Sistema de atestação do Ethereum: Direções futuras de desenvolvimento
A transição do proof of work para o atestação tornou-se o marco mais importante na história da Ethereum. Após quase dois anos de operação, o sistema de atestação tem se destacado em termos de estabilidade, desempenho e descentralização. No entanto, ainda há algumas áreas chave que precisam de melhorias adicionais. Este artigo irá explorar as possíveis direções de melhorias técnicas para o sistema de atestação da Ethereum no futuro.
Finalidade de um único slot e democratização do staking
Atualmente, o Ethereum leva cerca de 15 minutos para confirmar definitivamente um bloco, e o valor mínimo de garantia é de 32 ETH. Isso é um compromisso feito para equilibrar o número de validadores, o tempo de conclusão e os custos dos nós. Idealmente, gostaríamos de alcançar os seguintes dois objetivos:
Em um intervalo de tempo de (12 segundos ou menos, a confirmação final do bloco é concluída.
Reduzir o limite mínimo de staking para 1 Éter
O principal desafio para alcançar esses objetivos é como lidar com o aumento dos custos trazido por um grande número de validadores, mantendo ao mesmo tempo a finalidade econômica. Atualmente, existem várias soluções possíveis:
Melhorar o protocolo de agregação de assinaturas, como utilizando técnicas como ZK-SNARKs.
Mecanismo do Comitê Orbit: seleção aleatória de um comitê de médio porte responsável pela confirmação final, mantendo ao mesmo tempo a finalização econômica.
Mecanismo de staking em duas camadas: classifica os stakers em dois níveis, alto e baixo, onde apenas o nível alto participa diretamente da finalização econômica.
Manter o status quo.
Cada solução tem suas vantagens e desvantagens, e é necessário encontrar um equilíbrio entre segurança, descentralização e eficiência. As soluções possíveis também incluem combinações das soluções mencionadas acima.
![Vitalik novo trabalho: como o Ethereum PoS pode ser melhorado?])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-dcaa942746832687cba123fe9d53695b.webp(
Eleição de Líder Único Secreto
Atualmente, o proponente do próximo bloco é conhecido antecipadamente, o que representa um risco de segurança. Os atacantes podem lançar um ataque DoS contra o validador-alvo. A eleição de um único líder secreto )SSLE( destina-se a resolver este problema, ocultando a identidade do proponente do próximo bloco através de técnicas de criptografia.
Apesar de o SSLE ser teoricamente viável, ainda enfrenta alguns desafios na implementação prática:
Como implementar o SSLE sem aumentar excessivamente a complexidade do protocolo.
Como projetar um esquema SSLE resistente a quântica suficientemente eficiente
Outra opção é mitigar o risco de DoS através de outras medidas ao nível do P2P ), sem implementar o SSLE.
Confirmação de transação mais rápida
Reduzir o tempo de confirmação das transações de 12 segundos para 4 segundos irá melhorar significativamente a experiência do usuário. Existem duas principais rotas tecnológicas:
Reduzir o intervalo de tempo para 8 segundos ou 4 segundos.
Permitir que os proponentes publiquem pré-confirmações durante a janela de tempo.
Ambos os métodos têm suas vantagens e desvantagens. Reduzir o tempo de intervalo pode aumentar o risco de centralização, enquanto o método de pré-confirmação pode melhorar o tempo médio de confirmação, mas não consegue melhorar o pior cenário. Além disso, como incentivar a pré-confirmação também é uma questão a ser resolvida.
Outras Direções de Pesquisa
Recuperação de ataque de 51%: reduzir a dependência da camada social, tornando o processo de recuperação o mais automatizado possível.
Aumentar o limiar de quórum: aumentar a taxa de apoio necessária para a confirmação final de 67% para 80%, a fim de aumentar a segurança.
Resistência quântica: À medida que a tecnologia de computação quântica avança, é necessário desenvolver alternativas baseadas em hash ou outras resistências quânticas para a parte dos protocolos que dependem de curvas elípticas.
Estas direções de melhoria visam reforçar ainda mais a segurança, eficiência e descentralização do sistema de atestação do Ethereum. No entanto, cada melhoria requer uma ponderação entre vários objetivos, necessitando de discussões e pesquisas aprofundadas da comunidade para serem finalmente determinadas.
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O futuro do sistema de atestação do Ethereum: cinco direções para melhorar o desempenho e a segurança.
Sistema de atestação do Ethereum: Direções futuras de desenvolvimento
A transição do proof of work para o atestação tornou-se o marco mais importante na história da Ethereum. Após quase dois anos de operação, o sistema de atestação tem se destacado em termos de estabilidade, desempenho e descentralização. No entanto, ainda há algumas áreas chave que precisam de melhorias adicionais. Este artigo irá explorar as possíveis direções de melhorias técnicas para o sistema de atestação da Ethereum no futuro.
Finalidade de um único slot e democratização do staking
Atualmente, o Ethereum leva cerca de 15 minutos para confirmar definitivamente um bloco, e o valor mínimo de garantia é de 32 ETH. Isso é um compromisso feito para equilibrar o número de validadores, o tempo de conclusão e os custos dos nós. Idealmente, gostaríamos de alcançar os seguintes dois objetivos:
O principal desafio para alcançar esses objetivos é como lidar com o aumento dos custos trazido por um grande número de validadores, mantendo ao mesmo tempo a finalidade econômica. Atualmente, existem várias soluções possíveis:
Melhorar o protocolo de agregação de assinaturas, como utilizando técnicas como ZK-SNARKs.
Mecanismo do Comitê Orbit: seleção aleatória de um comitê de médio porte responsável pela confirmação final, mantendo ao mesmo tempo a finalização econômica.
Mecanismo de staking em duas camadas: classifica os stakers em dois níveis, alto e baixo, onde apenas o nível alto participa diretamente da finalização econômica.
Manter o status quo.
Cada solução tem suas vantagens e desvantagens, e é necessário encontrar um equilíbrio entre segurança, descentralização e eficiência. As soluções possíveis também incluem combinações das soluções mencionadas acima.
![Vitalik novo trabalho: como o Ethereum PoS pode ser melhorado?])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-dcaa942746832687cba123fe9d53695b.webp(
Eleição de Líder Único Secreto
Atualmente, o proponente do próximo bloco é conhecido antecipadamente, o que representa um risco de segurança. Os atacantes podem lançar um ataque DoS contra o validador-alvo. A eleição de um único líder secreto )SSLE( destina-se a resolver este problema, ocultando a identidade do proponente do próximo bloco através de técnicas de criptografia.
Apesar de o SSLE ser teoricamente viável, ainda enfrenta alguns desafios na implementação prática:
Outra opção é mitigar o risco de DoS através de outras medidas ao nível do P2P ), sem implementar o SSLE.
Confirmação de transação mais rápida
Reduzir o tempo de confirmação das transações de 12 segundos para 4 segundos irá melhorar significativamente a experiência do usuário. Existem duas principais rotas tecnológicas:
Ambos os métodos têm suas vantagens e desvantagens. Reduzir o tempo de intervalo pode aumentar o risco de centralização, enquanto o método de pré-confirmação pode melhorar o tempo médio de confirmação, mas não consegue melhorar o pior cenário. Além disso, como incentivar a pré-confirmação também é uma questão a ser resolvida.
Outras Direções de Pesquisa
Recuperação de ataque de 51%: reduzir a dependência da camada social, tornando o processo de recuperação o mais automatizado possível.
Aumentar o limiar de quórum: aumentar a taxa de apoio necessária para a confirmação final de 67% para 80%, a fim de aumentar a segurança.
Resistência quântica: À medida que a tecnologia de computação quântica avança, é necessário desenvolver alternativas baseadas em hash ou outras resistências quânticas para a parte dos protocolos que dependem de curvas elípticas.
Estas direções de melhoria visam reforçar ainda mais a segurança, eficiência e descentralização do sistema de atestação do Ethereum. No entanto, cada melhoria requer uma ponderação entre vários objetivos, necessitando de discussões e pesquisas aprofundadas da comunidade para serem finalmente determinadas.