Ускорение подтверждения транзакций Ethereum: исследование новых решений для улучшения пользовательского опыта
Ключевым элементом пользовательского опыта блокчейна является быстрое время подтверждения транзакций. В последние годы Ethereum добился значительных успехов в этой области. Благодаря EIP-1559 и стабильному времени блока после перехода на Proof of Stake, транзакции, отправленные пользователями в основной сети, обычно подтверждаются в течение 5-20 секунд, что в основном соответствует уровню опыта кредитных карт. Тем не менее, дальнейшее сокращение времени подтверждения все еще имеет значение, и некоторые приложения даже требуют задержки менее одной секунды. В этой статье будут рассмотрены несколько жизнеспособных решений для улучшения времени подтверждения транзакций в Ethereum.
Обзор существующих технологий
Односекционная финализация
В настоящее время консенсус Gasper в Ethereum использует двухуровневую структуру слотов и эпох. Каждый слот длится 12 секунд, некоторые валидаторы голосуют за голову цепи, 32 слота (6,4 минуты ) все валидаторы имеют возможность проголосовать один раз. Эти голоса затем интерпретируются как сообщения в алгоритме консенсуса класса PBFT, два эпохи (12,8 минуты ) обеспечивают сильные экономические гарантии окончательности.
В последние годы ограниченность этого метода становится все более очевидной. Во-первых, высокая сложность, существует множество взаимодействий между голосованием на уровне слота и окончательностью на уровне эпохи. Во-вторых, время ожидания в 12,8 минуты слишком долго, пользовательский опыт оставляет желать лучшего.
Однослотовая финализация ( SSF ) заменяет эту архитектуру с помощью механизма, подобного Tendermint, позволяя окончательное подтверждение блока N до генерации блока N+1. Основное отличие от Tendermint заключается в сохранении механизма "неактивной утечки", который позволяет цепочке продолжать работу и восстанавливаться, когда более 1/3 валидаторов находятся в оффлайне.
Основная проблема SSF заключается в том, что каждый ставящий должен публиковать два сообщения каждые 12 секунд, что создает значительную нагрузку на сеть. Хотя существуют несколько умных решений для смягчения этой проблемы, таких как недавно предложенный Orbit SSF, пользователи все равно должны ждать от 5 до 20 секунд.
Предварительное подтверждение Rollup
В последние годы Ethereum придерживается дорожной карты, сосредоточенной на rollup, проектируя базовый уровень для поддержки доступности данных и других функций для использования L2-протоколами, чтобы в большей степени обеспечивать безопасность пользователей.
Это привело к разделению акцентов внутри экосистемы Ethereum: L1 сосредоточен на антикоррупции, надежности и улучшении основных функций, тогда как L2 непосредственно обслуживает пользователей через различные культуры и технологии. Тем не менее, L2 стремится предоставить пользователям подтверждение быстрее, чем за 5-20 секунд.
В теории, создание децентрализованной сети сортировщиков является ответственностью L2. Небольшая группа валидаторов может подписывать блоки каждые несколько сотен миллисекунд и ставить активы в залог. Заголовки этих L2 блоков в конечном итоге будут опубликованы в L1.
L2 валидаторы могут обманывать: сначала подписывают блок B1, затем подписывают конфликтующий блок B2 и отправляют его на цепь раньше B1. Но это приведет к тому, что их обнаружат и они потеряют свои заложенные активы. Хотя уже есть реальные примеры централизованных версий, rollup медленно продвигается в разработке децентрализованных сетей сортировки.
Требование к тому, чтобы все L2 проходили процесс децентрализованного ранжирования, кажется не совсем разумным, это почти равно требованию к rollup выполнять ту же работу, что и создание совершенно нового L1. Поэтому некоторые предложили, чтобы все L2 (и L1) использовали предварительный механизм подтверждения, который делится в пределах Эфира: базовое предварительное подтверждение.
Базовое предварительное подтверждение
Базовое предположение предварительного подтверждения заключается в том, что предложители Ethereum являются сложными участниками, обрабатывающими MEV. Этот метод использует их профессионализм, стимулируя этих предложителей взять на себя ответственность за предоставление услуг предварительного подтверждения.
Основная идея заключается в создании стандартного протокола, который позволяет пользователям платить дополнительную плату за мгновенную гарантию того, что транзакция будет включена в следующий блок, а также за заявление о результате выполнения. Если предложитель нарушит свои обязательства, он столкнется с наказанием.
Этот механизм применим не только к L1-транзакциям, для rollups "на базе" все L2-блоки являются L1-транзакциями, поэтому он также может предоставить предварительное подтверждение для любого L2.
Будущее
Предположим, что реализована окончательность с одним слотом и использована технология, аналогичная Orbit, для уменьшения количества валидаторов, подписывающих каждый слот, при этом также учитывается цель снижения порога залога в 32 ETH. Продолжительность слота может увеличиться до 16 секунд, в сочетании с предварительным подтверждением rollup или базовым предварительным подтверждением, чтобы предоставить пользователям более быстрое подтверждение. В конечном итоге мы можем получить архитектуру эпоха-слот.
Эта архитектура, похоже, трудно избежать, потому что время, необходимое для достижения приблизительного консенсуса по какому-либо вопросу, гораздо меньше, чем время, необходимое для достижения максимальной "экономической окончательности". Причины включают количество узлов и "качество" узлов. Если мы можем полагаться на специализированный подмножество узлов для достижения приблизительного соглашения, одновременно используя полный набор валидаторов для определения окончательности, время подтверждения может сократиться до примерно 2 секунд.
Таким образом, архитектура эпохи-слота кажется правильным направлением, но между различными реализациями существуют различия. Стоит исследовать возможность создания более сильной изоляции внимания между двумя механизмами, а не плотной связки, как в Gasper.
Выбор стратегии L2
На данный момент у L2 есть три разумные стратегии:
В технологическом и идеологическом плане "основывается" на Ethereum, оптимизируя его основные свойства и ценности.
Стать "сервером с блокчейн-скелетом", полностью использовать эффективность сервера.
Компромиссный вариант: быстрая цепочка с около ста узлами, Эфир предоставляет дополнительную совместимость и безопасность.
Для некоторых приложений время создания блока в 12 секунд уже достаточно. Для других приложений единственным решением является архитектура эпоха-слот. В трех случаях "эпоха" является SSF Эфира, но "слоты" различны:
Эфир нативный эпоха-слот архитектура
Предварительное подтверждение сервера
Предварительное подтверждение комитета
Ключевой вопрос заключается в том, насколько хорошо сможет реализоваться первый вариант. Если эффект будет значительным, значение третьего варианта может уменьшиться. Второй вариант всегда будет существовать, потому что решения, основанные на этом, не подходят для некоторых L2 данных вне сети. Если исходная структура эпохи-слота Ethereum сможет сократить время слота до 1 секунды, пространство для третьего варианта значительно уменьшится.
На данный момент окончательные ответы на эти вопросы еще не определены. Одной из ключевых неопределенностей является то, насколько сложными станут блок-пропозиционеры. Новые дизайны, такие как Orbit SSF, предоставляют возможности для дальнейшего изучения, например, возможность использования их в эпохах-слотах. Чем больше опций, тем лучше мы сможем обслуживать пользователей L1 и L2, одновременно упрощая 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» .
21 Лайков
Награда
21
5
Поделиться
комментарий
0/400
RektDetective
· 07-21 19:29
Этот tps повысил задержку, она даже хуже, чем у Alipay. Тс-тс.
Посмотреть ОригиналОтветить0
BlockchainBard
· 07-20 19:09
Не тяните время, медленно даже хуже, чем на L2.
Посмотреть ОригиналОтветить0
HallucinationGrower
· 07-18 21:22
Было бы лучше, если бы все шло быстрее, но кажется, нам еще долго мучиться.
Посмотреть ОригиналОтветить0
SandwichHunter
· 07-18 21:18
А, зачем так быстро бегать? Мужчины, которые не любят стабильность, не стоят того, чтобы им доверять всю жизнь.
Посмотреть ОригиналОтветить0
MechanicalMartel
· 07-18 21:07
Все еще стремитесь к более быстрому? 20 секунд уже довольно быстро, не так ли?
Ethereum новая схема ускорения: от окончательности одного слота к архитектуре эпоха-слот
Ускорение подтверждения транзакций Ethereum: исследование новых решений для улучшения пользовательского опыта
Ключевым элементом пользовательского опыта блокчейна является быстрое время подтверждения транзакций. В последние годы Ethereum добился значительных успехов в этой области. Благодаря EIP-1559 и стабильному времени блока после перехода на Proof of Stake, транзакции, отправленные пользователями в основной сети, обычно подтверждаются в течение 5-20 секунд, что в основном соответствует уровню опыта кредитных карт. Тем не менее, дальнейшее сокращение времени подтверждения все еще имеет значение, и некоторые приложения даже требуют задержки менее одной секунды. В этой статье будут рассмотрены несколько жизнеспособных решений для улучшения времени подтверждения транзакций в Ethereum.
Обзор существующих технологий
Односекционная финализация
В настоящее время консенсус Gasper в Ethereum использует двухуровневую структуру слотов и эпох. Каждый слот длится 12 секунд, некоторые валидаторы голосуют за голову цепи, 32 слота (6,4 минуты ) все валидаторы имеют возможность проголосовать один раз. Эти голоса затем интерпретируются как сообщения в алгоритме консенсуса класса PBFT, два эпохи (12,8 минуты ) обеспечивают сильные экономические гарантии окончательности.
В последние годы ограниченность этого метода становится все более очевидной. Во-первых, высокая сложность, существует множество взаимодействий между голосованием на уровне слота и окончательностью на уровне эпохи. Во-вторых, время ожидания в 12,8 минуты слишком долго, пользовательский опыт оставляет желать лучшего.
Однослотовая финализация ( SSF ) заменяет эту архитектуру с помощью механизма, подобного Tendermint, позволяя окончательное подтверждение блока N до генерации блока N+1. Основное отличие от Tendermint заключается в сохранении механизма "неактивной утечки", который позволяет цепочке продолжать работу и восстанавливаться, когда более 1/3 валидаторов находятся в оффлайне.
Основная проблема SSF заключается в том, что каждый ставящий должен публиковать два сообщения каждые 12 секунд, что создает значительную нагрузку на сеть. Хотя существуют несколько умных решений для смягчения этой проблемы, таких как недавно предложенный Orbit SSF, пользователи все равно должны ждать от 5 до 20 секунд.
Предварительное подтверждение Rollup
В последние годы Ethereum придерживается дорожной карты, сосредоточенной на rollup, проектируя базовый уровень для поддержки доступности данных и других функций для использования L2-протоколами, чтобы в большей степени обеспечивать безопасность пользователей.
Это привело к разделению акцентов внутри экосистемы Ethereum: L1 сосредоточен на антикоррупции, надежности и улучшении основных функций, тогда как L2 непосредственно обслуживает пользователей через различные культуры и технологии. Тем не менее, L2 стремится предоставить пользователям подтверждение быстрее, чем за 5-20 секунд.
В теории, создание децентрализованной сети сортировщиков является ответственностью L2. Небольшая группа валидаторов может подписывать блоки каждые несколько сотен миллисекунд и ставить активы в залог. Заголовки этих L2 блоков в конечном итоге будут опубликованы в L1.
L2 валидаторы могут обманывать: сначала подписывают блок B1, затем подписывают конфликтующий блок B2 и отправляют его на цепь раньше B1. Но это приведет к тому, что их обнаружат и они потеряют свои заложенные активы. Хотя уже есть реальные примеры централизованных версий, rollup медленно продвигается в разработке децентрализованных сетей сортировки.
Требование к тому, чтобы все L2 проходили процесс децентрализованного ранжирования, кажется не совсем разумным, это почти равно требованию к rollup выполнять ту же работу, что и создание совершенно нового L1. Поэтому некоторые предложили, чтобы все L2 (и L1) использовали предварительный механизм подтверждения, который делится в пределах Эфира: базовое предварительное подтверждение.
Базовое предварительное подтверждение
Базовое предположение предварительного подтверждения заключается в том, что предложители Ethereum являются сложными участниками, обрабатывающими MEV. Этот метод использует их профессионализм, стимулируя этих предложителей взять на себя ответственность за предоставление услуг предварительного подтверждения.
Основная идея заключается в создании стандартного протокола, который позволяет пользователям платить дополнительную плату за мгновенную гарантию того, что транзакция будет включена в следующий блок, а также за заявление о результате выполнения. Если предложитель нарушит свои обязательства, он столкнется с наказанием.
Этот механизм применим не только к L1-транзакциям, для rollups "на базе" все L2-блоки являются L1-транзакциями, поэтому он также может предоставить предварительное подтверждение для любого L2.
Будущее
Предположим, что реализована окончательность с одним слотом и использована технология, аналогичная Orbit, для уменьшения количества валидаторов, подписывающих каждый слот, при этом также учитывается цель снижения порога залога в 32 ETH. Продолжительность слота может увеличиться до 16 секунд, в сочетании с предварительным подтверждением rollup или базовым предварительным подтверждением, чтобы предоставить пользователям более быстрое подтверждение. В конечном итоге мы можем получить архитектуру эпоха-слот.
Эта архитектура, похоже, трудно избежать, потому что время, необходимое для достижения приблизительного консенсуса по какому-либо вопросу, гораздо меньше, чем время, необходимое для достижения максимальной "экономической окончательности". Причины включают количество узлов и "качество" узлов. Если мы можем полагаться на специализированный подмножество узлов для достижения приблизительного соглашения, одновременно используя полный набор валидаторов для определения окончательности, время подтверждения может сократиться до примерно 2 секунд.
Таким образом, архитектура эпохи-слота кажется правильным направлением, но между различными реализациями существуют различия. Стоит исследовать возможность создания более сильной изоляции внимания между двумя механизмами, а не плотной связки, как в Gasper.
Выбор стратегии L2
На данный момент у L2 есть три разумные стратегии:
Для некоторых приложений время создания блока в 12 секунд уже достаточно. Для других приложений единственным решением является архитектура эпоха-слот. В трех случаях "эпоха" является SSF Эфира, но "слоты" различны:
Ключевой вопрос заключается в том, насколько хорошо сможет реализоваться первый вариант. Если эффект будет значительным, значение третьего варианта может уменьшиться. Второй вариант всегда будет существовать, потому что решения, основанные на этом, не подходят для некоторых L2 данных вне сети. Если исходная структура эпохи-слота Ethereum сможет сократить время слота до 1 секунды, пространство для третьего варианта значительно уменьшится.
На данный момент окончательные ответы на эти вопросы еще не определены. Одной из ключевых неопределенностей является то, насколько сложными станут блок-пропозиционеры. Новые дизайны, такие как Orbit SSF, предоставляют возможности для дальнейшего изучения, например, возможность использования их в эпохах-слотах. Чем больше опций, тем лучше мы сможем обслуживать пользователей L1 и L2, одновременно упрощая работу разработчиков L2.