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以太坊PoS系統升級路線圖:單槽最終性、質押民主化與交易加速
以太坊權益證明系統的改進方向
以太坊轉向權益證明系統近兩年來運行穩定,在性能和去中心化方面表現出色。但仍有一些重要領域需要改進,主要包括以下幾個方面:
單槽最終性和質押民主化
目前以太坊需要15分鍾左右才能完成一個區塊的最終確認,且最低質押門檻爲32 ETH。理想情況下,我們希望:
實現這些目標面臨的主要挑戰是如何在大量驗證者參與的情況下,保持較低的節點運營開銷。目前有幾種可能的解決方案:
通過改進籤名聚合協議來處理每個時隙中數百萬驗證者的籤名
Orbit委員會機制:隨機選擇中等規模的委員會負責鏈的最終確認
兩層質押機制:將質押者分爲高存款要求和低存款要求兩類
這些方案各有利弊,需要在安全性、去中心化和效率之間權衡。
單一祕密Leader選舉
目前驗證者提出下一個區塊的信息是預先知道的,這存在安全隱患。解決方案是在區塊生成前隱藏下一個區塊生成者的信息。
單一祕密Leader選舉(SSLE)協議通過加密技術爲每個驗證者創建"盲"驗證者ID,然後隨機選擇一個盲ID作爲區塊提議者。
實現SSLE的主要挑戰是如何在不增加協議復雜性的前提下找到足夠簡單的方案。
更快的交易確認
將交易確認時間從12秒縮短至4秒左右將顯著改善用戶體驗。主要有兩種技術路線:
縮短時隙時間可能會帶來驗證者集中化風險。預確認方法可以改善平均確認時間,但無法改善最壞情況下的確認時間。
其他研究方向
51%攻擊恢復:減少對社交層的依賴,使恢復過程更加自動化
增加最終確認所需的法定人數閾值:從67%提高到80%左右,增強安全性
抗量子性:爲依賴橢圓曲線的協議部分開發基於哈希或其他量子抗性的替代方案
以太坊需要在這些方向上繼續改進,以增強安全性、去中心化程度和用戶體驗。