Thảo luận về giải pháp khả thi để nâng cao tốc độ xác nhận giao dịch của Ethereum
Một chỉ số quan trọng của trải nghiệm người dùng blockchain là thời gian xác nhận giao dịch. Trong những năm gần đây, Ethereum đã đạt được những tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực này. Hiện tại, các giao dịch mà người dùng gửi trên L1 thường có thể được xác nhận trong vòng 5-20 giây, tương đương với trải nghiệm thanh toán bằng thẻ tín dụng. Tuy nhiên, việc rút ngắn thời gian xác nhận hơn nữa 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 cải thiện thời gian xác nhận giao dịch của Ethereum.
Tóm tắt công nghệ hiện tại
tính cuối cùng một khe
Cơ chế đồng thuận Gasper hiện tại của Ethereum dựa trên cấu trúc slot và chu kỳ. Mỗi 12 giây là một slot, một số xác thực viên sẽ bỏ phiếu cho đầu chuỗi. Trong 32 slot (6.4 phút), tất cả các xác thực viên có cơ hội bỏ phiếu một lần. Những lá phiếu này được giải thích như các thông điệp trong thuật toán đồng thuận kiểu PBFT, sau hai chu kỳ (12.8 phút), cung cấp tính cuối cùng với đảm bảo kinh tế mạnh mẽ.
Tuy nhiên, phương pháp này gặp vấn đề về độ phức tạp và thời gian quá lâu. Tính cuối cùng của một khe (SSF) đề xuất thay thế kiến trúc hiện tại bằng cơ chế tương tự như Tendermint, tức là hoàn tất xác nhận cuối cùng của khối hiện tại trước khi tạo khối tiếp theo. Thách thức chính của SSF là cần rất nhiều tương tác tin nhắn trong mỗi 12 giây, điều này tạo gánh nặng lớn cho chuỗi. Mặc dù có một số giải pháp giảm thiểu, như đề xuất Orbit SSF, nhưng người dùng vẫn phải chờ từ 5-20 giây để xác nhận giao dịch.
Xác nhận trước Rollup
Ethereum luôn tuân theo lộ trình tập trung vào rollup, thiết kế L1 như một lớp cơ sở hỗ trợ khả năng sử dụng dữ liệu và các chức năng khác cho các giao thức L2. Kiến trúc phân lớp này cho phép L1 tập trung vào khả năng kháng 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.
Về lý thuyết, L2 có thể tạo ra mạng "bộ sắp xếp phi tập trung" riêng của mình, ký xác nhận khối mỗi vài trăm mili giây. Tuy nhiên, yêu cầu tất cả các L2 thực hiện bộ sắp xếp phi tập trung dường như không thực tế. Do đó, một giải pháp đã được đề xuất để tất cả các L2 và L1 chia sẻ cơ chế xác nhận trước: xác nhận cơ sở.
xác nhận trước cơ bản
Giả thuyết cơ bản về xác nhận trước là người đề xuất Ethereum là những người tham gia MEV phức tạp. Phương pháp này khuyến khích những người đề xuất này cung cấp dịch vụ xác nhận trước. Người dùng có thể trả thêm phí để nhận được sự đảm bảo ngay lập tức rằng giao dịch sẽ được đưa vào khối tiếp theo. 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 rollup "dựa trên" Ethereum, tất cả các khối L2 thực ra đều là giao dịch L1, vì vậy cũng có thể được hưởng cơ chế xác nhận trước giống nhau.
Hướng phát triển có thể
Giả sử đã đạt được tính cuối cùng một khe đơn và sử dụng công nghệ tương tự như Orbit để giảm số lượng người xác thực ký trong mỗi khe. Thời gian khe có thể tăng lên 16 giây, đồng thời sử dụng xác nhận trước rollup hoặc xác nhận trước cơ sở để cung cấp cho người dùng xác nhận nhanh hơn. Điều này thực sự hình thành một kiến trúc epoch-slot mới.
Cấu trúc epoch-slot dường như là điều không thể tránh khỏi, lý do chính là thời gian cần thiết để đạt được sự đồng thuận tương đối nhanh hơn nhiều so với thời gian cần thiết để đạt được "tính cuối cùng kinh tế" ở mức tối đa. Điều này liên quan đến số lượng nút và "chất lượng" của các nút.
Chiến lược khả thi của L2
L2 hiện có ba chiến lược chính:
Về mặt kỹ thuật và triết lý đều "dựa trên" Ethereum, tối ưu hóa các thuộc tính và giá trị cơ bản của nó.
Trở thành "máy chủ có khung blockchain", tận dụng hiệu quả tập trung trong khi vẫn giữ được lợi thế phi tập trung.
Giải pháp trung hòa: Kết hợp giữa chuỗi nhanh và bảo mật của Ethereum.
Đối với các ứng dụng khác nhau, thời gian khối 12 giây có thể đã đủ. Đối với các ứng dụng cần xác nhận nhanh hơn, giải pháp duy nhất là kiến trúc epoch-slot. Vấn đề chính là kiến trúc epoch-slot gốc của Ethereum có thể hoạt động tốt đến mức nào, điều này sẽ ảnh hưởng đến không gian phát triển của các giải pháp khác.
Hiện tại, chúng ta còn xa mới đến được câu trả lời cuối cùng cho những vấn đề này. Độ phức tạp của người đề xuất khối, tiềm năng của các công nghệ mới như Orbit SSF, đều có sự không chắc chắn. Khám phá thêm nhiều phương án thiết kế sẽ giúp 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.
Khám phá tăng tốc Ethereum: tính cuối cùng của một khe, xác nhận trước và kiến trúc mới epoch-slot
Thảo luận về giải pháp khả thi để nâng cao tốc độ xác nhận giao dịch của Ethereum
Một chỉ số quan trọng của trải nghiệm người dùng blockchain là thời gian xác nhận giao dịch. Trong những năm gần đây, Ethereum đã đạt được những tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực này. Hiện tại, các giao dịch mà người dùng gửi trên L1 thường có thể được xác nhận trong vòng 5-20 giây, tương đương với trải nghiệm thanh toán bằng thẻ tín dụng. Tuy nhiên, việc rút ngắn thời gian xác nhận hơn nữa 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 cải thiện thời gian xác nhận giao dịch của Ethereum.
Tóm tắt công nghệ hiện tại
tính cuối cùng một khe
Cơ chế đồng thuận Gasper hiện tại của Ethereum dựa trên cấu trúc slot và chu kỳ. Mỗi 12 giây là một slot, một số xác thực viên sẽ bỏ phiếu cho đầu chuỗi. Trong 32 slot (6.4 phút), tất cả các xác thực viên có cơ hội bỏ phiếu một lần. Những lá phiếu này được giải thích như các thông điệp trong thuật toán đồng thuận kiểu PBFT, sau hai chu kỳ (12.8 phút), cung cấp tính cuối cùng với đảm bảo kinh tế mạnh mẽ.
Tuy nhiên, phương pháp này gặp vấn đề về độ phức tạp và thời gian quá lâu. Tính cuối cùng của một khe (SSF) đề xuất thay thế kiến trúc hiện tại bằng cơ chế tương tự như Tendermint, tức là hoàn tất xác nhận cuối cùng của khối hiện tại trước khi tạo khối tiếp theo. Thách thức chính của SSF là cần rất nhiều tương tác tin nhắn trong mỗi 12 giây, điều này tạo gánh nặng lớn cho chuỗi. Mặc dù có một số giải pháp giảm thiểu, như đề xuất Orbit SSF, nhưng người dùng vẫn phải chờ từ 5-20 giây để xác nhận giao dịch.
Xác nhận trước Rollup
Ethereum luôn tuân theo lộ trình tập trung vào rollup, thiết kế L1 như một lớp cơ sở hỗ trợ khả năng sử dụng dữ liệu và các chức năng khác cho các giao thức L2. Kiến trúc phân lớp này cho phép L1 tập trung vào khả năng kháng 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.
Về lý thuyết, L2 có thể tạo ra mạng "bộ sắp xếp phi tập trung" riêng của mình, ký xác nhận khối mỗi vài trăm mili giây. Tuy nhiên, yêu cầu tất cả các L2 thực hiện bộ sắp xếp phi tập trung dường như không thực tế. Do đó, một giải pháp đã được đề xuất để tất cả các L2 và L1 chia sẻ cơ chế xác nhận trước: xác nhận cơ sở.
xác nhận trước cơ bản
Giả thuyết cơ bản về xác nhận trước là người đề xuất Ethereum là những người tham gia MEV phức tạp. Phương pháp này khuyến khích những người đề xuất này cung cấp dịch vụ xác nhận trước. Người dùng có thể trả thêm phí để nhận được sự đảm bảo ngay lập tức rằng giao dịch sẽ được đưa vào khối tiếp theo. 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 rollup "dựa trên" Ethereum, tất cả các khối L2 thực ra đều là giao dịch L1, vì vậy cũng có thể được hưởng cơ chế xác nhận trước giống nhau.
Hướng phát triển có thể
Giả sử đã đạt được tính cuối cùng một khe đơn và sử dụng công nghệ tương tự như Orbit để giảm số lượng người xác thực ký trong mỗi khe. Thời gian khe có thể tăng lên 16 giây, đồng thời sử dụng xác nhận trước rollup hoặc xác nhận trước cơ sở để cung cấp cho người dùng xác nhận nhanh hơn. Điều này thực sự hình thành một kiến trúc epoch-slot mới.
Cấu trúc epoch-slot dường như là điều không thể tránh khỏi, lý do chính là thời gian cần thiết để đạt được sự đồng thuận tương đối nhanh hơn nhiều so với thời gian cần thiết để đạt được "tính cuối cùng kinh tế" ở mức tối đa. Điều này liên quan đến số lượng nút và "chất lượng" của các nút.
Chiến lược khả thi của L2
L2 hiện có ba chiến lược chính:
Đối với các ứng dụng khác nhau, thời gian khối 12 giây có thể đã đủ. Đối với các ứng dụng cần xác nhận nhanh hơn, giải pháp duy nhất là kiến trúc epoch-slot. Vấn đề chính là kiến trúc epoch-slot gốc của Ethereum có thể hoạt động tốt đến mức nào, điều này sẽ ảnh hưởng đến không gian phát triển của các giải pháp khác.
Hiện tại, chúng ta còn xa mới đến được câu trả lời cuối cùng cho những vấn đề này. Độ phức tạp của người đề xuất khối, tiềm năng của các công nghệ mới như Orbit SSF, đều có sự không chắc chắn. Khám phá thêm nhiều phương án thiết kế sẽ giúp 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.