探討以太坊提升交易確認速度的可行方案

區塊鏈用戶體驗的一個關鍵因素是交易確認時間。以太坊在這方面已有顯著進步，目前L1上的交易通常能在5-20秒內確認，與信用卡支付相當。然而，進一步縮短確認時間仍有價值，某些應用甚至需要亞秒級的延遲。本文將探討以太坊改善交易確認時間的幾種可能方案。

現有技術概述

單槽最終性

當前以太坊的Gasper共識機制採用槽和週期的結構，每12秒一個槽，32個槽組成一個週期。驗證者在每個槽對鏈頭進行投票，兩個週期後達成最終性。這種方法存在復雜性問題，且12.8分鍾的最終確認時間過長。

單槽最終性（SSF）提議採用類似Tendermint的機制，每個區塊在下一個區塊生成前就能達成最終性。但這要求每個質押者每12秒發布兩條消息，給網路帶來較大負載。盡管有一些優化方案，如Orbit SSF，但用戶仍需等待5-20秒才能確認交易。

Rollup預確認

以太坊採用以rollup爲中心的路線圖，L2協議可爲用戶提供更快的確認時間。理論上，L2可以建立自己的去中心化排序器網路，每幾百毫秒就爲區塊籤名一次。但這對L2來說是一項巨大的工作。

基礎預確認

基礎預確認利用以太坊提議者的復雜性，創建一個標準化協議，用戶可以支付額外費用來獲得交易被包含在下一個區塊的即時保證。如果提議者違反承諾，將面臨懲罰。這種機制可以爲L1和L2交易提供預確認。

未來可能的架構

假設實現了單槽最終性，並使用類似Orbit的技術減少每個槽的驗證者數量，同時延長槽時間到16秒。結合rollup預確認或基礎預確認，我們可能會得到一個新的epoch-slot架構。

這種架構反映了一個深層次的哲學原因：達成大致共識所需的時間比達成最大程度的"經濟最終性"要少。這主要是由於節點數量和節點"質量"的差異。

L2的策略選擇

L2目前有三種主要策略：

1. 完全基於以太坊的技術和價值觀
2. 作爲"帶區塊鏈腳手架的服務器"
3. 折中方案：擁有約100個節點的快速鏈，由以太坊提供額外安全性

對於不同的應用場景，這三種策略各有優勢。關鍵問題是以太坊原生的epoch-and-slot架構能做到多好，特別是如果能將slot時間縮短到1秒，那麼第三種策略的空間就會大大縮小。

結語

目前，我們離這些問題的最終答案還有一段距離。區塊提議者的復雜程度仍存在不確定性。像Orbit SSF這樣的新設計爲epoch-and-slot架構提供了更多可能性。探索更多選項不僅能爲L1和L2用戶帶來更好的體驗，還能簡化L2開發者的工作。