Xác nhận giao dịch nhanh: Hướng đi mới cải thiện trải nghiệm người dùng Ethereum

Một khía cạnh quan trọng của trải nghiệm người dùng blockchain là tốc độ xác nhận giao dịch. Trong những năm gần đây, Ethereum đã đạt được những tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực này. Nhờ vào EIP-1559 và thời gian khối ổn định sau khi chuyển sang PoS, giao dịch được 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 giảm thời gian xác nhận thêm vẫn có giá trị, một số ứng dụng thậm chí yêu cầu độ trễ dưới một giây. Bài viết này sẽ khám phá một số giải pháp khả thi để nâng cao tốc độ xác nhận giao dịch của Ethereum.

Tổng quan về công nghệ hiện tại

tính cuối cùng một khe

Hiện tại, cơ chế đồng thuận Gasper của Ethereum sử dụng cấu trúc Slot( và Epoch). Mỗi 12 giây một slot, một số người xác thực bỏ phiếu cho đầu chuỗi, 32 slot trong 6.4 phút sẽ có tất cả người xác thực bỏ phiếu luân phiên một lần. Những phiếu bầu này được hiểu là thông điệp trong thuật toán đồng thuận kiểu PBFT, hai Epoch sau 12.8 phút sẽ cung cấp sự đảm bảo kinh tế mạnh mẽ về tính cuối cùng.

Gần đây, phương pháp này dần dần bộc lộ khuyết điểm: thứ nhất là độ phức tạp cao, cơ chế cấp slot và cấp kỷ nguyên tương tác dễ xảy ra sai sót; thứ hai là thời gian chờ 12.8 phút quá lâu. Độ cuối cùng một slot (Single Slot Finality, SSF) đã thay thế kiến trúc này bằng cơ chế tương tự như Tendermint, cho phép khối N được xác nhận 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 ngay cả khi hơn 1/3 các xác thực viên ngoại tuyến.

Thách thức chính của SSF là mỗi người đặt cọc phải phát hành hai tin nhắn mỗi 12 giây, điều này gây ra gánh nặng lớn cho chuỗi. Mặc dù có một số giải pháp giảm nhẹ, chẳng hạn như đề xuất Orbit SSF gần đây, nhưng người dùng vẫn phải chờ từ 5-20 giây để xác nhận giao dịch.

( Xác nhận trước Rollup

Trong những năm gần đây, Ethereum luôn tuân theo lộ trình tập trung vào rollup, thiết kế L1 để hỗ trợ các chức năng cơ bản như khả năng sử dụng dữ liệu cho các giao thức L2 ) như rollups, validiums và plasmas (, cung cấp mức độ an toàn tương đương cho người dùng ở quy mô lớn hơn.

Điều này dẫn đến sự phân công 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 trực tiếp hơn cho nhu cầu của người dùng. Tuy nhiên, L2 hy vọng cung cấp cho người dùng thời gian xác nhận nhanh hơn 5-20 giây.

Về lý thuyết, việc tạo ra mạng lưới 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 tài sản làm đảm bảo. Các tiêu đề của các khối L2 cuối cùng sẽ được phát hành lên L1.

Nhưng tập hợp các validator L2 có thể phạm tội: trước tiên ký một khối B1, sau đó ký một B2 mâu thuẫn và nộp trước. Khi bị phát hiện, họ sẽ mất tài sản đã đặt cọc. Hiện tại đã có các phiên bản tập trung, nhưng việc phát triển mạng lưới sắp xếp phi tập trung cho rollup tiến triển chậm. Yêu cầu tất cả L2 phải thực hiện sắp xếp phi tập trung dường như không công bằng, điều này gần như tương đương với việc tạo ra một L1 hoàn toàn mới. Do đó, có người đề xuất cho tất cả L2) và L1( chia sẻ một cơ chế xác nhận trước trong phạm vi Ethereum: xác nhận trước cơ bản.

) xác nhận trước cơ bản

Giả định xác nhận trước cơ bản là các nhà đề xuất Ethereum là những người tham gia liên quan đến MEV rất phức tạp, và họ được khuyến khích đảm nhận trách nhiệm dịch vụ xác nhận trước để tận dụng sự phức tạp này.

Ý tưởng cơ bản là tạo ra một giao thức tiêu chuẩn hóa, người dùng có thể trả thêm phí để ngay lập tức nhận được đảm bảo rằng giao dịch sẽ được đưa vào khối tiếp theo, cũng như tuyên bố về kết quả giao dịch. Nếu người đề xuất vi phạm, họ sẽ bị tịch thu.

Cơ chế này có thể được sử dụng cho giao dịch L1, cũng như cho các khối L2 "dựa trên" rollups.

![Vitalik đề xuất kế hoạch Epoch và slot: cung cấp thời gian xác nhận giao dịch nhanh hơn cho ETH, nâng cao trải nghiệm người dùng cuối]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-cebb5794aeeb2ebb84fbdc0ea0ba2666.webp(

Triển vọng tương lai

Giả sử chúng ta đã đạt được tính cuối cùng một khe đơn, sử dụng công nghệ giống như Orbit để giảm số lượng người xác minh chữ ký cho mỗi khe, đồng thời tiến tới mục tiêu giảm mức đặt cọc 32 ETH. Thời gian khe có thể tăng lên 16 giây, sau đó sử dụng xác nhận trước rollup hoặc xác nhận cơ sở để cung cấp xác nhận nhanh hơn cho người dùng. Cuối cùng, chúng ta có một kỷ nguyên mới - kiến trúc khe.

Nguyên nhân sâu xa của cấu trúc này khó tránh khỏi là: thời gian cần thiết để đạt được sự đồng thuận chung về một vấn đề nào đó, ít hơn nhiều so với thời gian cần thiết để đạt được "tính cuối cùng kinh tế" tối đa.

Nguyên nhân chính bao gồm số lượng nút và "chất lượng" của nút. "Sự đồng thuận gần đúng" chỉ cần một số lượng nhỏ nút, trong khi tính kinh tế cuối cùng yêu cầu sự tham gia của phần lớn các nút. Tập hợp các nút chuyên môn hóa có thể giảm thời gian giao thức gần đúng 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 tách biệt chú ý mạnh mẽ hơn giữa hai cơ chế, thay vì được liên kết chặt chẽ như Gasper.

![Vitalik đề xuất phương án Epoch và slot: Cung cấp thời gian xác nhận giao dịch nhanh hơn cho ETH, nâng cao trải nghiệm người dùng cuối])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-c36acc8d123e717d8dbd2c0b79a7a7ca.webp(

Lựa chọn L2

Hiện tại có ba chiến lược hợp lý cho L2:

1. Về mặt kỹ thuật và triết lý đều "dựa trên" Ethereum, tối ưu hóa các thuộc tính và giá trị cơ bản của nó. Có thể coi là "phân mảnh thương hiệu", cũng có thể táo bạo đổi mới trong các khía cạnh như thiết kế VM mới.

2. Trở thành "máy chủ với khung blockchain", tận dụng tối đa lợi thế của trung tâm hóa, đồng thời đảm bảo an toàn thông qua việc chứng minh hiệu quả, cơ chế thoát và các phương pháp khác.

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. Đây là lộ trình hiện tại của nhiều dự án L2.

Đối với một số ứng dụng ) như ENS, lưu trữ khóa, một số giao thức thanh toán ###, thời gian khối 12 giây là đủ. Các trường hợp khác thì cần kiến trúc kỷ nguyên-ô, trong đó "kỷ nguyên" là SSF của Ethereum, còn "ô" thì khác nhau tùy thuộc vào ứng dụng.

Vấn đề quan trọng là cấu trúc kỷ nguyên - khe cắm gốc của Ethereum có thể đạt được mức độ nào. Nếu thời gian khe cắm có thể giảm xuống 1 giây, không gian của phương án thứ ba sẽ được thu hẹp đáng kể.

Hiện tại chúng ta vẫn còn xa mới có được câu trả lời cuối cùng cho những vấn đề này. Sự phát triển của độ phức tạp của nhà đề xuất khối vẫn còn nhiều không chắc chắn. Những thiết kế mới như Orbit SSF mở ra không gian rộng lớn cho việc khám phá. Càng nhiều tùy chọn, chúng ta càng có thể cung cấp trải nghiệm tốt hơn cho người dùng L1 và L2, đồng thời cũng đơn giản hóa công việc cho các nhà phát triển L2.