La route d'évolution technique du système d'attestation Ethereum

Le co-fondateur d'Ethereum, Vitalik Buterin, a récemment publié une série d'articles sur le développement futur d'Ethereum, couvrant les six étapes clés de sa feuille de route. Cet article se concentrera sur la première étape "The Merge", en explorant les directions potentielles d'amélioration et les voies de mise en œuvre du mécanisme d'attestation (PoS).

"The Merge" marque une transformation majeure d'Ethereum du Proof of Work(PoW) vers le Proof of Stake(PoS). Bien qu'Ethereum fonctionne en tant que système PoS de manière stable depuis près de deux ans et affiche d'excellentes performances, plusieurs aspects nécessitent encore des optimisations supplémentaires.

Objectif principal

1. Réaliser la détermination de la durée d'un seul créneau (SSF), en réduisant le temps de confirmation finale du bloc de 15 minutes à l'intérieur d'un seul créneau.

2. Maximiser la vitesse de confirmation et d'achèvement des transactions tout en maintenant la décentralisation.

3. Abaisser le seuil de mise en jeu, améliorer la faisabilité de la mise en jeu individuelle.

4. Renforcer la robustesse globale du système.

5. Améliorer la résistance et la capacité de récupération face aux attaques à 51 %.

Défis techniques et solutions

déterminisme à un seul créneau et démocratisation du staking

Actuellement, la finalisation des blocs Ethereum prend environ 15 minutes, avec un seuil de mise de 32 ETH. Ce réglage vise à équilibrer le nombre de validateurs, le temps de finalisation et le coût d'exploitation des nœuds.

Idéalement, Ethereum espère maintenir la finalité économique tout en :

• Réduire le temps de finalisation des blocs à moins de 12 secondes
• Abaisser le seuil de mise minimal à 1 Éther

Pour atteindre ces objectifs, il existe actuellement plusieurs solutions :

1. Améliorer le protocole d'agrégation des signatures, par exemple en utilisant la technologie ZK-SNARKs.

2. Adoption du mécanisme du comité Orbit, par la sélection aléatoire d'un comité de taille moyenne responsable de la détermination finale de la chaîne.

3. Mettre en œuvre un mécanisme de double mise en gage, en établissant deux types de prêteurs avec des exigences de dépôt différentes.

élection d'un leader secret unique

Actuellement, le proposeur du prochain bloc est prévisible, ce qui pose des problèmes de sécurité. La solution consiste à cacher les informations du proposeur avant la génération du bloc, mais il n'est pas facile de mettre en œuvre un protocole suffisamment simple.

Accélérer la confirmation des transactions

Réduire le temps de confirmation des transactions de 12 secondes à 4 secondes peut considérablement améliorer l'expérience utilisateur. Il existe principalement deux méthodes :

• Réduire le temps de créneau à 8 secondes ou 4 secondes
• Permettre aux proposeurs de publier une pré-confirmation dans un seul créneau horaire

Cependant, ces méthodes sont toutes confrontées à des défis techniques et à des risques potentiels.

menace de calcul quantique

Face à la menace potentielle des ordinateurs quantiques, Ethereum doit développer des alternatives basées sur des hachages ou d'autres solutions résistantes aux quantiques pour la partie du protocole qui dépend actuellement des courbes elliptiques.

Conclusion

Ethereum fait face à de nombreux défis en matière d'optimisation des systèmes PoS. La détermination finale en un seul créneau, la démocratisation du staking, l'élection d'un seul leader secret, la confirmation des transactions plus rapide et le développement de solutions contre les attaques quantiques sont tous des problèmes clés qui doivent être résolus.

L'équipe d'Ethereum explore activement diverses solutions techniques, pesant le pour et le contre, afin de trouver le meilleur chemin de développement, tout en améliorant continuellement la sécurité, la performance et le degré de décentralisation du système. Ce processus reflète l'esprit d'innovation continue et d'auto-amélioration de la communauté Ethereum.