Оптимізація часу підтвердження транзакцій Ethereum: дослідження швидшого користувацького досвіду

Одним із ключових аспектів користувацького досвіду в блокчейні є швидкість підтвердження транзакцій. Ethereum в останні роки досяг значного прогресу в цьому напрямку, і наразі транзакції на L1 зазвичай підтверджуються протягом 5-20 секунд, що в принципі може конкурувати з оплатою кредитними картками. Однак подальше скорочення часу підтвердження все ще має свою цінність, особливо для деяких сценаріїв застосування, які вимагають затримки в підсумку менше ніж секунду. У цій статті буде розглянуто кілька доцільних рішень для оптимізації часу підтвердження транзакцій в Ethereum.

Огляд існуючих технологій

Остання односекційна фінальність

Ethereum наразі використовує механізм консенсусу Gasper, який базується на структурі слотів і циклів. Кожні 12 секунд — це слот, валідатори по черзі голосують за голову ланцюга, кожні 32 слоти (6.4 хвилини) утворюють повний цикл. Цей механізм забезпечує потужні економічні гарантії після двох циклів (12.8 хвилин), які називаються "остаточністю".

Однак, цей метод має проблеми зі складністю та тривалістю. Для цього було запропоновано концепцію однослотової фінальності (SSF), схожу на консенсус Tendermint, але з механізмом "неактивного витоку" для підвищення еластичності мережі. Головним викликом SSF є необхідність великої кількості обмінів повідомленнями кожні 12 секунд, що може створити величезне навантаження на мережу.

Попереднє підтвердження Rollup

З переходом Ethereum на дорожню карту, що базується на rollup, рішення L2 стають важливим способом забезпечення швидшого підтвердження транзакцій. Теоретично, L2 може створити власну децентралізовану мережу сортировки, що забезпечує підтвердження на рівні мілісекунд. Однак це вимагає від L2 виконання роботи, еквівалентної створенню нової L1.

Щоб вирішити цю проблему, було запропоновано концепцію базових попередніх підтверджень (Based preconfirmations). Цей метод використовує складність пропозиційників Ethereum, заохочуючи їх надавати послуги попереднього підтвердження через механізм стимулювання. Користувачі можуть сплачувати додаткові збори, щоб отримати миттєву гарантію того, що транзакція буде включена в наступний блок.

Майбутні перспективи: Архітектура Epoch-Slot

Узагальнюючи питання остаточності одного слоту та механізму попереднього підтвердження, майбутній Ethereum може впровадити архітектуру epoch-slot:

• Використання технологій, подібних до Orbit, для зменшення кількості валідаторів у кожному слоту
• Час затримки може бути подовжено до 16 секунд
• Поєднання попереднього підтвердження rollup або базового попереднього підтвердження для забезпечення швидшого підтвердження користувачем

Ця архітектура важко уникнути, головним чином, тому що досягнення приблизного консенсусу займає менше часу, ніж досягнення повної економічної фінальності. Фактори, що впливають, включають кількість учасників вузлів і "якість" вузлів.

Вибір стратегії L2

L2 проекти на даний момент можуть використовувати три стратегії:

1. Повністю на основі технологій та цінностей Ethereum
2. Як "сервер з гарантією блокчейн", поєднуючи централізовану ефективність і децентралізовану безпеку
3. Компромісний варіант: створити швидкий ланцюг, що складається з близько ста вузлів, одночасно використовуючи Ethereum для надання додаткової міжоперабельності та безпеки.

Для різних сценаріїв застосування вимоги до часу підтвердження також різні. Ключовим на майбутнє буде дослідження того, як оптимізувати рідну архітектуру епохи-слоту Ethereum та складність блок-пропонентів.

З розвитком технологій ми сподіваємось надати користувачам L1 та L2 кращий досвід, одночасно спрощуючи роботу розробників L2. Постійне дослідження та інновації принесуть більше можливостей для екосистеми Ethereum.