Jalan Evolusi Teknologi Sistem Attestation Ethereum

Pendiri bersama Ethereum, Vitalik Buterin baru-baru ini menerbitkan serangkaian artikel yang membahas arah pengembangan masa depan protokol Ethereum. Artikel-artikel ini mencakup enam bagian utama dari peta jalan Ethereum, dan artikel ini akan fokus pada bagian pertama - "The Merge"( penggabungan), membahas tentang attestation( mekanisme PoS) dan area mana yang masih dapat diperbaiki, serta bagaimana cara mewujudkan perbaikan tersebut.

Vitalik percaya bahwa "penggabungan" adalah peristiwa tonggak paling penting dalam sejarah Ethereum, menandai transisi dari proof of work (PoW) ke proof of stake (PoS). Saat ini, Ethereum sebagai sistem PoS telah beroperasi stabil selama hampir dua tahun, menunjukkan kinerja yang luar biasa dalam hal stabilitas, kinerja, dan desentralisasi. Namun, mekanisme PoS masih memiliki beberapa area kunci yang perlu dioptimalkan lebih lanjut.

Peta jalan Ethereum untuk tahun 2023 membagi optimasi ini menjadi dua kategori besar: perbaikan karakteristik teknis ( seperti stabilitas, kinerja, dan aksesibilitas validator kecil ), serta perubahan ekonomi untuk menghadapi risiko sentralisasi. Vitalik menekankan bahwa daftar ini tidaklah lengkap, melainkan beberapa ide yang saat ini sedang dipertimbangkan secara aktif.

Tujuan Utama Penggabungan

1. Mewujudkan determinisme slot tunggal (SSF): Saat ini, blok Ethereum memerlukan sekitar 15 menit untuk mendapatkan konfirmasi akhir. Dengan meningkatkan efisiensi mekanisme konsensus, waktu ini dapat dipersingkat secara signifikan, sehingga blok dapat diusulkan dan mendapatkan konfirmasi akhir dalam slot yang sama.

2. Mengonfirmasi dan menyelesaikan transaksi secepat mungkin dengan tetap menjaga desentralisasi.

3. Meningkatkan kelayakan staking secara terpisah, mengurangi ambang partisipasi.

4. Meningkatkan ketahanan sistem lebih lanjut.

5. Meningkatkan ketahanan dan kemampuan pemulihan Ethereum terhadap serangan 51%, termasuk mencegah pembalikan finalitas, menghentikan finalitas, dan sensor.

Ketentuan Deterministik Slot Tunggal dan Demokratisasi Staking

Saat ini, Ethereum membutuhkan 2-3 epoch ( sekitar 15 menit ) untuk menyelesaikan satu blok, dan membutuhkan 32 ETH untuk menjadi validator. Ini adalah hasil dari kompromi antara tiga tujuan: memaksimalkan jumlah validator yang berpartisipasi dalam staking, meminimalkan waktu finalitas, dan meminimalkan biaya operasional node.

Dalam kondisi ideal, Ethereum berharap untuk mencapai dua perbaikan sambil mempertahankan finalitas ekonomi.

1. Menyelesaikan konfirmasi blok dalam satu slot (, idealnya mempertahankan atau memperpendek durasi saat ini yang 12 detik.

2. Menurunkan ambang batas staking dari 32 ETH menjadi 1 ETH.

Dua perbaikan ini akan memungkinkan lebih banyak pengguna mendapatkan manfaat dari perlindungan keamanan yang lebih tinggi, dan secara signifikan menurunkan ambang batas untuk staking individu. Namun, tujuan-tujuan ini bertentangan dengan tujuan meminimalkan pengeluaran, yang juga merupakan alasan Ethereum tidak mengadopsi determinisme satu slot pada awalnya. Namun, penelitian terbaru telah mengajukan beberapa solusi yang mungkin.

![Ethereum protocol technical upgrade prospects analysis (1): The Merge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-93f3ed93a0381371efdfb72d23e8c693.webp(

Usulan Deterministik Slot Tunggal

Untuk mencapai determinisme slot tunggal dalam situasi dengan jumlah validator yang sangat besar, sambil tidak secara signifikan meningkatkan biaya operasi node, saat ini ada beberapa solusi utama:

1. Meningkatkan protokol agregasi tanda tangan, mungkin akan menggunakan teknologi ZK-SNARKs, untuk menangani jutaan tanda tangan validator dalam satu slot waktu.

2. Mekanisme Komite Orbit: memilih secara acak komite berskala menengah untuk bertanggung jawab atas finalisasi rantai, sambil mempertahankan karakteristik biaya serangan yang tinggi.

3. Mekanisme Staking Ganda: Menetapkan dua jenis staker, satu dengan persyaratan setoran yang lebih tinggi, dan satu lagi lebih rendah. Hanya staker tingkat tinggi yang terlibat langsung dalam proses finalitas ekonomi.

Setiap solusi memiliki kelebihan dan kekurangan, perlu menyeimbangkan antara keamanan, desentralisasi, dan kompleksitas teknis.

Pemilihan Pemimpin Rahasia Tunggal

Saat ini, pengusul blok berikutnya dapat diketahui sebelumnya, yang dapat menyebabkan kerentanan keamanan. Pemilihan pemimpin rahasia tunggal )SSLE( dirancang untuk mengatasi masalah ini, dengan menggunakan teknologi enkripsi untuk membuat "ID verifikator 'buta'" untuk setiap verifikator, dan memberi beberapa pengusul kesempatan untuk melakukan reorganisasi dan pengacakan kembali pada kolam ID buta.

Namun, mewujudkan protokol SSLE yang sederhana dan efisien bukanlah hal yang mudah. Bagaimana cara mewujudkan SSLE tanpa secara signifikan meningkatkan kompleksitas protokol, serta bagaimana merancang SSLE yang tahan kuantum, adalah masalah yang perlu dipecahkan.

![Ethereum protokol teknologi upgrade prospek analisis (1): The Merge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-153ba8816e34fe273a854b70b061774c.webp(

Konfirmasi transaksi yang lebih cepat

Memperpendek waktu konfirmasi transaksi Ethereum ) dari 12 detik menjadi 4 detik ( akan secara signifikan meningkatkan pengalaman pengguna, meningkatkan efisiensi protokol DeFi, dan membantu desentralisasi L2. Ada dua jalur teknologi utama: mengurangi waktu slot, atau memungkinkan pengusul untuk menerbitkan pra-konfirmasi selama satu slot waktu.

Namun, memperpendek waktu slot mungkin meningkatkan risiko sentralisasi validator. Metode pra-konfirmasi meskipun dapat memperbaiki waktu konfirmasi rata-rata, tetapi tidak dapat memperbaiki kasus terburuk, dan bagaimana cara memberikan insentif pra-konfirmasi masih menjadi masalah yang perlu dipecahkan.

![Ethereum protokol teknologi upgrade prospek analisis (1): The Merge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-7bc9f3396191ee49aa1225eb188586df.webp(

Ancaman Komputasi Kuantum

Menghadapi ancaman komputasi kuantum yang mungkin di masa depan, Ethereum perlu secara aktif mengembangkan solusi alternatif yang tahan terhadap serangan kuantum. Setiap bagian protokol yang saat ini bergantung pada kurva elips perlu memiliki solusi alternatif yang berbasis hash atau teknologi tahan kuantum lainnya. Ini menyoroti pentingnya mempertahankan asumsi konservatif dalam desain attestation.

Kesimpulan

Jalan evolusi teknologi sistem attestation Ethereum penuh tantangan. Untuk menghadapi tantangan ini, finalitas deterministik dalam satu slot waktu, demokratisasi staking, pemilihan satu pemimpin rahasia, konfirmasi transaksi yang lebih cepat, serta pengembangan alternatif tahan serangan kuantum adalah masalah penting yang perlu diselesaikan oleh Ethereum.

Vitalik melakukan pemikiran mendalam tentang peningkatan "The Merge", mengusulkan berbagai kombinasi solusi teknis, dan membahas potensi desain teknologi PoS Ethereum serta jalur peningkatan teknis yang dapat dilaksanakan saat ini.

Dalam proses peningkatan teknologi, Ethereum terus mengeksplorasi inovasi, mempertimbangkan pilihan di antara berbagai solusi, untuk menemukan jalur pengembangan terbaik, mencapai tingkat keamanan, kinerja, dan desentralisasi yang lebih tinggi. Proses ini menunjukkan bahwa komunitas Ethereum sangat memperhatikan stabilitas dan keamanan sistem sambil mengejar kemajuan teknologi.

![Ethereum Protocol Technology Upgrade Prospects Analysis (1): The Merge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-8a62f08e888c99c5c5d45ad550de5927.webp(