Triển vọng nâng cấp PoS Ethereum: Cân bằng giữa an ninh và Phi tập trung
Đồng sáng lập Ethereum Vitalik Buterin gần đây đã phát hành một loạt bài viết về sự phát triển trong tương lai của Ethereum, bao gồm sáu giai đoạn chính, trong đó có The Merge. Bài viết này sẽ tập trung vào giai đoạn The Merge, khám phá các hướng cải tiến tiềm năng của cơ chế chứng minh cổ phần PoS và con đường thực hiện của nó.
Kể từ khi Ethereum thành công chuyển sang hệ thống PoS, nó đã thể hiện xuất sắc về tính ổn định, hiệu suất và Phi tập trung. Tuy nhiên, vẫn còn một số lĩnh vực quan trọng cần được tối ưu hóa thêm. Lộ trình năm 2023 chủ yếu tập trung vào việc cải thiện các đặc tính kỹ thuật và mô hình kinh tế để đối phó với rủi ro tập trung.
Mục tiêu cốt lõi của The Merge
Thực hiện tính chắc chắn trong một khoảng thời gian (SSF): Rút ngắn thời gian xác nhận cuối cùng của khối từ khoảng 15 phút.
Trong khi giữ Phi tập trung, tăng tốc độ xác nhận và hoàn thành giao dịch.
Giảm ngưỡng staking riêng lẻ, tăng tính khả thi tham gia.
Tăng cường tính ổn định của hệ thống.
Nâng cao khả năng chống lại và phục hồi sau các cuộc tấn công 51%.
Định hình thời gian đơn lẻ và dân chủ hóa việc staking
Hiện tại, việc xác nhận khối Ethereum mất khoảng 15 phút, với ngưỡng đặt cọc tối thiểu là 32 ETH. Đây là kết quả của việc cân nhắc giữa ba mục tiêu: tối đa hóa số lượng xác thực viên, tối thiểu hóa thời gian xác nhận cuối cùng và giảm chi phí vận hành nút.
Trong lý tưởng, Ethereum hy vọng đạt được hai cải tiến trong khi vẫn giữ được tính cuối cùng về kinh tế:
Rút ngắn thời gian xác nhận cuối cùng của khối xuống còn một khoảng thời gian (12 giây hoặc ngắn hơn).
Những cải tiến này sẽ giúp nhiều người dùng hưởng lợi từ mức bảo mật cao hơn, đồng thời giảm bớt rào cản cho việc staking riêng lẻ. Tuy nhiên, điều này cũng mang lại thách thức về công nghệ, cần duy trì hoạt động hiệu quả trong bối cảnh số lượng người xác thực tăng mạnh.
Giải pháp xác định trong một khoảng thời gian
Để giải quyết những thách thức trên, có một số giải pháp tiềm năng:
Tối ưu hóa giao thức tổng hợp chữ ký: Có thể sử dụng công nghệ ZK-SNARKs để cải thiện hiệu quả xử lý chữ ký của một lượng lớn người xác nhận.
Cơ chế Ủy ban Orbit: Chọn ngẫu nhiên một ủy ban có quy mô vừa để chịu trách nhiệm về việc xác định cuối cùng của chuỗi, đồng thời giữ chi phí tấn công cao trong khi giảm bớt gánh nặng cho các nút.
Cơ chế staking hai lớp: Thiết lập hai loại người staking cao và thấp, chỉ có cấp cao mới tham gia trực tiếp vào việc cung cấp tính cuối cùng của kinh tế.
Mỗi phương án đều có những ưu điểm và nhược điểm, cần phải cân nhắc giữa tính an toàn, Phi tập trung và khả năng kỹ thuật.
Bầu cử lãnh đạo bí mật đơn nhất
Hiện tại, người đề xuất khối tiếp theo là có thể dự đoán được, điều này tiềm ẩn nguy cơ an ninh. Cuộc bầu cử lãnh đạo bí mật đơn lẻ (SSLE) được thiết kế nhằm giải quyết vấn đề này, bằng cách ẩn thông tin người đề xuất cho đến khi khối được tạo ra thông qua công nghệ mã hóa.
Tuy nhiên, việc thực hiện một giao thức SSLE đơn giản và hiệu quả không phải là điều dễ dàng. Cần tìm ra sự cân bằng giữa sự đơn giản của giao thức và tính bảo mật, đồng thời cũng phải xem xét khả năng chống lại tính toán lượng tử.
Thúc đẩy xác nhận giao dịch
Việc rút ngắn thời gian xác nhận giao dịch (chẳng hạn như giảm từ 12 giây xuống 4 giây) sẽ cải thiện đáng kể trải nghiệm người dùng và hiệu quả DeFi. Có hai phương pháp chính:
Rút ngắn thời gian khoảng cách xuống còn 8 giây hoặc 4 giây.
Cho phép người đề xuất công bố xác nhận trước trong một khoảng thời gian.
Tuy nhiên, việc rút ngắn thời gian khoảng trống có thể dẫn đến việc tập trung hóa các người xác thực, trong khi phương pháp xác nhận trước rất khó cải thiện hiệu suất trong trường hợp tồi tệ nhất.
Xem xét chống lại tính toán lượng tử
Đối mặt với mối đe dọa tiềm tàng của máy tính lượng tử, Ethereum cần phát triển các giải pháp thay thế dựa trên băm hoặc các phương pháp kháng lượng tử khác cho các phần giao thức hiện tại phụ thuộc vào đường cong elip.
Kết luận
Hệ thống PoS của Ethereum đang đối mặt với nhiều thách thức trong tiến trình công nghệ. Độ xác định cuối cùng trong một khoảng thời gian, dân chủ hóa việc đặt cọc, bầu cử lãnh đạo bí mật đơn lẻ, xác nhận giao dịch nhanh hơn và khả năng chống tấn công lượng tử, đều là những vấn đề cần được giải quyết. Trong quá trình theo đuổi bảo mật, hiệu suất và Phi tập trung cao hơn, đội ngũ Ethereum đang không ngừng khám phá và đổi mới, cân nhắc các giải pháp công nghệ khác nhau để tìm ra con đường phát triển tốt nhất.
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
21 thích
Phần thưởng
21
4
Chia sẻ
Bình luận
0/400
ParallelChainMaxi
· 07-20 21:40
Cái này còn phải đẩy thêm nữa.
Xem bản gốcTrả lời0
RetiredMiner
· 07-20 04:38
Người khai thác thuần túy quả nhiên không có triển vọng nữa
Xem bản gốcTrả lời0
SandwichHunter
· 07-20 04:24
Muốn chống lại Tính toán lượng tử? Chờ một trăm năm nhé.
Lộ trình nâng cấp PoS Ethereum: Theo đuổi sự cân bằng giữa an toàn và Phi tập trung
Triển vọng nâng cấp PoS Ethereum: Cân bằng giữa an ninh và Phi tập trung
Đồng sáng lập Ethereum Vitalik Buterin gần đây đã phát hành một loạt bài viết về sự phát triển trong tương lai của Ethereum, bao gồm sáu giai đoạn chính, trong đó có The Merge. Bài viết này sẽ tập trung vào giai đoạn The Merge, khám phá các hướng cải tiến tiềm năng của cơ chế chứng minh cổ phần PoS và con đường thực hiện của nó.
Kể từ khi Ethereum thành công chuyển sang hệ thống PoS, nó đã thể hiện xuất sắc về tính ổn định, hiệu suất và Phi tập trung. Tuy nhiên, vẫn còn một số lĩnh vực quan trọng cần được tối ưu hóa thêm. Lộ trình năm 2023 chủ yếu tập trung vào việc cải thiện các đặc tính kỹ thuật và mô hình kinh tế để đối phó với rủi ro tập trung.
Mục tiêu cốt lõi của The Merge
Thực hiện tính chắc chắn trong một khoảng thời gian (SSF): Rút ngắn thời gian xác nhận cuối cùng của khối từ khoảng 15 phút.
Trong khi giữ Phi tập trung, tăng tốc độ xác nhận và hoàn thành giao dịch.
Giảm ngưỡng staking riêng lẻ, tăng tính khả thi tham gia.
Tăng cường tính ổn định của hệ thống.
Nâng cao khả năng chống lại và phục hồi sau các cuộc tấn công 51%.
Định hình thời gian đơn lẻ và dân chủ hóa việc staking
Hiện tại, việc xác nhận khối Ethereum mất khoảng 15 phút, với ngưỡng đặt cọc tối thiểu là 32 ETH. Đây là kết quả của việc cân nhắc giữa ba mục tiêu: tối đa hóa số lượng xác thực viên, tối thiểu hóa thời gian xác nhận cuối cùng và giảm chi phí vận hành nút.
Trong lý tưởng, Ethereum hy vọng đạt được hai cải tiến trong khi vẫn giữ được tính cuối cùng về kinh tế:
Những cải tiến này sẽ giúp nhiều người dùng hưởng lợi từ mức bảo mật cao hơn, đồng thời giảm bớt rào cản cho việc staking riêng lẻ. Tuy nhiên, điều này cũng mang lại thách thức về công nghệ, cần duy trì hoạt động hiệu quả trong bối cảnh số lượng người xác thực tăng mạnh.
Giải pháp xác định trong một khoảng thời gian
Để giải quyết những thách thức trên, có một số giải pháp tiềm năng:
Tối ưu hóa giao thức tổng hợp chữ ký: Có thể sử dụng công nghệ ZK-SNARKs để cải thiện hiệu quả xử lý chữ ký của một lượng lớn người xác nhận.
Cơ chế Ủy ban Orbit: Chọn ngẫu nhiên một ủy ban có quy mô vừa để chịu trách nhiệm về việc xác định cuối cùng của chuỗi, đồng thời giữ chi phí tấn công cao trong khi giảm bớt gánh nặng cho các nút.
Cơ chế staking hai lớp: Thiết lập hai loại người staking cao và thấp, chỉ có cấp cao mới tham gia trực tiếp vào việc cung cấp tính cuối cùng của kinh tế.
Mỗi phương án đều có những ưu điểm và nhược điểm, cần phải cân nhắc giữa tính an toàn, Phi tập trung và khả năng kỹ thuật.
Bầu cử lãnh đạo bí mật đơn nhất
Hiện tại, người đề xuất khối tiếp theo là có thể dự đoán được, điều này tiềm ẩn nguy cơ an ninh. Cuộc bầu cử lãnh đạo bí mật đơn lẻ (SSLE) được thiết kế nhằm giải quyết vấn đề này, bằng cách ẩn thông tin người đề xuất cho đến khi khối được tạo ra thông qua công nghệ mã hóa.
Tuy nhiên, việc thực hiện một giao thức SSLE đơn giản và hiệu quả không phải là điều dễ dàng. Cần tìm ra sự cân bằng giữa sự đơn giản của giao thức và tính bảo mật, đồng thời cũng phải xem xét khả năng chống lại tính toán lượng tử.
Thúc đẩy xác nhận giao dịch
Việc rút ngắn thời gian xác nhận giao dịch (chẳng hạn như giảm từ 12 giây xuống 4 giây) sẽ cải thiện đáng kể trải nghiệm người dùng và hiệu quả DeFi. Có hai phương pháp chính:
Tuy nhiên, việc rút ngắn thời gian khoảng trống có thể dẫn đến việc tập trung hóa các người xác thực, trong khi phương pháp xác nhận trước rất khó cải thiện hiệu suất trong trường hợp tồi tệ nhất.
Xem xét chống lại tính toán lượng tử
Đối mặt với mối đe dọa tiềm tàng của máy tính lượng tử, Ethereum cần phát triển các giải pháp thay thế dựa trên băm hoặc các phương pháp kháng lượng tử khác cho các phần giao thức hiện tại phụ thuộc vào đường cong elip.
Kết luận
Hệ thống PoS của Ethereum đang đối mặt với nhiều thách thức trong tiến trình công nghệ. Độ xác định cuối cùng trong một khoảng thời gian, dân chủ hóa việc đặt cọc, bầu cử lãnh đạo bí mật đơn lẻ, xác nhận giao dịch nhanh hơn và khả năng chống tấn công lượng tử, đều là những vấn đề cần được giải quyết. Trong quá trình theo đuổi bảo mật, hiệu suất và Phi tập trung cao hơn, đội ngũ Ethereum đang không ngừng khám phá và đổi mới, cân nhắc các giải pháp công nghệ khác nhau để tìm ra con đường phát triển tốt nhất.