Ethereum PoS còn có thể cải thiện như thế nào?

Ethereum đã hoạt động hệ thống chứng minh cổ phần thành công gần hai năm, thể hiện khá ổn định. Nhưng vẫn còn một số lĩnh vực quan trọng cần cải thiện, bao gồm các đặc điểm kỹ thuật và sự biến đổi kinh tế. Bài viết này sẽ tập trung thảo luận về những điểm nào còn có thể cải thiện trong thiết kế kỹ thuật của chứng minh cổ phần.

Tính cuối cùng của khe đơn và dân chủ hóa staking

Hiện tại Ethereum cần khoảng 15 phút để hoàn thành một khối, và cần 32 ETH để trở thành người staking. Trong điều kiện lý tưởng, chúng tôi hy vọng:

• Hoàn thành tính cuối cùng của khối trong một khoảng thời gian khoảng 12 giây ( )
• Cho phép sử dụng 1 Ether để staking

Hai mục tiêu này đều sẽ tăng chi phí vận hành của các nút. Để giải quyết vấn đề này, hiện có một số giải pháp chính:

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

2. Ủy ban Orbit: Chọn ngẫu nhiên một ủy ban có quy mô vừa phải để chịu trách nhiệm xác định cuối cùng chuỗi.

3. Staking hai tầng: Chia người staking thành hai loại theo yêu cầu tiền gửi cao và yêu cầu tiền gửi thấp.

4. Duy trì hiện trạng

Mỗi phương án đều có ưu nhược điểm, cần phải cân nhắc. Cũng có thể áp dụng chiến lược kết hợp, như thêm Orbit nhưng không thực hiện tính cuối cùng trong một khe.

Bầu cử Lãnh đạo Bí mật Đơn nhất

Hiện tại, việc xác thực người đề xuất khối tiếp theo là có thể dự đoán, tồn tại rủi ro tấn công DoS. Bầu chọn Lãnh đạo bí mật đơn lẻ (SSLE) thông qua công nghệ mã hóa tạo ra "ID mù" cho từng người xác thực, sau đó ngẫu nhiên chọn một ID mù làm người đề xuất, giải quyết vấn đề này.

Thách thức chính của việc triển khai SSLE là làm thế nào để thực hiện mà không làm tăng quá nhiều độ phức tạp. Có thể phải đợi đến khi giao thức Ethereum giới thiệu cơ chế chứng minh không biết chung vì những lý do khác, thì độ phức tạp bổ sung của SSLE mới giảm xuống mức chấp nhận được.

Xác nhận giao dịch nhanh hơn

Việc giảm thời gian xác nhận giao dịch từ 12 giây xuống 4 giây sẽ cải thiện đáng kể trải nghiệm của người dùng. Chính có hai tuyến kỹ thuật chính:

1. Giảm thời gian khoảng trống xuống còn 8 giây hoặc 4 giây

2. Cho phép người đề xuất công bố xác nhận trước trong quá trình khe thời gian

Giảm thời gian khoảng trống có thể mang lại rủi ro tập trung hóa của các xác thực viên. Phương pháp xác nhận trước có thể cải thiện tình huống trung bình, nhưng không thể cải thiện thời gian bao gồm trong trường hợp tồi tệ nhất. Làm thế nào để khuyến khích xác nhận trước cũng là một vấn đề cần giải quyết.

Các hướng nghiên cứu khác

• Khôi phục tấn công 51%: Giảm sự phụ thuộc vào lớp xã hội, làm cho quá trình khôi phục trở nên tự động hóa nhất có thể.

• Tăng ngưỡng số lượng pháp định: từ 67% lên 80%, tăng cường an toàn

• Khả năng chống lại lượng tử: Phát triển các giải pháp thay thế chống lượng tử cho các phần giao thức dựa trên đường cong elip

Tổng thể, Ethereum PoS vẫn còn nhiều không gian cải tiến, cần tìm kiếm sự cân bằng giữa an ninh, tính phi tập trung và hiệu suất. Sự phát triển trong tương lai sẽ tập trung vào những lĩnh vực then chốt này, nhằm tăng cường khả năng mở rộng và tính ổn định của Ethereum.