Ethereum passou com sucesso para o Proof of Stake há quase dois anos, apresentando um desempenho estável. No entanto, o sistema de Proof of Stake ainda tem algumas áreas que precisam de melhorias, principalmente incluem:
Finalidade de Slot Único e Democratização do Staking
Neste momento, o Ethereum precisa de 15 minutos para confirmar definitivamente um bloco, e o valor mínimo de staking é de 32 ETH. A situação ideal é:
Em um intervalo de tempo de (12 segundos ) é possível confirmar o bloco final.
Reduzir o valor mínimo de depósito para 1 ETH
O principal desafio para alcançar esses dois objetivos é como lidar com um grande número de validadores sem aumentar significativamente os custos operacionais dos nós. Atualmente, existem três principais soluções:
Ataque de força bruta: desenvolver um protocolo de agregação de assinaturas mais eficiente, possivelmente usando ZK-SNARKs.
Comissão Orbit: uma comissão de tamanho médio é escolhida aleatoriamente para a confirmação final, mas mantém a finalização econômica.
Duas camadas de staking: divididas em requisitos de depósito alto e requisitos de depósito baixo, apenas a camada de depósito alto participa diretamente da finalização econômica.
Estas soluções têm prós e contras, necessitando de mais investigação e ponderação.
Eleição de Líder Único Secreto
Atualmente, o proponente do próximo bloco é conhecido previamente, o que representa uma vulnerabilidade de segurança. A solução é ocultar as informações do proponente até que o bloco seja gerado.
O principal desafio é como garantir um único proponente ao mesmo tempo que se mantém a confidencialidade. Uma solução é usar tecnologia de criptografia para criar um ID de "validador cego" e, em seguida, selecionar aleatoriamente um ID cego como proponente.
Isso requer uma simplificação adicional do protocolo para implementação, e ponderação da complexidade adicional.
Confirmação de transação mais rápida
Reduzir o tempo de confirmação da transação de 12 segundos para 4 segundos pode melhorar significativamente a experiência do usuário. Existem duas principais rotas tecnológicas:
Reduza o tempo de intervalo para 8 segundos ou 4 segundos.
Permitir que os proponentes publiquem pré-confirmações durante os intervalos.
É necessário ponderar questões como a utilidade e os mecanismos de incentivo.
Outras Direções de Pesquisa
Recuperação de ataque de 51%: tentar automatizar o processo de recuperação, reduzindo a dependência da camada social.
Aumentar a porta de confirmação final: de 67% para 80%, para aumentar a segurança.
Resistência quântica: desenvolver alternativas resistentes a quântica que não dependem de curvas elípticas.
De um modo geral, o sistema PoS do Ethereum ainda tem vários aspectos que podem ser otimizados e melhorados, necessitando de um equilíbrio entre eficiência, segurança e descentralização.
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Caminho do Ethereum PoS: Perspectivas de finalização de slot único, democratização e otimização de desempenho
Como o PoS do Ethereum pode ser melhorado?
Ethereum passou com sucesso para o Proof of Stake há quase dois anos, apresentando um desempenho estável. No entanto, o sistema de Proof of Stake ainda tem algumas áreas que precisam de melhorias, principalmente incluem:
Finalidade de Slot Único e Democratização do Staking
Neste momento, o Ethereum precisa de 15 minutos para confirmar definitivamente um bloco, e o valor mínimo de staking é de 32 ETH. A situação ideal é:
O principal desafio para alcançar esses dois objetivos é como lidar com um grande número de validadores sem aumentar significativamente os custos operacionais dos nós. Atualmente, existem três principais soluções:
Ataque de força bruta: desenvolver um protocolo de agregação de assinaturas mais eficiente, possivelmente usando ZK-SNARKs.
Comissão Orbit: uma comissão de tamanho médio é escolhida aleatoriamente para a confirmação final, mas mantém a finalização econômica.
Duas camadas de staking: divididas em requisitos de depósito alto e requisitos de depósito baixo, apenas a camada de depósito alto participa diretamente da finalização econômica.
Estas soluções têm prós e contras, necessitando de mais investigação e ponderação.
Eleição de Líder Único Secreto
Atualmente, o proponente do próximo bloco é conhecido previamente, o que representa uma vulnerabilidade de segurança. A solução é ocultar as informações do proponente até que o bloco seja gerado.
O principal desafio é como garantir um único proponente ao mesmo tempo que se mantém a confidencialidade. Uma solução é usar tecnologia de criptografia para criar um ID de "validador cego" e, em seguida, selecionar aleatoriamente um ID cego como proponente.
Isso requer uma simplificação adicional do protocolo para implementação, e ponderação da complexidade adicional.
Confirmação de transação mais rápida
Reduzir o tempo de confirmação da transação de 12 segundos para 4 segundos pode melhorar significativamente a experiência do usuário. Existem duas principais rotas tecnológicas:
Reduza o tempo de intervalo para 8 segundos ou 4 segundos.
Permitir que os proponentes publiquem pré-confirmações durante os intervalos.
É necessário ponderar questões como a utilidade e os mecanismos de incentivo.
Outras Direções de Pesquisa
Recuperação de ataque de 51%: tentar automatizar o processo de recuperação, reduzindo a dependência da camada social.
Aumentar a porta de confirmação final: de 67% para 80%, para aumentar a segurança.
Resistência quântica: desenvolver alternativas resistentes a quântica que não dependem de curvas elípticas.
De um modo geral, o sistema PoS do Ethereum ainda tem vários aspectos que podem ser otimizados e melhorados, necessitando de um equilíbrio entre eficiência, segurança e descentralização.