Potensi Peningkatan Sistem PoS Ethereum

Ethereum telah berhasil menjalankan sistem bukti kepemilikan selama hampir dua tahun, menunjukkan kinerja yang baik. Namun, masih ada beberapa bidang penting yang perlu diperbaiki, termasuk fitur teknis dan perubahan ekonomi. Artikel ini fokus membahas bagaimana desain teknis dari bukti kepemilikan dapat diperbaiki.

Finalitas Slot Tunggal dan Demokratisasi Staking

masalah

Saat ini dibutuhkan sekitar 15 menit untuk menyelesaikan satu blok, dan diperlukan 32 ETH untuk menjadi validator. Ini bertujuan untuk menyeimbangkan jumlah validator, waktu penyelesaian, dan biaya node.

Dalam kondisi ideal, kami berharap:

• Selesaikan blok dalam satu slot waktu (12 detik atau lebih pendek )
• Diizinkan untuk melakukan staking dengan 1 Ether

Ini dapat meningkatkan keamanan, menyederhanakan protokol, dan mendukung lebih banyak penjaga taruhan individu. Namun, ini bertentangan dengan tujuan meminimalkan biaya.

Solusi

Beberapa kemungkinan solusi:

1. Komite Orbit: Memilih secara acak komite menengah yang bertanggung jawab untuk penentuan akhir, menjaga finalitas ekonomi.

2. Rencana Kuat: Menggunakan protokol agregasi tanda tangan yang lebih baik, seperti ZK-SNARKs untuk menangani banyak tanda tangan validator.

3. Dua lapis staking: dibagi menjadi dua lapis, yaitu persyaratan setoran tinggi dan persyaratan setoran rendah, hanya lapisan tinggi yang berpartisipasi langsung dalam finalitas ekonomi.

4. Mempertahankan status quo

Dapat menggabungkan berbagai strategi, seperti menambahkan Orbit tetapi tidak mengeksekusi finalitas satu slot, dll.

pertimbangan

Perlu menyeimbangkan antara finalitas ekonomi, desentralisasi, dan efisiensi. Orbit dapat menurunkan biaya serangan, solusi kuat meningkatkan kompleksitas, dan staking dua lapis memiliki risiko sentralisasi.

Pemilihan Pemimpin Rahasia Tunggal

masalah

Saat ini, mengetahui lebih awal siapa yang akan mengusulkan blok berikutnya memiliki risiko serangan DoS.

Solusi

Menggunakan teknologi kriptografi untuk membuat "blind" ID untuk setiap validator, secara acak memilih blind ID sebagai pengusul, tetapi tidak ada yang tahu ID mana yang sesuai dengan validator mana.

pertimbangan

Meningkatkan kompleksitas protokol. Mungkin perlu menunggu hingga mekanisme bukti nol umum diperkenalkan sebelum penerapannya layak.

Konfirmasi transaksi yang lebih cepat

masalah

Lebih lanjut mengurangi waktu konfirmasi ( dari 12 detik menjadi 4 detik ) dapat meningkatkan pengalaman pengguna.

Solusi

1. Kurangi waktu slot menjadi 8 detik atau 4 detik
2. Mengizinkan pengusul untuk menerbitkan pra-konfirmasi

pertimbangan

Mengurangi waktu slot dapat menyebabkan sentralisasi validator. Metode pra-konfirmasi tidak dapat memperbaiki kasus terburuk, dan sulit untuk memotivasi.

Bidang Penelitian Lain

• Pemulihan serangan 51%: mengurangi ketergantungan pada lapisan sosial, sebagian otomatisasi proses pemulihan
• Meningkatkan ambang jumlah kuorum: dari 67% menjadi 80%, meningkatkan keamanan
• Ketahanan kuantum: Mengembangkan solusi pengganti tahan kuantum untuk kriptografi kurva elips

Secara umum, sistem PoS Ethereum masih memiliki beberapa arah perbaikan yang potensial, yang perlu menyeimbangkan antara keamanan, desentralisasi, dan efisiensi.