Khám phá thời gian xác nhận giao dịch Ethereum nhanh hơn

Thời gian xác nhận giao dịch nhanh là một phần quan trọng trong trải nghiệm người dùng blockchain chất lượng cao. Trong những năm gần đây, Ethereum đã đạt được những tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực này. Hiện tại, các giao dịch được người dùng gửi trên L1 thường có thể được xác nhận trong khoảng 5-20 giây, tương đương với trải nghiệm thanh toán bằng thẻ tín dụng. Tuy nhiên, việc cải thiện trải nghiệm người dùng vẫn còn giá trị, một số ứng dụng thậm chí cần độ trễ dưới một giây. Bài viết này sẽ khám phá một số tùy chọn khả thi để cải thiện thời gian xác nhận giao dịch của Ethereum.

Tóm tắt công nghệ hiện tại

sự cuối cùng của một khe

Cách tiếp cận đồng thuận Gasper hiện tại của Ethereum sử dụng cấu trúc slot và epoch. Mỗi 12 giây là một slot, một phần các validator sẽ bỏ phiếu cho đầu chuỗi, trong 32 slot (6,4 phút) tất cả các validator có cơ hội bỏ phiếu một lần. Những lá phiếu này được giải thích như là thông điệp trong thuật toán đồng thuận kiểu PBFT, và sau hai epoch (12,8 phút) sẽ cung cấp tính cuối cùng với bảo đảm kinh tế mạnh mẽ.

Trong những năm gần đây, nhược điểm của phương pháp này ngày càng nổi bật: độ phức tạp cao và thời gian xác nhận cuối cùng 12,8 phút là quá dài. Tính cuối cùng một lần (SSF) đã thay thế kiến trúc này bằng cơ chế tương tự Tendermint, trong đó khối N được xác định cuối cùng trước khi khối N+1 được tạo ra. SSF giữ lại cơ chế "rò rỉ không hoạt động", cho phép chuỗi tiếp tục hoạt động và phục hồi khi hơn 1/3 số người xác thực ngoại tuyến.

Thách thức chính của SSF là mỗi người đặt cược cần phát hành hai thông điệp cứ mỗi 12 giây, gây ra tải trọng lớn cho chuỗi. Mặc dù có một số giải pháp giảm bớt, chẳng hạn như đề xuất Orbit SSF, nhưng người dùng vẫn phải chờ từ 5-20 giây.

Xác nhận trước Rollup

Ethereum áp dụng lộ trình tập trung vào rollup, L1 cung cấp khả năng sẵn có dữ liệu và các chức năng cốt lõi, các giao thức L2 (như rollups, validiums và plasmas) dựa trên đó cung cấp dịch vụ quy mô lớn cho người dùng. L2 mong muốn cung cấp thời gian xác nhận nhanh hơn cho người dùng.

Về lý thuyết, L2 có thể tạo ra mạng "bộ sắp xếp phi tập trung" của riêng mình, ký kết khối mỗi vài trăm mili giây. Tuy nhiên, yêu cầu tất cả L2 phải thực hiện sắp xếp phi tập trung dường như không công bằng, vì điều này tương đương với việc tạo ra một L1 hoàn toàn mới.

xác nhận trước cơ bản

Giả định xác nhận trước cơ bản là người đề xuất Ethereum là những người tham gia MEV phức tạp, thông qua việc khuyến khích họ chấp nhận trách nhiệm cung cấp dịch vụ xác nhận trước để tận dụng sự phức tạp này. Phương pháp này tạo ra một giao thức tiêu chuẩn hóa, cho phép người dùng cung cấp phí bổ sung để có được sự đảm bảo ngay lập tức rằng giao dịch sẽ được bao gồm trong khối tiếp theo. Nếu người đề xuất vi phạm cam kết, họ sẽ bị tịch thu.

Cơ chế này có thể cung cấp xác nhận trước cho các giao dịch L1 và các khối L2 dựa trên.

Triển vọng tương lai

Giả sử đã đạt được tính cuối cùng trong một khe đơn và sử dụng công nghệ tương tự như Orbit để giảm số lượng người xác minh ký trên mỗi khe, đồng thời giảm ngưỡng đặt cọc. Thời gian khe có thể tăng lên 16 giây và kết hợp với xác nhận trước rollup hoặc xác nhận cơ sở để cung cấp cho người dùng sự xác nhận nhanh hơn. Điều này sẽ hình thành một kiến trúc epoch-slot mới.

Lý do mà kiến trúc epoch-slot khó có thể tránh khỏi là thời gian cần thiết để đạt được sự đồng thuận gần đúng ngắn hơn so với thời gian cần thiết để đạt được thỏa thuận "tính kinh tế cuối cùng" tối đa. Điều này liên quan đến số lượng nút và các yếu tố như "chất lượng" của các nút.

Đối với L2, hiện có ba chiến lược hợp lý:

1. Về mặt kỹ thuật và tinh thần đều "dựa trên" Ethereum, tối ưu hóa thuộc tính và giá trị cơ bản của nó.
2. Trở thành "máy chủ có khung blockchain", tận dụng tối đa hiệu suất máy chủ.
3. Giải pháp thỏa hiệp: Một chuỗi nhanh với khoảng một trăm nút, Ethereum cung cấp khả năng tương tác và bảo mật bổ sung.

Vấn đề quan trọng là kiến trúc epoch-slot gốc của Ethereum có thể hoạt động tốt đến đâu. Nếu có thể giảm thời gian slot xuống 1 giây, không gian của chiến lược thứ ba sẽ giảm đáng kể.

Hiện tại, chúng ta vẫn còn xa với câu trả lời cuối cùng cho những vấn đề này. Mức độ phức tạp của các nhà đề xuất khối vẫn còn không chắc chắn. Thiết kế mới như Orbit SSF cung cấp cơ hội để khám phá thêm. Càng nhiều tùy chọn, chúng ta 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.