Ethereum tasdik sistemi için iyileştirme yolu

İki yıl önce "birleşim"i başarıyla tamamladığından beri, Ethereum tasdik sistemi üzerinde istikrarlı bir şekilde çalışıyor ve istikrar, performans ve merkeziyetsizlik açısından mükemmel bir performans sergiliyor. Ancak, tasdik sistemi hala iyileştirilmesi gereken bazı önemli alanlara sahip. Bu makale, Ethereum tasdikinin teknik tasarımında nasıl daha fazla iyileştirme yapılabileceğine ve bu iyileştirmelerin nasıl gerçekleştirilebileceğine odaklanacaktır.

Tek Slot Nihai ve Stake Demokratikleşmesi

Şu anda Ethereum'un bir blok için nihai onayı tamamlaması yaklaşık 15 dakika sürüyor ve minimum staking eşiği 32 ETH. Durumu aşağıdaki iki alanda iyileştirmeyi umuyoruz:

• Bir zaman diliminde blokun nihai onayını tamamlama ( ideal olarak mevcut 12 saniyelik zaman dilimi uzunluğunu koruma veya kısaltma )
• Minimum stake eşiğini 32 ETH'ten 1 ETH'ye düşürüldü

Bu iki hedefi gerçekleştirmenin ana zorluğu, düğüm işletim maliyetlerini büyük ölçüde artırmadan daha fazla doğrulayıcının imzalarını nasıl işleyebileceğidir. Şu anda birkaç olası çözüm bulunmaktadır:

1. Daha verimli imza birleştirme protokolleri geliştirmek, ZK-SNARKs teknolojisini kullanabilir.
2. Orbit komite mekanizmasını benimseyerek, nihai onayı sağlamak için orta ölçekli bir komitenin rastgele seçilmesini sağlamak.
3. İki katmanlı staking mekanizması uygulamak, stakerleri yüksek eşik ve düşük eşik olmak üzere iki sınıfa ayırmak.

Her çözümün kendi avantajları ve dezavantajları vardır, güvenlik, merkeziyetsizlik ve verimlilik arasında bir denge sağlanması gerekmektedir. Sonunda karma bir çözüm benimsenebilir.

Tek Sırlı Lider Seçimi

Şu anda, bir sonraki blokun önericisi önceden biliniyor, bu da potansiyel DoS saldırısı riskine yol açıyor. Tek bir gizli Lider seçimi (SSLE) protokolü bu sorunu çözebilir, her doğrulayıcı için kriptografik teknikler kullanarak "kör" doğrulayıcı kimliği oluşturur ve ardından bir sonraki blokun önericisi olarak rastgele bir kör kimlik seçer.

SSLE'yi gerçekleştirmenin ana zorluğu, protokol karmaşıklığını aşırı şekilde artırmadan yeterince basit ve verimli bir çözüm bulmaktır. Diğer bir seçenek SSLE'yi kullanmamaktır; bunun yerine DoS riskini azaltmak için P2P düzeyindeki önlemler gibi diğer yöntemleri kullanmaktır.

Daha Hızlı İşlem Onayı

İşlem onay süresini 12 saniyeden 4 saniyeye kısaltmak, kullanıcı deneyimini önemli ölçüde iyileştirecektir. Bu hedefe ulaşmanın başlıca iki yolu vardır:

1. Zaman dilimini kısaltın, örneğin 8 saniye veya 4 saniyeye düşürün.
2. Önericilerin zaman dilimi sürecinde ön onay yayınlamalarına izin verilir.

Zaman dilimini kısaltmak, doğrulayıcıların merkezileşme riskiyle sonuçlanabilir. Ön onay yöntemi, ortalama durumda onay süresini iyileştirebilir, ancak en kötü durumu iyileştiremez. Ön onayı teşvik etmenin yolu da çözülmesi gereken bir sorundur.

Diğer Araştırma Yönleri

• %51 saldırı geri kazanımı: sosyal katmana olan bağımlılığı azaltmak, geri kazanım sürecini mümkün olduğunca otomatikleştirmek
• Yasal çoğunluk eşiğini artırma: %67'den %80'e çıkararak güvenliği artırma
• Kuantum dayanıklılığı: Gelecekte ortaya çıkabilecek kuantum hesaplama tehditlerine karşı hazırlık yapma

Genel olarak, Ethereum tasdik sistemi hala daha fazla optimize edilebilecek ve geliştirilebilecek birçok yönü var. Bu, güvenlik, merkeziyetsizlik ve verimlilik arasında sürekli bir denge kurmayı gerektiriyor ve ayrıca gelecekte karşılaşabileceğimiz yeni zorlukları da göz önünde bulundurmalıyız.