Hướng cải tiến tiềm năng của hệ thống Bằng chứng Ethereum

Bằng chứng ( PoS ) hệ thống đã ổn định hoạt động trên Ethereum gần hai năm, nhưng vẫn còn một số lĩnh vực quan trọng cần cải thiện. Bài viết này sẽ tập trung thảo luận về những điểm có thể cải thiện trong thiết kế kỹ thuật của Bằng chứng, cũng như các phương pháp khả thi để thực hiện những cải tiến này.

Tính cuối cùng một lần và dân chủ hóa việc đặt cược

Hiện tại Ethereum cần khoảng 15 phút để hoàn thành một khối, và tối thiểu cần 32 ETH để trở thành người staking. Chúng tôi hy vọng có thể cải thiện tình hình trong hai lĩnh vực sau:

• Trong một khoảng thời gian, khối ( được xác nhận cuối cùng khoảng 12 giây )
• Cho phép sử dụng 1 ETH để staking

Thách thức chính trong việc đạt được những mục tiêu này là làm thế nào để giữ chi phí vận hành nút thấp trong bối cảnh có rất nhiều người xác thực. Hiện tại có một số giải pháp khả thi:

1. Tấn công brute force: Phát triển giao thức tổng hợp chữ ký tiên tiến hơn, có thể sử dụng công nghệ ZK-SNARKs.

2. Hội đồng Orbit: giới thiệu một hội đồng trung bình được chọn ngẫu nhiên phụ trách việc xác định cuối cùng, đồng thời giữ lại tính cuối cùng về kinh tế.

3. Hai tầng staking: Chia người staking thành hai cấp độ cao và thấp, chỉ có cấp độ cao mới trực tiếp tham gia cung cấp tính cuối cùng kinh tế.

Những phương án này đều có ưu và nhược điểm, cần nghiên cứu và cân nhắc thêm.

Bầu cử Leader bí mật đơn lẻ

Hiện tại, thứ tự đề xuất khối của các xác thực viên được xác định trước, điều này có thể dẫn đến các cuộc tấn công DoS. Cuộc bầu cử Leader bí mật duy nhất (SSLE) thông qua công nghệ mã hóa ẩn đi người đề xuất khối tiếp theo, có thể giải quyết vấn đề này.

Nhưng giao thức SSLE sẽ làm tăng đáng kể sự phức tạp của hệ thống, có thể cần phải xem xét việc triển khai sau khi các cơ chế chứng minh không biết khác được đưa vào giao thức Ethereum.

Xác nhận giao dịch nhanh hơn

Việc rút ngắn thời gian xác nhận giao dịch từ 12 giây xuống còn 4 giây có thể cải thiện đáng kể trải nghiệm của người dùng. Chủ yếu có hai hướng công nghệ:

• Giảm thời gian khe đến 4-8 giây
• Cho phép người đề xuất công bố xác nhận trước trong quá trình khe thời gian

Nhưng những kế hoạch này đều phải đối mặt với một số thách thức về kỹ thuật và động lực, cần được cân nhắc thêm.

Các hướng nghiên cứu khác

• Khôi phục tấn công 51%: Cố gắng tự động hóa quá trình khôi phục, giảm bớt sự phụ thuộc vào lớp xã hội
• Tăng tỷ lệ hỗ trợ của các validator cần thiết để xác nhận cuối cùng, chẳng hạn như từ 67% lên 80%
• Tăng cường khả năng chống lại máy tính lượng tử của hệ thống

Nói chung, hệ thống PoS của Ethereum vẫn còn nhiều không gian cải tiến, cần liên tục tìm kiếm sự cân bằng giữa bảo mật, phi tập trung và hiệu suất.