神最新撰文加快交易确定时间的三种解法、Layer 2的未来在哪? body classpost

以太坊共同创办人 Vitalik Buterin 最新撰文,探讨了加快以太坊交易确认时间的 3 种方法,并提出了 Layer2 的三种合理发展策略。
(前情提要:Vitalik分析:以太坊以L2为中心的生态系面临哪些挑战? )
(背景补充:Vitalik新文揭示:Layer2为以太坊次文化提供了成长的沃土 )

本文目录

以太坊共同创办人 Vitalik Buterin 最新撰文,探讨了加快以太坊交易确认时间的几种方法,包括单时隙确定性(Single slotfinality)、Rollup 预确认以及 Based 预确认机制,并强调了 slot 和 epoch 架构在提供快速交易确认方面的重要性。

注:在以太坊 2.0 中,Slot 是每 12 秒的一个时间段,通常会产生一个区块;而 Epoch 是由 32 个 Slot 组成的一个时间单位,每 6分钟 24 秒进行一次,负责状态检查和验证者的奖惩处理。

单时隙确定性加快「最终确定」时间

Buterin 表示,良好的区块链用户体验的重要特性之一是快速的交易确认时间。自过去五年以来,以太坊在这方面已经有了显着的改进,特别是随着 EIP-1559和 the Merge 后的稳定区块时间的引入,L1 上的交易可以在 5-20 秒内得到确认,这与信用卡支付的体验相当。

然而,进一步改善用户体验仍然需要加强,特别是对于需要毫秒级或更低延迟的应用。下文讨论了以太坊改善交易确认速度的一些实际选项。


首先,Buterin 提出了单时隙确定性(Single Slot Finality, SSF)作为替代现有的 Gasper 共识机制的选项。目前,以太坊的 Gasper 共识机制虽然使得交易可以在 5-20 秒内确认,但 12.8 分钟的最终确定(finality)时间被认为过长。

而 SSF 机制更接近 Tendermint 共识,可以在新区块形成之前最终确定前一区块,并通过「不活动泄漏」机制允许区块链继续运行,并在超过 1/3的验证者离线时恢复。

SSF 的主要挑战是可能对网路负载增加,因为它要求每个 12 秒的 slot 中,所有的以太坊质押者都必须发布两条消息。Orbit SSF提案是解决这个问题的有力方案。但即便如此,虽然这透过使最终确定来得更快而显着改善了用户体验,但它并没有改变用户需要等待 5-20 秒的事实。

SSF 提案设计图Rollup 预确认 & Based 预确认

此外,Buterin 也探讨了 Rollup 预确认和 Based 预确认的机制。以太坊一直遵循以 Rollup 为中心的发展路线,设计 L1来支援资料可用性和其他功能,而 L2 则为使用者提供更大规模的服务,但这将面临一个不可避免的问题:L2 需要为希望确认速度快于 5-20 秒的用户提供服务。

再加上,要求所有 L2 都实现去中心化排序网路是不公平的,这几乎要求他们做大部分新 L1 的工作。

为了解决这个问题,Justin Drake 推出了一种基于以太坊的共享预确认机制 —— Based 预确认,让所有 L2 和 L1 都能访问。

Based 预确认的方法假设以太坊提议者将因 MEV(最大可提取价值)相关原因而成为高度复杂的参与者。基于预确认的方法利用这种复杂性,通过激励这些经验丰富的提议者来提供预确认服务。基本想法是创建一个标准化协议,用户可以透过该协议支付额外费用,以换取立即保证该交易将包含在下一个区块中,并可能对执行该交易的结果进行声明。如果提议者违反了对用户的任何承诺,他们将被削减。

总结来说,Based 预确认为 L1 交易提供保证。如果 Rollup 是「Based」的,那么所有 L2 区块都是 L1交易,因此可以使用相同的机制为任何 L2 提供预确认。

延伸阅读:详解Based Rollup:如何解决Optimistic、ZK当前碰到的挑战

L2 的 3 种发展方向

最后,Buterin 提出了 L2 的三种合理发展策略:

1. 技术和精神层面都基于以太坊:这些 L2 优化为以太坊基层的技术属性和价值(高去中心化、抗审查等)传递通道。简单来说,这些 rollup可以被视为「品牌分片」,也可以在新虚拟机设计和其他技术改进上进行大量实验。

2. 以服务器为基础的区块链架构:这些 L2 从服务器开始,然后添加 STARK有效性证明、用户退出或强制交易的权利,以及集体选择的自由(如协调大规模退出或更改排序者的能力),在保持服务器效率的同时,获得大量链上运行的好处。

3. 妥协方案:采用百节点快速链,以太坊提供额外的互操作性和安全性,这是许多 L2 项目的实际路线图。

这三种策略中,每种都有不同的 slot-and-epoch 架构:

  1. 以太坊原生架构
  2. 伺服器预确认
  3. 委员会预确认

Buterin提出关键问题是,我们能在第一类中做到多好?如果第一类变得非常好,那么第三类的意义可能会减弱。而第二类将始终存在,因为任何「基于以太坊」的方案都不适用于如 plasmas 和 validiums 这样的链下数据 L2。

Buterin 总结道,我们需要更多选择来简化 L2 开发者的工作,并提高用户体验。

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