La atestación de Ethereum aún tiene margen de mejora
Ethereum ha estado funcionando de manera estable durante casi dos años desde que se convirtió en un sistema de atestación. Este mecanismo de atestación ha demostrado ser excepcional en términos de estabilidad, rendimiento y descentralización. Sin embargo, aún hay algunas áreas importantes en las que se necesita mejorar la atestación.
Este artículo se centrará en los aspectos que aún se pueden mejorar en el diseño técnico de la atestación, así como en las posibles vías para implementar estas mejoras. Esta no es una lista exhaustiva, sino un conjunto de ideas que se están considerando activamente.
Finalidad de un solo slot y democratización del staking
Actualmente, Ethereum necesita aproximadamente 15 minutos para completar un bloque y se requieren 32 ETH para convertirse en un validador. Esto es el resultado de un equilibrio entre tres objetivos:
Maximizar el número de validadores que pueden participar en la atestación
Minimizar el tiempo de finalización
Minimizar los costos de operación de los nodos
Estos tres objetivos son contradictorios. En un mundo ideal, queremos lograrlo mientras mantenemos la finalización económica:
Completar el bloque en un intervalo de tiempo de 12 segundos o menos (
Permitir a los validadores hacer staking con 1 ETH
El principal desafío para lograr estos objetivos es cómo hacer que la finalización de un solo slot funcione con un número muy alto de validadores, sin que esto conlleve un costo operativo de nodo extremadamente alto. Actualmente hay varias soluciones potenciales:
Fuerza bruta - Desarrollar un mejor protocolo de agregación de firmas, posiblemente utilizando ZK-SNARKs.
Comité Orbit - un nuevo mecanismo que permite a un comité mediano seleccionado al azar ser responsable de la finalización de la cadena.
Dos niveles de participación - Se dividen a los participantes en dos categorías, aquellos con altos y bajos requisitos de depósito, solo el nivel alto participa directamente en la provisión de la finalización económica.
Mantener el estado actual
Cada opción tiene sus ventajas y desventajas que deben sopesarse. Se pueden combinar múltiples estrategias, como agregar Orbit pero no ejecutar la finalización de un solo slot, o usar parámetros conservadores para ejecutar Orbit SSF y combinar técnicas de fuerza bruta, etc.
![Vitalik nuevo trabajo: ¿Cómo se puede mejorar aún más la atestación de Ethereum?])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-dcaa942746832687cba123fe9d53695b.webp(
Elección de un solo secreto Leader
Actualmente, el proponente del siguiente bloque es conocido de antemano, lo que presenta un riesgo de seguridad. Los atacantes pueden monitorear la red, identificar las direcciones IP de los validadores y lanzar un ataque DoS justo cuando el validador está a punto de proponer un bloque.
La elección de un único líder secreto ) SSLE ( utiliza tecnología criptográfica para crear un "ID de validador ciego" para cada validador, y luego permite que múltiples proponentes tengan la oportunidad de reorganizar y volver a cegar el pool de IDs ciegos. En cada intervalo, se elige aleatoriamente un ID ciego, y solo el propietario de ese ID puede generar una prueba válida para proponer un bloque, pero nadie sabe a qué validador corresponde ese ID.
El principal desafío de SSLE es encontrar e implementar un protocolo lo suficientemente simple para ser aplicado en la red principal. Necesitamos sopesar la complejidad y la seguridad del protocolo. Otra opción es utilizar medidas de mitigación fuera del protocolo para abordar el problema de DoS.
![Vitalik nueva obra: ¿cómo se puede mejorar aún más Ethereum PoS?])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-3d2b27a42983b6869ec03b8c4da448ed.webp(
Confirmación de transacciones más rápida
Reducir el tiempo de confirmación de transacciones de 12 segundos a 4 segundos mejorará significativamente la experiencia del usuario, hará que los protocolos DeFi sean más eficientes y ayudará a la descentralización de L2. Hay dos rutas tecnológicas principales:
Reducir el tiempo de inactividad, como reducirlo a 8 segundos o 4 segundos.
Permitir a los proponentes publicar preconfirmaciones durante el proceso de ranuras.
La reducción del tiempo de ranura puede aumentar el riesgo de centralización de los validadores. El método de preconfirmación puede mejorar el tiempo de inclusión en promedio, pero no puede mejorar el peor de los casos. También se debe considerar cómo incentivar la preconfirmación.
![Vitalik nueva obra: ¿Cómo se puede mejorar aún más Ethereum PoS?])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-2b8fb12d30bf983eaa92252d0ca59752.webp(
Otras áreas de investigación
Recuperación de ataques del 51%: reducir la dependencia del nivel social, haciendo que el proceso de recuperación sea lo más automatizado posible.
Aumentar el umbral de quórum: elevar el porcentaje de apoyo requerido para la aprobación final del 67% al 80% para aumentar la seguridad.
Resistencia cuántica: desarrollar alternativas basadas en hash u otras resistencias cuánticas para enfrentar la amenaza de las futuras computadoras cuánticas.
Estas mejoras pueden aumentar aún más la seguridad, eficiencia y descentralización del sistema de atestación de Ethereum. Pero cada mejora requiere sopesar los pros y los contras, y se necesita el esfuerzo conjunto de la comunidad para lograr el equilibrio óptimo.
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Las cinco direcciones de optimización del mecanismo de atestación de Ethereum
La atestación de Ethereum aún tiene margen de mejora
Ethereum ha estado funcionando de manera estable durante casi dos años desde que se convirtió en un sistema de atestación. Este mecanismo de atestación ha demostrado ser excepcional en términos de estabilidad, rendimiento y descentralización. Sin embargo, aún hay algunas áreas importantes en las que se necesita mejorar la atestación.
Este artículo se centrará en los aspectos que aún se pueden mejorar en el diseño técnico de la atestación, así como en las posibles vías para implementar estas mejoras. Esta no es una lista exhaustiva, sino un conjunto de ideas que se están considerando activamente.
Finalidad de un solo slot y democratización del staking
Actualmente, Ethereum necesita aproximadamente 15 minutos para completar un bloque y se requieren 32 ETH para convertirse en un validador. Esto es el resultado de un equilibrio entre tres objetivos:
Estos tres objetivos son contradictorios. En un mundo ideal, queremos lograrlo mientras mantenemos la finalización económica:
El principal desafío para lograr estos objetivos es cómo hacer que la finalización de un solo slot funcione con un número muy alto de validadores, sin que esto conlleve un costo operativo de nodo extremadamente alto. Actualmente hay varias soluciones potenciales:
Fuerza bruta - Desarrollar un mejor protocolo de agregación de firmas, posiblemente utilizando ZK-SNARKs.
Comité Orbit - un nuevo mecanismo que permite a un comité mediano seleccionado al azar ser responsable de la finalización de la cadena.
Dos niveles de participación - Se dividen a los participantes en dos categorías, aquellos con altos y bajos requisitos de depósito, solo el nivel alto participa directamente en la provisión de la finalización económica.
Mantener el estado actual
Cada opción tiene sus ventajas y desventajas que deben sopesarse. Se pueden combinar múltiples estrategias, como agregar Orbit pero no ejecutar la finalización de un solo slot, o usar parámetros conservadores para ejecutar Orbit SSF y combinar técnicas de fuerza bruta, etc.
![Vitalik nuevo trabajo: ¿Cómo se puede mejorar aún más la atestación de Ethereum?])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-dcaa942746832687cba123fe9d53695b.webp(
Elección de un solo secreto Leader
Actualmente, el proponente del siguiente bloque es conocido de antemano, lo que presenta un riesgo de seguridad. Los atacantes pueden monitorear la red, identificar las direcciones IP de los validadores y lanzar un ataque DoS justo cuando el validador está a punto de proponer un bloque.
La elección de un único líder secreto ) SSLE ( utiliza tecnología criptográfica para crear un "ID de validador ciego" para cada validador, y luego permite que múltiples proponentes tengan la oportunidad de reorganizar y volver a cegar el pool de IDs ciegos. En cada intervalo, se elige aleatoriamente un ID ciego, y solo el propietario de ese ID puede generar una prueba válida para proponer un bloque, pero nadie sabe a qué validador corresponde ese ID.
El principal desafío de SSLE es encontrar e implementar un protocolo lo suficientemente simple para ser aplicado en la red principal. Necesitamos sopesar la complejidad y la seguridad del protocolo. Otra opción es utilizar medidas de mitigación fuera del protocolo para abordar el problema de DoS.
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Confirmación de transacciones más rápida
Reducir el tiempo de confirmación de transacciones de 12 segundos a 4 segundos mejorará significativamente la experiencia del usuario, hará que los protocolos DeFi sean más eficientes y ayudará a la descentralización de L2. Hay dos rutas tecnológicas principales:
La reducción del tiempo de ranura puede aumentar el riesgo de centralización de los validadores. El método de preconfirmación puede mejorar el tiempo de inclusión en promedio, pero no puede mejorar el peor de los casos. También se debe considerar cómo incentivar la preconfirmación.
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Otras áreas de investigación
Recuperación de ataques del 51%: reducir la dependencia del nivel social, haciendo que el proceso de recuperación sea lo más automatizado posible.
Aumentar el umbral de quórum: elevar el porcentaje de apoyo requerido para la aprobación final del 67% al 80% para aumentar la seguridad.
Resistencia cuántica: desarrollar alternativas basadas en hash u otras resistencias cuánticas para enfrentar la amenaza de las futuras computadoras cuánticas.
Estas mejoras pueden aumentar aún más la seguridad, eficiencia y descentralización del sistema de atestación de Ethereum. Pero cada mejora requiere sopesar los pros y los contras, y se necesita el esfuerzo conjunto de la comunidad para lograr el equilibrio óptimo.
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