Cung cấp thời gian xác nhận giao dịch nhanh hơn cho ETH, nâng cao trải nghiệm người dùng

Thời gian xác nhận giao dịch nhanh chóng là một trong những đặc điểm quan trọng của trải nghiệm người dùng blockchain tốt. Trong những năm gần đây, Ethereum đã đạt được những tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực này. Nhờ vào EIP-1559 và thời gian tạo khối ổn định sau khi chuyển sang PoS, các giao dịch được gửi trên L1 thường có thể được xác nhận trong khoảng 5-20 giây, tương đương với trải nghiệm thanh toán bằng thẻ tín dụng. Tuy nhiên, việc cải thiện trải nghiệm người dùng vẫn có giá trị, một số ứng dụng thậm chí yêu cầu độ trễ dưới một giây. Bài viết này sẽ khám phá một số tùy chọn khả thi mà Ethereum có trong việc cải thiện thời gian xác nhận giao dịch.

Tổng quan về công nghệ hiện tại

tính cuối cùng của một khe

Hiện tại, sự đồng thuận Gasper của Ethereum áp dụng kiến trúc khe và kỷ nguyên. Mỗi 12 giây là một khe, một số người xác thực bỏ phiếu cho đầu chuỗi, trong 32 khe (6,4 phút) tất cả người xác thực có cơ hội bỏ phiếu một lần. Những lá phiếu này được giải thích lại thành các thông điệp tương tự như trong thuật toán đồng thuận PBFT, sau hai kỷ nguyên (12,8 phút), cung cấp một loại đảm bảo kinh tế mạnh mẽ được gọi là tính cuối cùng.

Trong những năm gần đây, phương pháp này ngày càng ít được ưa chuộng, chủ yếu có hai lý do: Thứ nhất, nó quá phức tạp, tồn tại nhiều vấn đề tương tác giữa cơ chế bỏ phiếu theo khe và cơ chế tính cuối theo kỷ; Thứ hai, thời gian chờ 12.8 phút là quá dài.

Tính cuối cùng của khe đơn (SSF) đã thay thế kiến trúc này bằng cơ chế tương tự như Tendermint, trong đó khối N được xác nhận cuối cùng trước khi khối N+1 được tạo ra. Sự khác biệt chính với Tendermint là giữ lại cơ chế "rò rỉ không hoạt động", cho phép chuỗi tiếp tục hoạt động và phục hồi khi hơn 1/3 các xác thực viên ngoại tuyến.

Thách thức chính của SSF là mỗi người xác thực cần phải phát hành hai thông điệp mỗi 12 giây, điều này tạo ra gánh nặng lớn cho chuỗi. Mặc dù có một số ý tưởng đổi mới như Orbit SSF có thể làm giảm bớt vấn đề này, nhưng người dùng vẫn phải chờ từ 5 đến 20 giây.

Xác nhận trước Rollup

Ethereum luôn tuân theo lộ trình tập trung vào rollup, thiết kế lớp cơ sở (L1) để hỗ trợ khả năng sẵn có của dữ liệu và các tính năng khác cho các giao thức L2. Điều này tạo ra sự tách biệt về điểm chú ý trong hệ sinh thái: L1 tập trung vào khả năng chống kiểm duyệt, độ tin cậy và sự ổn định, trong khi L2 thì hướng đến người dùng một cách trực tiếp hơn.

Về lý thuyết, việc tạo ra mạng sắp xếp phi tập trung là trách nhiệm của L2. Một nhóm nhỏ các xác nhận viên có thể ký cho các khối sau mỗi vài trăm mili giây và đặt tài sản thế chấp vào những khối này. Các tiêu đề của các khối L2 cuối cùng sẽ được phát hành lên L1.

Tuy nhiên, yêu cầu tất cả các L2 thực hiện sắp xếp phi tập trung dường như không công bằng, điều này tương đương với việc yêu cầu rollup hoàn thành công việc tương tự như việc tạo ra một L1 hoàn toàn mới. Do đó, một số người đã đề xuất để tất cả các L2 (cũng như L1) sử dụng cơ chế xác nhận trước được chia sẻ trong phạm vi Ethereum: xác nhận trước cơ bản.

xác nhận trước cơ bản

Phương pháp xác nhận trước cơ bản giả định rằng người đề xuất Ethereum là những người tham gia phức tạp liên quan đến MEV. Nó khai thác sự phức tạp này bằng cách khuyến khích những người đề xuất này nhận trách nhiệm cung cấp dịch vụ xác nhận trước.

Phương pháp này tạo ra một giao thức tiêu chuẩn, cho phép người dùng cung cấp phí bổ sung để nhận được sự đảm bảo ngay lập tức rằng giao dịch sẽ được đưa vào khối tiếp theo, cũng như tuyên bố về kết quả thực hiện giao dịch đó. Nếu người đề xuất vi phạm cam kết, họ có thể bị tịch thu.

Cơ chế này không chỉ đảm bảo cho giao dịch L1, đối với các rollups "dựa trên", tất cả các khối L2 đều là giao dịch L1, do đó cũng có thể cung cấp xác nhận trước cho bất kỳ L2 nào.

Triển vọng tương lai

Giả sử đã đạt được tính cuối cùng của một khe đơn, sử dụng công nghệ giống như Orbit để giảm số lượng người xác nhận ký từng khe, đồng thời cũng đạt được tiến bộ trong việc giảm mức tối thiểu đặt cọc 32 ETH. Thời gian khe có thể tăng lên 16 giây, sau đó sử dụng xác nhận trước rollup hoặc xác nhận cơ sở để cung cấp cho người dùng sự xác nhận nhanh hơn. Cuối cùng, chúng ta đã có một kỷ nguyên mới - kiến trúc khe.

Kiến trúc này dường như khó tránh khỏi, vì thời gian cần thiết để đạt được sự đồng thuận đại khái về một điều gì đó ngắn hơn thời gian cần thiết để đạt được "tính kinh tế cuối cùng" tối đa. Nguyên nhân bao gồm số lượng nút và "chất lượng" của các nút. Nếu có thể dựa vào một tập hợp con nút chuyên môn để đạt được sự đồng thuận gần đúng (vẫn sử dụng tập hợp xác thực đầy đủ để xác định tính cuối cùng), chúng ta có thể giảm thời gian xác nhận xuống khoảng 2 giây.

Vì vậy, việc khám phá không gian thiết kế vẫn có giá trị, đặc biệt là hướng có sự phân tách chú ý mạnh mẽ hơn giữa hai cơ chế.

Lựa chọn chiến lược L2

L2 hiện có ba chiến lược hợp lý:

1. Về mặt kỹ thuật và quan điểm đều "dựa trên" Ethereum, tối ưu hóa các thuộc tính và giá trị cơ bản của nó.
2. Trở thành "máy chủ có khung blockchain", tận dụng tối đa hiệu suất máy chủ và tính bảo mật của blockchain.
3. Phương pháp thỏa hiệp: Một chuỗi nhanh với khoảng trăm nút, Ethereum cung cấp khả năng tương tác và bảo mật bổ sung.

Đối với một số ứng dụng, thời gian khối 12 giây đã đủ. Đối với các ứng dụng khác, giải pháp duy nhất là kiến trúc Thế kỷ - Lỗ. Vấn đề chính là kiến trúc Thế kỷ - Lỗ nguyên bản của Ethereum có thể hoạt động tốt đến đâu? Nếu nó có thể giảm xuống thời gian lỗ 1 giây, thì không gian cho chiến lược thứ ba sẽ trở nên rất nhỏ.

Hiện tại, chúng ta còn rất xa mới có được câu trả lời cuối cùng cho những vấn đề này. Độ phức tạp của người đề xuất khối vẫn còn không chắc chắn, và những thiết kế mới như Orbit SSF cũng đáng được khám phá thêm. Càng nhiều tùy chọn mà chúng ta có, chúng ta càng có thể cung cấp dịch vụ tốt hơn cho người dùng L1 và L2, đồng thời đơn giản hóa công việc cho các nhà phát triển L2.