản yêu cầu ba vòng liên lạc, vì vậy chúng tôi có thể biến mỗi vòng liên lạc thành một khối riêng biệt, điều này ít nhất sẽ được xác nhận tạm thời sau 4 giây.
2. Người đề xuất được phép đưa ra xác nhận trước trong một khoảng thời gian duy nhất . Trong trường hợp đặc biệt, người đề xuất có thể kết hợp các giao dịch mà họ nhìn thấy vào khối của mình trong thời gian thực và ngay lập tức xuất bản thông báo xác nhận trước cho mỗi giao dịch ("Giao dịch đầu tiên của tôi là 0x1234...", "Giao dịch thứ hai của tôi là 0 × 5678.. ."). Trường hợp người đề xuất đưa ra hai xác nhận xung đột nhau có thể được xử lý theo hai cách: (i) chém người đề xuất, hoặc (ii) dùng người chứng thực để bỏ phiếu xem ai đến sớm hơn.

Các kết nối với nghiên cứu hiện tại là gì?

• Xác nhận trước dựa trên: https://ethresear.ch/t/based-preconfirmations/17353
• Cam kết của người đề xuất được thực thi theo giao thức (PEPC): https://ethresear.ch/t/unbundling-pbs-towards-protocol-enforced-proposer-commitments-pepc/13879
• Các khoảng thời gian so le trên Chuỗi song (một ý tưởng từ thời 2018 để đạt được độ trễ thấp): https://ethresear.ch/t/staggered- Periods/1793

Những gì còn lại để làm và sự đánh đổi là gì?

Tính khả thi của việc rút ngắn thời gian đánh bạc vẫn chưa rõ ràng vào thời điểm này. Thậm chí ngày nay, những người đặt cược ở nhiều nơi trên thế giới vẫn phải vật lộn để có được bằng chứng đủ nhanh. Những nỗ lực ở thời điểm 4 giây rủi ro tập trung hóa bộ trình xác thực và do độ trễ nên việc trở thành trình xác thực bên ngoài một số khu vực có lợi thế về mặt địa lý là không thực tế.

Điểm yếu của phương pháp xác nhận trước người đề xuất là nó cải thiện đáng kể thời gian đưa vào trường hợp trung bình, nhưng không phải là trường hợp xấu nhất: nếu người đề xuất hiện tại đang chạy tốt, giao dịch sẽ được xác nhận trước trong 0,5 giây thay vì (trung bình) 6 được đưa vào trong giây. Nhưng nếu người đề xuất hiện tại ngoại tuyến hoặc không hoạt động tốt, bạn vẫn phải đợi đủ 12 giây trước khi vị trí tiếp theo có thể bắt đầu và cung cấp người đề xuất mới.

Ngoài ra, còn có câu hỏi mở về cách khích lệ việc xác nhận trước . Những người đề xuất có động cơ để tối đa hóa khả năng lựa chọn của họ càng lâu càng tốt. Nếu nhân chứng ký xác nhận trước một cách kịp thời thì người gửi giao dịch có thể đưa ra một phần phí cho việc xác nhận trước ngay lập tức, nhưng điều này sẽ tạo thêm gánh nặng cho nhân chứng và có thể khiến nhân chứng gặp khó khăn hơn trong việc xác nhận trước. tiếp tục hoạt động như một ống câm "ngu ngốc" trung lập".

Mặt khác, nếu chúng ta không cố gắng thực hiện điều này và giữ thời gian hoàn thiện ở mức 12 giây (hoặc hơn), hệ sinh thái sẽ chú trọng hơn vào cơ chế xác nhận trước của Layer 2 và các tương tác trên L2 sẽ mất nhiều thời gian hơn.

Nó tương tác với các phần khác của lộ trình như thế nào ?

Xác nhận trước dựa trên người đề xuất thực sự dựa vào các cơ chế phân tách người chứng minh-người đề xuất (APS), chẳng hạn như phiếu thực hiện. Mặt khác, áp lực cung cấp xác nhận trước theo thời gian thực có thể tạo ra áp lực quá tập trung lên những người xác nhận thông thường.

Thời gian của vị trí có thể ngắn đến mức nào tùy thuộc vào cấu trúc vị trí, phần lớn phụ thuộc vào APS, việc đưa vào danh sách, v.v. mà cuối cùng chúng tôi triển khai. Một số cấu trúc khe có ít lần hơn và do đó thân thiện hơn với thời gian khe ngắn, nhưng chúng sẽ nhượng bộ ở những nơi khác.

Các lĩnh vực nghiên cứu khác

Phục hồi tấn công 51%

Người ta thường cho rằng rằng nếu một cuộc tấn công 51% xảy ra (bao gồm các cuộc tấn công không thể chứng minh crypto, chẳng hạn như kiểm duyệt), cộng đồng sẽ cùng nhau thực hiện một fork soft fork thiểu số, đảm bảo rằng kẻ tốt sẽ giành chiến thắng và kẻ xấu không hoạt động- bị rò rỉ hoặc Chém. Tuy nhiên, việc phụ thuộc quá nhiều vào tầng lớp xã hội này được cho là không lành mạnh. Chúng ta có thể cố gắng giảm sự phụ thuộc vào tầng xã hội bằng cách tự động hóa quá trình phục hồi nhiều nhất có thể.

Tự động hóa hoàn toàn là không thể, bởi vì nếu có thể, nó sẽ tương đương với một thuật toán đồng thuận có khả năng chịu lỗi >50% và chúng ta đã biết những hạn chế có thể chứng minh được về mặt toán học (rất nghiêm ngặt) của các thuật toán đó. Nhưng chúng tôi có thể đạt được tự động hóa một phần: ví dụ: nếu máy trạm phát hiện ra rằng một blockchain nhất định đang xem xét các giao dịch đã được máy trạm quan sát trong một thời gian dài, máy trạm có thể tự động từ chối chấp nhận tùy chọn của nó dưới dạng Chuỗi fork . Có một mục tiêu quan trọng: đảm bảo rằng ít nhất cuộc tấn công của kẻ xấu không dẫn đến chiến thắng rõ ràng.

Tăng ngưỡng hiệu lực biểu quyết

Hôm nay, một khối sẽ được hoàn thiện miễn là 67% người đặt cược ủng hộ nó. Một số người cho rằng cách tiếp cận này quá triệt để. Chỉ có một lỗi cuối cùng (rất ngắn) đã xảy ra trong toàn bộ lịch sử của Ethereum . Nếu tỷ lệ này tăng lên 80%, số lượng kỷ nguyên không có tính hữu hạn tăng lên sẽ tương đối thấp, nhưng Ethereum sẽ đạt được tính bảo mật: đặc biệt vì có nhiều tình huống gây tranh cãi dẫn đến việc đình chỉ tính hữu hạn . Điều này có vẻ lành mạnh hơn nhiều so với việc “nhầm bên” giành chiến thắng ngay lập tức, dù bên sai là kẻ tấn công hay máy trạm….

Điều này cũng trả lời câu hỏi “Mục đích của những người cầm cố độc lập là gì?” Ngày nay, với hầu hết những người đặt cược đã đặt cược thông qua các nhóm đặt cược, khả năng những người đặt cược độc lập đạt 51% số ETH đặt cược có vẻ rất mong manh. Tuy nhiên, việc đưa một staker duy nhất đến mức trở thành thiểu số có khả năng chặn đa số dường như có thể thực hiện được nếu chúng ta làm việc chăm chỉ, đặc biệt nếu đa số đạt 80% (vì vậy chỉ cần 21% để chặn đa số). Miễn là những người đặt cược đơn độc không tham gia vào cuộc tấn công 51% (dù là đảo ngược cuối cùng hay kiểm duyệt), cuộc tấn công sẽ không phải là một "chiến thắng rõ ràng" và những người đặt cược đơn độc sẽ có động lực giúp tổ chức một soft fork thiểu số.

Điều quan trọng cần lưu ý là có sự tương tác giữa các ngưỡng đại biểu và cơ chế Orbit: nếu chúng ta kết thúc việc sử dụng Orbit, thì "21% số người đặt cược" thực sự có ý nghĩa gì? một mức độ nào đó về việc phân phối các trình xác nhận.

Chống lại các cuộc tấn công lượng tử

Metaculus hiện cho rằng, mặc dù có sai số lớn, máy tính lượng tử có thể bắt đầu phá vỡ mật mã vào khoảng những năm 2030:

Các chuyên gia điện toán lượng tử như Scott Aaronson gần đây cũng bắt đầu xem xét nghiêm túc hơn khả năng máy tính lượng tử sẽ thực sự hoạt động trong trung hạn. Điều này có ý nghĩa đối với toàn bộ lộ trình Ethereum: nó có nghĩa là mọi phần của giao thức Ethereum hiện dựa trên các đường cong elip cần phải có một số giải pháp thay thế dựa trên hàm băm hoặc kháng lượng tử khác. Điều này đặc biệt có nghĩa là chúng ta không thể cho rằng chúng ta sẽ có thể dựa vào các thuộc tính ưu việt của tập hợp BLS để xử lý chữ ký từ các bộ xác thực lớn. Điều này biện minh cho chủ nghĩa bảo thủ trong các giả định về hiệu suất xung quanh thiết kế Bằng chứng cổ phần cổ phần và là lý do để phát triển tích cực hơn các giải pháp thay thế có khả năng chống lại các cuộc tấn công lượng tử.

Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm: Là một nền tảng thông tin blockchain, các bài viết được xuất bản trên trang này chỉ thể hiện quan điểm tác giả và khách và không liên quan gì đến quan điểm của Web3Caff. Thông tin trong bài viết chỉ tham khảo và không cấu thành bất kỳ lời khuyên hay đề nghị đầu tư nào. Vui lòng tuân thủ luật pháp và quy định có liên quan của quốc gia hoặc khu vực nơi bạn sinh sống.