Tăng tốc xác nhận giao dịch Ethereum: Khám phá giải pháp mới nâng cao trải nghiệm người dùng
Một yếu tố cốt lõi của trải nghiệm người dùng blockchain là thời gian xác nhận giao dịch nhanh chóng. Trong những năm gần đây, Ethereum đã đạt được tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực này. Nhờ vào EIP-1559 và việc chuyển sang bằng chứng cổ phần với thời gian tạo khối ổn định, các giao dịch được gửi trên mạng chính thường được xác nhận trong vòng 5-20 giây, cơ bản đạt đến mức trải nghiệm của thanh toán thẻ tín dụng. Tuy nhiên, việc rút ngắn thêm thời gian xác nhận vẫn có giá trị, một số ứng dụng thậm chí cần độ trễ dưới một giây. Bài viết này sẽ khám phá một số giải pháp khả thi để Ethereum cải thiện thời gian xác nhận giao dịch.
Tổng quan về công nghệ hiện tại
sự chắc chắn cuối cùng một khe
Hiện tại, cơ chế đồng thuận Gasper của Ethereum áp dụng cấu trúc hai tầng với các slot và kỷ nguyên. Mỗi 12 giây một slot, một số người xác thực bỏ phiếu cho đầu chuỗi, 32 slot trong (6.4 phút ) tất cả các người xác thực có cơ hội bỏ phiếu một lần. Những phiếu bầu này sau đó được diễn giải như thông điệp trong thuật toán đồng thuận tương tự PBFT, hai kỷ nguyên (12.8 phút ) sau cung cấp tính cuối cùng với đảm bảo kinh tế mạnh mẽ.
Trong những năm gần đây, những hạn chế của phương pháp này ngày càng rõ ràng. Đầu tiên, độ phức tạp cao, có nhiều vấn đề tương tác giữa bỏ phiếu cấp slot và tính cuối cùng cấp epoch. Thứ hai, thời gian chờ 12.8 phút là quá lâu, trải nghiệm người dùng không tốt.
Đơn槽 tính cuối cùng ( SSF ) đã thay thế kiến trúc này thông qua cơ chế tương tự như Tendermint, khối N có thể được xác nhận cuối cùng trước khi khối N+1 được tạo ra. Sự khác biệt chính so với Tendermint là giữ lại cơ chế "rò rỉ không hoạt động", cho phép chuỗi tiếp tục hoạt động và phục hồi khi có hơn 1/3 các xác nhận viên ngoại tuyến.
Thách thức chính của SSF là mỗi người staker cần phải phát hành hai thông điệp mỗi 12 giây, gây ra gánh nặng lớn cho chuỗi. Mặc dù có một số giải pháp thông minh để giảm bớt vấn đề này, như Orbit SSF được đề xuất gần đây, nhưng người dùng vẫn phải chờ từ 5 đến 20 giây.
Xác nhận trước Rollup
Trong những năm gần đây, Ethereum đã tuân theo lộ trình tập trung vào rollup, thiết kế lớp nền để hỗ trợ khả năng sẵn có của dữ liệu và các chức năng khác, phục vụ cho các giao thức L2, nhằm cung cấp sự bảo đảm an toàn cho người dùng trên quy mô lớn hơn.
Điều này đã dẫn đến sự phân tách điểm chú ý trong hệ sinh thái Ethereum: L1 tập trung vào khả năng chống kiểm duyệt, độ tin cậy và cải tiến chức năng cốt lõi, trong khi L2 phục vụ người dùng trực tiếp thông qua các văn hóa và công nghệ khác nhau. Tuy nhiên, L2 muốn cung cấp cho người dùng sự xác nhận nhanh hơn 5-20 giây.
Về lý thuyết, việc tạo ra mạng lưới bộ sắp xếp phi tập trung là trách nhiệm của L2. Một nhóm nhỏ các xác thực viên có thể ký các khối mỗi vài trăm mili giây và đặt cọc tài sản. Các tiêu đề khối L2 cuối cùng sẽ được phát hành lên L1.
Các validator L2 có thể gian lận: trước tiên ký vào khối B1, sau đó ký vào khối B2 xung đột và gửi lên chuỗi trước B1. Nhưng làm như vậy sẽ dẫn đến việc họ bị phát hiện và mất tài sản đặt cọc. Mặc dù đã có các trường hợp thực tế phiên bản tập trung, nhưng rollup đang tiến triển chậm trong việc phát triển mạng xếp hạng phi tập trung.
Yêu cầu tất cả L2 thực hiện phân loại phi tập trung dường như không hợp lý, điều này tương đương với việc yêu cầu rollup thực hiện công việc gần giống như việc tạo ra một L1 hoàn toàn mới. Do đó, có người đã đề xuất để tất cả L2 (và L1) sử dụng cơ chế xác nhận trước được chia sẻ trong phạm vi Ethereum: xác nhận trước cơ bản.
xác nhận sơ bộ
Giả định cơ bản của việc xác nhận trước là các đề xuất Ethereum là những người tham gia phức tạp xử lý MEV. Phương pháp này tận dụng chuyên môn của họ bằng cách khuyến khích những đề xuất này chịu trách nhiệm cung cấp dịch vụ xác nhận trước.
Ý tưởng cốt lõi là tạo ra một giao thức tiêu chuẩn, cho phép người dùng thanh toán thêm phí để nhận được đảm bảo ngay lập tức rằng giao dịch sẽ được đưa vào khối tiếp theo, cũng như tuyên bố về kết quả thực hiện. Nếu người đề xuất vi phạm cam kết, họ sẽ phải đối mặt với hình phạt.
Cơ chế này không chỉ áp dụng cho giao dịch L1, đối với các rollups "dựa trên", tất cả các khối L2 đều là giao dịch L1, do đó cũng có thể cung cấp xác nhận trước cho bất kỳ L2 nào.
Triển vọng tương lai
Giả sử đã thực hiện tính cuối cùng trong một khe và sử dụng công nghệ tương tự như Orbit để giảm số lượng người xác thực ký trong mỗi khe, đồng thời giảm mục tiêu về số ETH đặt cọc là 32 ETH. Thời gian khe có thể tăng lên 16 giây, kết hợp với xác nhận trước rollup hoặc xác nhận cơ sở để cung cấp cho người dùng sự xác nhận nhanh hơn. Cuối cùng, chúng ta có thể nhận được một kiến trúc kỷ nguyên - khe.
Kiến trúc này dường như khó tránh khỏi, bởi vì thời gian cần thiết để đạt được sự đồng thuận gần đúng về một vấn đề nào đó ít hơn nhiều so với việc đạt được "tính cuối cùng kinh tế" ở mức tối đa. Nguyên nhân bao gồm số lượng nút và "chất lượng" của các nút. Nếu chúng ta có thể dựa vào một tập hợp con nút chuyên môn để đạt được thỏa thuận gần đúng, trong khi sử dụng tập hợp các xác thực viên đầy đủ để xác định tính cuối cùng, thời gian xác nhận có thể giảm xuống khoảng 2 giây.
Do đó, kiến trúc Epoch-Slot dường như là hướng đi đúng, nhưng có sự khác biệt giữa các triển khai khác nhau. Đáng để khám phá là việc thiết lập một sự phân tách chú ý mạnh mẽ hơn giữa hai cơ chế, thay vì liên kết chặt chẽ như Gasper.
Chiến lược lựa chọn L2
L2 hiện có ba chiến lược hợp lý:
Về mặt kỹ thuật và ý tưởng đều "dựa trên" Ethereum, tối ưu hóa các thuộc tính cơ bản và giá trị của nó.
Trở thành "máy chủ có khung blockchain", tận dụng tối đa hiệu suất máy chủ.
Giải pháp thỏa hiệp: Chuỗi nhanh với khoảng trăm nút, Ethereum cung cấp khả năng tương tác và an ninh bổ sung.
Đối với một số ứng dụng, thời gian tạo khối 12 giây là đủ. Đối với các ứng dụng khác, giải pháp duy nhất là kiến trúc kỷ nguyên - khe. Trong ba trường hợp, "kỷ nguyên" đều là SSF của Ethereum, nhưng "khe" thì khác nhau:
Kiến trúc Epoch-Slot gốc của Ethereum
Xác nhận trước máy chủ
Ủy ban xác nhận trước
Vấn đề chính là giải pháp đầu tiên có thể đạt được mức độ nào. Nếu hiệu quả rõ rệt, ý nghĩa của giải pháp thứ ba có thể bị giảm đi. Giải pháp thứ hai sẽ luôn tồn tại, vì các giải pháp "dựa trên" không phù hợp với một số dữ liệu chuỗi ngoài L2. Nếu kiến trúc thời đại - khe gốc Ethereum có thể giảm thời gian khe xuống còn 1 giây, không gian của giải pháp thứ ba sẽ bị thu hẹp đáng kể.
Hiện tại, câu trả lời cuối cùng cho những vấn đề này vẫn chưa được xác định. Một sự không chắc chắn chính là mức độ phức tạp mà các nhà đề xuất khối sẽ trở nên. Những thiết kế mới như Orbit SSF mang đến cơ hội để khám phá thêm, chẳng hạn như sử dụng nó như một kỷ nguyên trong kỷ nguyên-khoảng. Càng nhiều tùy chọn, chúng tôi càng có thể cung cấp dịch vụ tốt hơn cho người dùng L1 và L2, đồng thời đơn giản hóa công việc cho các nhà phát triển L2.
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
21 thích
Phần thưởng
21
5
Chia sẻ
Bình luận
0/400
RektDetective
· 20giờ trước
Tps này cải thiện Trễ còn không bằng Alipay nữa nhỉ.
Xem bản gốcTrả lời0
BlockchainBard
· 07-20 19:09
Đừng có chần chừ nữa, chậm hơn còn không bằng chạy trên L2.
Xem bản gốcTrả lời0
HallucinationGrower
· 07-18 21:22
Nếu có thể thì tốt nhất là nhanh lên, nhưng cảm giác lại phải loay hoay lâu.
Xem bản gốcTrả lời0
SandwichHunter
· 07-18 21:18
À, chạy nhanh như vậy làm gì? Đàn ông không yêu sự ổn định thì không đáng để đồng phạm cả đời.
Xem bản gốcTrả lời0
MechanicalMartel
· 07-18 21:07
Còn đang theo đuổi sự nhanh hơn? 20 giây đã đủ nhanh rồi chứ?
Giải pháp tăng tốc Ethereum mới: Từ tính cuối cùng của một khe đến kiến trúc kỷ nguyên-khe
Tăng tốc xác nhận giao dịch Ethereum: Khám phá giải pháp mới nâng cao trải nghiệm người dùng
Một yếu tố cốt lõi của trải nghiệm người dùng blockchain là thời gian xác nhận giao dịch nhanh chóng. Trong những năm gần đây, Ethereum đã đạt được tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực này. Nhờ vào EIP-1559 và việc chuyển sang bằng chứng cổ phần với thời gian tạo khối ổn định, các giao dịch được gửi trên mạng chính thường được xác nhận trong vòng 5-20 giây, cơ bản đạt đến mức trải nghiệm của thanh toán thẻ tín dụng. Tuy nhiên, việc rút ngắn thêm thời gian xác nhận vẫn có giá trị, một số ứng dụng thậm chí cần độ trễ dưới một giây. Bài viết này sẽ khám phá một số giải pháp khả thi để Ethereum cải thiện thời gian xác nhận giao dịch.
Tổng quan về công nghệ hiện tại
sự chắc chắn cuối cùng một khe
Hiện tại, cơ chế đồng thuận Gasper của Ethereum áp dụng cấu trúc hai tầng với các slot và kỷ nguyên. Mỗi 12 giây một slot, một số người xác thực bỏ phiếu cho đầu chuỗi, 32 slot trong (6.4 phút ) tất cả các người xác thực có cơ hội bỏ phiếu một lần. Những phiếu bầu này sau đó được diễn giải như thông điệp trong thuật toán đồng thuận tương tự PBFT, hai kỷ nguyên (12.8 phút ) sau cung cấp tính cuối cùng với đảm bảo kinh tế mạnh mẽ.
Trong những năm gần đây, những hạn chế của phương pháp này ngày càng rõ ràng. Đầu tiên, độ phức tạp cao, có nhiều vấn đề tương tác giữa bỏ phiếu cấp slot và tính cuối cùng cấp epoch. Thứ hai, thời gian chờ 12.8 phút là quá lâu, trải nghiệm người dùng không tốt.
Đơn槽 tính cuối cùng ( SSF ) đã thay thế kiến trúc này thông qua cơ chế tương tự như Tendermint, khối N có thể được xác nhận cuối cùng trước khi khối N+1 được tạo ra. Sự khác biệt chính so với Tendermint là giữ lại cơ chế "rò rỉ không hoạt động", cho phép chuỗi tiếp tục hoạt động và phục hồi khi có hơn 1/3 các xác nhận viên ngoại tuyến.
Thách thức chính của SSF là mỗi người staker cần phải phát hành hai thông điệp mỗi 12 giây, gây ra gánh nặng lớn cho chuỗi. Mặc dù có một số giải pháp thông minh để giảm bớt vấn đề này, như Orbit SSF được đề xuất gần đây, nhưng người dùng vẫn phải chờ từ 5 đến 20 giây.
Xác nhận trước Rollup
Trong những năm gần đây, Ethereum đã tuân theo lộ trình tập trung vào rollup, thiết kế lớp nền để hỗ trợ khả năng sẵn có của dữ liệu và các chức năng khác, phục vụ cho các giao thức L2, nhằm cung cấp sự bảo đảm an toàn cho người dùng trên quy mô lớn hơn.
Điều này đã dẫn đến sự phân tách điểm chú ý trong hệ sinh thái Ethereum: L1 tập trung vào khả năng chống kiểm duyệt, độ tin cậy và cải tiến chức năng cốt lõi, trong khi L2 phục vụ người dùng trực tiếp thông qua các văn hóa và công nghệ khác nhau. Tuy nhiên, L2 muốn cung cấp cho người dùng sự xác nhận nhanh hơn 5-20 giây.
Về lý thuyết, việc tạo ra mạng lưới bộ sắp xếp phi tập trung là trách nhiệm của L2. Một nhóm nhỏ các xác thực viên có thể ký các khối mỗi vài trăm mili giây và đặt cọc tài sản. Các tiêu đề khối L2 cuối cùng sẽ được phát hành lên L1.
Các validator L2 có thể gian lận: trước tiên ký vào khối B1, sau đó ký vào khối B2 xung đột và gửi lên chuỗi trước B1. Nhưng làm như vậy sẽ dẫn đến việc họ bị phát hiện và mất tài sản đặt cọc. Mặc dù đã có các trường hợp thực tế phiên bản tập trung, nhưng rollup đang tiến triển chậm trong việc phát triển mạng xếp hạng phi tập trung.
Yêu cầu tất cả L2 thực hiện phân loại phi tập trung dường như không hợp lý, điều này tương đương với việc yêu cầu rollup thực hiện công việc gần giống như việc tạo ra một L1 hoàn toàn mới. Do đó, có người đã đề xuất để tất cả L2 (và L1) sử dụng cơ chế xác nhận trước được chia sẻ trong phạm vi Ethereum: xác nhận trước cơ bản.
xác nhận sơ bộ
Giả định cơ bản của việc xác nhận trước là các đề xuất Ethereum là những người tham gia phức tạp xử lý MEV. Phương pháp này tận dụng chuyên môn của họ bằng cách khuyến khích những đề xuất này chịu trách nhiệm cung cấp dịch vụ xác nhận trước.
Ý tưởng cốt lõi là tạo ra một giao thức tiêu chuẩn, cho phép người dùng thanh toán thêm phí để nhận được đảm bảo ngay lập tức rằng giao dịch sẽ được đưa vào khối tiếp theo, cũng như tuyên bố về kết quả thực hiện. Nếu người đề xuất vi phạm cam kết, họ sẽ phải đối mặt với hình phạt.
Cơ chế này không chỉ áp dụng cho giao dịch L1, đối với các rollups "dựa trên", tất cả các khối L2 đều là giao dịch L1, do đó cũng có thể cung cấp xác nhận trước cho bất kỳ L2 nào.
Triển vọng tương lai
Giả sử đã thực hiện tính cuối cùng trong một khe và sử dụng công nghệ tương tự như Orbit để giảm số lượng người xác thực ký trong mỗi khe, đồng thời giảm mục tiêu về số ETH đặt cọc là 32 ETH. Thời gian khe có thể tăng lên 16 giây, kết hợp với xác nhận trước rollup hoặc xác nhận cơ sở để cung cấp cho người dùng sự xác nhận nhanh hơn. Cuối cùng, chúng ta có thể nhận được một kiến trúc kỷ nguyên - khe.
Kiến trúc này dường như khó tránh khỏi, bởi vì thời gian cần thiết để đạt được sự đồng thuận gần đúng về một vấn đề nào đó ít hơn nhiều so với việc đạt được "tính cuối cùng kinh tế" ở mức tối đa. Nguyên nhân bao gồm số lượng nút và "chất lượng" của các nút. Nếu chúng ta có thể dựa vào một tập hợp con nút chuyên môn để đạt được thỏa thuận gần đúng, trong khi sử dụng tập hợp các xác thực viên đầy đủ để xác định tính cuối cùng, thời gian xác nhận có thể giảm xuống khoảng 2 giây.
Do đó, kiến trúc Epoch-Slot dường như là hướng đi đúng, nhưng có sự khác biệt giữa các triển khai khác nhau. Đáng để khám phá là việc thiết lập một sự phân tách chú ý mạnh mẽ hơn giữa hai cơ chế, thay vì liên kết chặt chẽ như Gasper.
Chiến lược lựa chọn L2
L2 hiện có ba chiến lược hợp lý:
Đối với một số ứng dụng, thời gian tạo khối 12 giây là đủ. Đối với các ứng dụng khác, giải pháp duy nhất là kiến trúc kỷ nguyên - khe. Trong ba trường hợp, "kỷ nguyên" đều là SSF của Ethereum, nhưng "khe" thì khác nhau:
Vấn đề chính là giải pháp đầu tiên có thể đạt được mức độ nào. Nếu hiệu quả rõ rệt, ý nghĩa của giải pháp thứ ba có thể bị giảm đi. Giải pháp thứ hai sẽ luôn tồn tại, vì các giải pháp "dựa trên" không phù hợp với một số dữ liệu chuỗi ngoài L2. Nếu kiến trúc thời đại - khe gốc Ethereum có thể giảm thời gian khe xuống còn 1 giây, không gian của giải pháp thứ ba sẽ bị thu hẹp đáng kể.
Hiện tại, câu trả lời cuối cùng cho những vấn đề này vẫn chưa được xác định. Một sự không chắc chắn chính là mức độ phức tạp mà các nhà đề xuất khối sẽ trở nên. Những thiết kế mới như Orbit SSF mang đến cơ hội để khám phá thêm, chẳng hạn như sử dụng nó như một kỷ nguyên trong kỷ nguyên-khoảng. Càng nhiều tùy chọn, chúng tôi càng có thể cung cấp dịch vụ tốt hơn cho người dùng L1 và L2, đồng thời đơn giản hóa công việc cho các nhà phát triển L2.