# イーサリアム認証にはまだ向上の余地があるイーサリアムは、作業証明から認証システムに移行して以来、ほぼ2年間安定して運用されています。この認証メカニズムは、安定性、性能、分散化の面で優れた成果を示しています。しかし、認証には依然として重要な分野での改善が必要です。この記事では、認証の技術設計において改善できる点と、これらの改善を実現する可能性のある方法について重点的に議論します。これは包括的なリストではなく、現在積極的に検討されているアイデアのリストです。! 【ヴィタリック氏の新著「イーサリアムPoSはどうすれば改善できるのか?」 ](https://img-cdn.gateio.im/social/moments-e230820cd094e9c5f0d9fd18b8b11819)## シングルスロットの最終性とステーキングの民主化現在、イーサリアムは約15分で1つのブロックを完成させる必要があり、質権者になるためには32 ETHが必要です。これは3つの目標の間でのトレードオフの結果です:- 参加できるステーキングのバリデーターの数を最大化する- 完了時間の最小化 - ノードの運用コストを最小化するこの3つの目標は互いに矛盾しています。理想的には、私たちは経済的な最終性を保持しながら:- 1つのタイムスロット内でブロック(12秒以内またはそれより短く)を完了する- バリデーターは1 ETHでステーキングを許可されますこれらの目標を達成する際の主な課題は、非常に多くのバリデーターがいる状況で、シングルスロットの最終性を機能させる方法であり、同時に非常に高いノード運営コストを引き起こさないようにすることです。現在、いくつかの潜在的な解決策があります:1. ブルートフォース攻撃 - より良い署名集約プロトコルを開発する、ZK-SNARKsを使用する可能性があります。2. Orbit委員会 - 一種新機構、ランダムに選ばれた中型委員会がチェーンの最終決定を担当します。3. 二層ステーキング - ステーキング参加者を預金要件の高い層と低い層に分け、高い層のみが経済的最終性の提供に直接参加する。4. 現状維持それぞれの方案には、考慮すべき利点と欠点があります。Orbitを追加するが、単一スロットの最終性を実行しない、または保守的なパラメータを使用してOrbit SSFを実行し、暴力的な技術と組み合わせるなど、複数の戦略を組み合わせることができます。! 【ヴィタリック氏の新著「イーサリアムPoSはどうすれば改善できるのか?」 ](https://img-cdn.gateio.im/social/moments-dcaa942746832687cba123fe9d53695b)## シングルシークレットリーダー選挙現在、次のブロックの提案者は事前に知られており、これにはセキュリティ上のリスクがあります。攻撃者はネットワークを監視し、検証者に対応するIPアドレスを特定し、検証者がブロックを提案しようとする際にDoS攻撃を開始することができます。単一秘密リーダー選挙(SSLE)プロトコルは、暗号技術を使って各検証者の"盲"検証者IDを作成し、複数の提案者が盲IDプールを再編成し再盲化する機会を持つようにします。各期間ごとにランダムに1つの盲IDを選択し、そのIDの所有者のみがブロックを提案するために有効な証明を生成できますが、誰もそのIDがどの検証者に対応しているかを知りません。SSLEの主な課題は、メインネットで実装するために十分に簡単なプロトコルを見つけて実現することです。私たちはプロトコルの複雑さと安全性のバランスを取る必要があります。もう一つの選択肢は、DoS問題を解決するためにプロトコル外の緩和策を使用することです。! 【ヴィタリック氏の新著「イーサリアムPoSはどうすれば改善できるのか?」 ](https://img-cdn.gateio.im/social/moments-3d2b27a42983b6869ec03b8c4da448ed)## より速い取引確認取引確認時間を12秒から4秒に短縮することで、ユーザー体験が大幅に改善され、DeFiプロトコルがより効率的になり、L2の非中央集権化に貢献します。主に2つの技術的アプローチがあります:1. スロット時間を短縮し、8秒または4秒に減らします。2. 提案者がタイムスロットプロセス中にプレ確認を公開することを許可します。スロット時間を短縮することは、バリデーターの集中化リスクを引き起こす可能性があります。プレ確認方法は、平均的な包含時間を改善することができますが、最悪のシナリオを改善することはできません。プレ確認をどのようにインセンティブするかも考慮する必要があります。! 【ヴィタリック氏の新著「イーサリアムPoSはどうすれば改善できるのか?」 ](https://img-cdn.gateio.im/social/moments-2b8fb12d30bf983eaa92252d0ca59752)## その他の研究分野- 51%攻撃の回復: ソーシャル層への依存を減らし、回復プロセスを可能な限り自動化する。- 定足数の閾値を引き上げる: 最終的に必要な支持比率を67%から80%に引き上げて、安全性を高める。- 抗量子性: ハッシュまたはその他の量子耐性の代替策を開発し、将来の量子コンピュータの脅威に対処する。これらの改善は、イーサリアム認証システムのセキュリティ、効率性、および分散化の程度をさらに強化することができます。しかし、各改善には利点と欠点のバランスを考慮する必要があり、最適なバランスを実現するためにコミュニティの協力が必要です。! 【ヴィタリック氏の新著「イーサリアムPoSはどうすれば改善できるのか?」 ](https://img-cdn.gateio.im/social/moments-134e985861c8134dcc8ae7a5bcfb052a)! 【ヴィタリック氏の新著「イーサリアムPoSはどうすれば改善できるのか?」 ](https://img-cdn.gateio.im/social/moments-36660b0a4f2815b69411178c31278b4a)! 【ヴィタリック氏の新著「イーサリアムPoSはどうすれば改善できるのか?」 ](https://img-cdn.gateio.im/social/moments-d5cef02f15c32d2c5ef214d84b215cad)! 【ヴィタリック氏の新著「イーサリアムPoSはどうすれば改善できるのか?」 ](https://img-cdn.gateio.im/social/moments-b61abd3b1b42c1a417c68b89cb30310a)
イーサリアム認証メカニズムの五大最適化方向
イーサリアム認証にはまだ向上の余地がある
イーサリアムは、作業証明から認証システムに移行して以来、ほぼ2年間安定して運用されています。この認証メカニズムは、安定性、性能、分散化の面で優れた成果を示しています。しかし、認証には依然として重要な分野での改善が必要です。
この記事では、認証の技術設計において改善できる点と、これらの改善を実現する可能性のある方法について重点的に議論します。これは包括的なリストではなく、現在積極的に検討されているアイデアのリストです。
! 【ヴィタリック氏の新著「イーサリアムPoSはどうすれば改善できるのか?」 ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-e230820cd094e9c5f0d9fd18b8b11819.webp)
シングルスロットの最終性とステーキングの民主化
現在、イーサリアムは約15分で1つのブロックを完成させる必要があり、質権者になるためには32 ETHが必要です。これは3つの目標の間でのトレードオフの結果です:
この3つの目標は互いに矛盾しています。理想的には、私たちは経済的な最終性を保持しながら:
これらの目標を達成する際の主な課題は、非常に多くのバリデーターがいる状況で、シングルスロットの最終性を機能させる方法であり、同時に非常に高いノード運営コストを引き起こさないようにすることです。現在、いくつかの潜在的な解決策があります:
ブルートフォース攻撃 - より良い署名集約プロトコルを開発する、ZK-SNARKsを使用する可能性があります。
Orbit委員会 - 一種新機構、ランダムに選ばれた中型委員会がチェーンの最終決定を担当します。
二層ステーキング - ステーキング参加者を預金要件の高い層と低い層に分け、高い層のみが経済的最終性の提供に直接参加する。
現状維持
それぞれの方案には、考慮すべき利点と欠点があります。Orbitを追加するが、単一スロットの最終性を実行しない、または保守的なパラメータを使用してOrbit SSFを実行し、暴力的な技術と組み合わせるなど、複数の戦略を組み合わせることができます。
! 【ヴィタリック氏の新著「イーサリアムPoSはどうすれば改善できるのか?」 ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-dcaa942746832687cba123fe9d53695b.webp)
シングルシークレットリーダー選挙
現在、次のブロックの提案者は事前に知られており、これにはセキュリティ上のリスクがあります。攻撃者はネットワークを監視し、検証者に対応するIPアドレスを特定し、検証者がブロックを提案しようとする際にDoS攻撃を開始することができます。
単一秘密リーダー選挙(SSLE)プロトコルは、暗号技術を使って各検証者の"盲"検証者IDを作成し、複数の提案者が盲IDプールを再編成し再盲化する機会を持つようにします。各期間ごとにランダムに1つの盲IDを選択し、そのIDの所有者のみがブロックを提案するために有効な証明を生成できますが、誰もそのIDがどの検証者に対応しているかを知りません。
SSLEの主な課題は、メインネットで実装するために十分に簡単なプロトコルを見つけて実現することです。私たちはプロトコルの複雑さと安全性のバランスを取る必要があります。もう一つの選択肢は、DoS問題を解決するためにプロトコル外の緩和策を使用することです。
! 【ヴィタリック氏の新著「イーサリアムPoSはどうすれば改善できるのか?」 ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-3d2b27a42983b6869ec03b8c4da448ed.webp)
より速い取引確認
取引確認時間を12秒から4秒に短縮することで、ユーザー体験が大幅に改善され、DeFiプロトコルがより効率的になり、L2の非中央集権化に貢献します。主に2つの技術的アプローチがあります:
スロット時間を短縮することは、バリデーターの集中化リスクを引き起こす可能性があります。プレ確認方法は、平均的な包含時間を改善することができますが、最悪のシナリオを改善することはできません。プレ確認をどのようにインセンティブするかも考慮する必要があります。
! 【ヴィタリック氏の新著「イーサリアムPoSはどうすれば改善できるのか?」 ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-2b8fb12d30bf983eaa92252d0ca59752.webp)
その他の研究分野
51%攻撃の回復: ソーシャル層への依存を減らし、回復プロセスを可能な限り自動化する。
定足数の閾値を引き上げる: 最終的に必要な支持比率を67%から80%に引き上げて、安全性を高める。
抗量子性: ハッシュまたはその他の量子耐性の代替策を開発し、将来の量子コンピュータの脅威に対処する。
これらの改善は、イーサリアム認証システムのセキュリティ、効率性、および分散化の程度をさらに強化することができます。しかし、各改善には利点と欠点のバランスを考慮する必要があり、最適なバランスを実現するためにコミュニティの協力が必要です。
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