Diskusi tentang Solusi Praktis untuk Meningkatkan Waktu Konfirmasi Transaksi Ethereum
Dalam beberapa tahun terakhir, Ethereum telah mencapai kemajuan signifikan dalam kecepatan konfirmasi transaksi. Berkat EIP-1559 dan waktu blok yang stabil setelah beralih ke mekanisme PoS, transaksi yang dikirim pengguna di L1 biasanya dapat dikonfirmasi dalam 5-20 detik, yang pada dasarnya setara dengan pengalaman pembayaran kartu kredit. Namun, masih ada nilai dalam meningkatkan pengalaman pengguna lebih lanjut, beberapa aplikasi bahkan memerlukan waktu respons sub-detik. Artikel ini akan membahas beberapa solusi yang layak untuk meningkatkan kecepatan konfirmasi transaksi di Ethereum.
Tinjauan Teknologi yang Ada
finalitas slot tunggal
Saat ini, konsensus Gasper Ethereum menggunakan arsitektur slot dan periode. Setiap 12 detik satu slot, sebagian validator memberikan suara pada kepala rantai, dan dalam 32 slot (6,4 menit) semua validator memiliki kesempatan untuk memberikan suara sekali. Suara ini ditafsirkan sebagai pesan dalam algoritma konsensus seperti PBFT, dan setelah dua periode (12,8 menit), memberikan finalitas yang kuat dengan jaminan ekonomi.
Metode ini memiliki dua masalah utama: pertama, kompleksitas yang tinggi, terdapat banyak masalah interaksi antara mekanisme pemungutan suara slot ke slot dan mekanisme finalitas siklus ke siklus; kedua, waktu konfirmasi akhir 12,8 menit terlalu lama, tidak sesuai dengan harapan pengguna.
Single Slot Finality (SSF) menggantikan arsitektur ini melalui mekanisme yang mirip dengan Tendermint, di mana blok N dapat mencapai konfirmasi final sebelum blok N+1 dihasilkan. SSF mempertahankan mekanisme "non-active leakage", memungkinkan rantai untuk terus berjalan dan pulih meskipun lebih dari 1/3 validator offline.
Tantangan utama dari SSF adalah bahwa setiap penyetor harus mengirimkan dua pesan setiap 12 detik, yang merupakan beban berat bagi rantai. Meskipun ada beberapa solusi mitigasi, seperti proposal Orbit SSF yang baru-baru ini diajukan, pengguna masih harus menunggu 5-20 detik untuk mengonfirmasi transaksi.
Konfirmasi Awal Rollup
Ethereum dalam beberapa tahun terakhir telah mengikuti peta jalan yang berfokus pada rollup, merancang L1 sebagai lapisan dasar yang mendukung ketersediaan data dan fungsi lainnya untuk digunakan oleh protokol L2 (seperti rollups, validiums, dan plasmas), untuk memberikan layanan dengan tingkat keamanan yang setara dengan Ethereum kepada pengguna dalam skala yang lebih besar.
Ini mengakibatkan pemisahan fokus di dalam ekosistem Ethereum: L1 berfokus pada anti-sensor, keandalan, dan stabilitas, serta pemeliharaan dan peningkatan fungsi inti; sementara L2 lebih langsung melayani pengguna melalui budaya dan teknologi yang berbeda. Namun, L2 ingin memberikan waktu konfirmasi yang lebih cepat dari 5-20 detik kepada pengguna.
Secara teoritis, menciptakan jaringan penyortir terdesentralisasi adalah tanggung jawab L2. Sekelompok kecil validator mungkin menandatangani blok setiap beberapa ratus milidetik dan mempertaruhkan aset sebagai jaminan. Header blok L2 ini akhirnya akan diterbitkan ke L1.
Namun, meminta semua L2 untuk menerapkan pengurutan desentralisasi tampaknya tidak terlalu adil, ini setara dengan meminta rollup untuk menyelesaikan pekerjaan yang hampir sama dengan membuat L1 baru. Oleh karena itu, seseorang mengusulkan agar semua L2 (dan L1) berbagi satu mekanisme pra-konfirmasi dalam cakupan Ethereum: pra-konfirmasi dasar.
Prakonfirmasi Dasar
Metode pra-konfirmasi dasar mengasumsikan bahwa pengusul Ethereum adalah peserta kompleks yang terkait dengan MEV. Ini memanfaatkan kompleksitas ini dengan mendorong pengusul ini untuk menerima tanggung jawab dalam menyediakan layanan pra-konfirmasi.
Metode ini menciptakan protokol standar, di mana pengguna dapat membayar biaya tambahan untuk mendapatkan jaminan instan bahwa transaksi akan dimasukkan dalam blok berikutnya, serta komitmen terhadap hasil eksekusi transaksi tersebut. Jika pengusul melanggar komitmen, mereka akan menghadapi hukuman.
Mekanisme ini tidak hanya berlaku untuk transaksi L1, tetapi untuk rollup yang "berbasis" Ethereum, semua blok L2 pada dasarnya adalah transaksi L1, sehingga mekanisme yang sama dapat menyediakan layanan pra-konfirmasi untuk L2 mana pun.
Arsitektur yang Mungkin di Masa Depan
Misalkan kita telah mencapai finalitas satu slot, dan menggunakan teknologi seperti Orbit untuk mengurangi jumlah validator yang menandatangani setiap slot, sambil mempertahankan desentralisasi yang cukup untuk menurunkan ambang batas staking. Durasi slot mungkin akan meningkat menjadi 16 detik, kemudian kita menggunakan pra-konfirmasi rollup atau pra-konfirmasi dasar untuk memberikan konfirmasi yang lebih cepat kepada pengguna. Akhirnya, kita mendapatkan arsitektur siklus-slot.
Arsitektur ini sulit dihindari karena waktu yang diperlukan untuk mencapai konsensus umum tentang suatu hal jauh lebih singkat dibandingkan dengan waktu yang diperlukan untuk mencapai "finalitas ekonomi" yang maksimal. Alasan termasuk:
"Konsensus mendekati" hanya memerlukan sejumlah kecil node, sedangkan finalitas ekonomi memerlukan partisipasi mayoritas node.
Setelah jumlah node melebihi skala tertentu, waktu yang diperlukan untuk mengumpulkan tanda tangan akan meningkat secara signifikan.
Dalam Ethereum saat ini, slot 12 detik dibagi menjadi tiga sub-slot: penerbitan dan distribusi blok, bukti, penggabungan bukti. Jika kita secara signifikan mengurangi jumlah pembuktian, kita dapat menguranginya menjadi dua sub-slot, mencapai waktu slot 8 detik. Jika kita dapat mencapai kesepakatan mendekati dengan subset node yang terfokus (sambil tetap menggunakan kumpulan validator lengkap untuk menentukan finalitas), bahkan mungkin kita dapat memperpendek waktu menjadi sekitar 2 detik.
Oleh karena itu, arsitektur siklus-slot tampaknya tidak terhindarkan, tetapi ada perbedaan antara berbagai implementasi. Arah yang patut dieksplorasi adalah membangun pemisahan perhatian yang lebih kuat antara kedua mekanisme, alih-alih terhubung erat seperti Gasper.
Pilihan Strategi L2
Saat ini ada tiga strategi yang masuk akal untuk L2:
Secara teknis dan konseptual "berbasis" Ethereum. Rollup ini dapat dianggap sebagai "shard merek", dan mungkin juga melakukan banyak eksperimen dalam desain mesin virtual baru dan perbaikan teknis lainnya.
Menjadi "server dengan kerangka kerja blockchain". Dengan menambahkan bukti validitas STARK, memastikan hak keluar pengguna, mendukung pemilihan kolektif, dan cara lainnya, mendapatkan sebagian besar manfaat dari on-chain, sambil mempertahankan keunggulan efisiensi server.
Metode kompromi: Membangun rantai cepat dengan seratus node, sambil memanfaatkan Ethereum untuk menyediakan interoperabilitas dan keamanan tambahan. Ini adalah peta jalan praktis banyak proyek L2 saat ini.
Untuk beberapa aplikasi (seperti ENS, penyimpanan kunci, beberapa protokol pembayaran), waktu blok 12 detik sudah cukup. Untuk aplikasi lainnya, satu-satunya solusi adalah arsitektur siklus-slot. Dalam arsitektur ini, "siklus" adalah SSF Ethereum, sedangkan "slot" berbeda-beda dalam berbagai situasi:
Arsitektur siklus-slot asli Ethereum
Konfirmasi Pra-Server
Pra-konfirmasi Komite
Masalah kunci adalah seberapa baik solusi pertama dapat bekerja. Jika itu berkinerja baik, makna solusi ketiga akan berkurang. Solusi kedua akan selalu ada karena semua solusi "berbasis" Ethereum tidak cocok untuk L2 data off-chain seperti plasmas dan validiums. Jika arsitektur siklus-slot asli Ethereum dapat mengurangi waktu slot menjadi 1 detik, ruang untuk solusi ketiga akan sangat menyusut.
Saat ini, kita masih jauh dari jawaban akhir untuk masalah-masalah ini. Salah satu ketidakpastian kunci adalah seberapa kompleks pengusul blok akan menjadi. Desain baru seperti Orbit SSF memberikan kita lebih banyak ruang untuk eksplorasi, seperti menggunakan Orbit SSF sebagai periode dalam arsitektur periode-slot. Semakin banyak opsi yang kita miliki, semakin baik kita dapat melayani pengguna L1 dan L2, sambil menyederhanakan pekerjaan pengembang L2.
Halaman ini mungkin berisi konten pihak ketiga, yang disediakan untuk tujuan informasi saja (bukan pernyataan/jaminan) dan tidak boleh dianggap sebagai dukungan terhadap pandangannya oleh Gate, atau sebagai nasihat keuangan atau profesional. Lihat Penafian untuk detailnya.
16 Suka
Hadiah
16
5
Bagikan
Komentar
0/400
¯\_(ツ)_/¯
· 11jam yang lalu
Kecepatan ini bahkan tidak sebaik pow?
Lihat AsliBalas0
LightningAllInHero
· 08-02 19:40
Sekali lagi mengutak-atik kecepatan konfirmasi... tidak ada gunanya
Lihat AsliBalas0
rekt_but_resilient
· 08-02 19:33
L2 adalah untuk mempercepat.
Lihat AsliBalas0
ValidatorViking
· 08-02 19:30
waktu finalitas ini masih membuat ragnarök terlihat cepat... infrastruktur node perlu diuji secara serius sebelum ada penyesuaian konsensus yang mewah sejujurnya
Lihat AsliBalas0
RugPullSurvivor
· 08-02 19:17
Siapa yang akan melihat banyak tulisan di kertas putih ini?
Rencana percepatan konfirmasi transaksi Ethereum: diskusi menyeluruh dari SSF hingga prakonfirmasi L2
Diskusi tentang Solusi Praktis untuk Meningkatkan Waktu Konfirmasi Transaksi Ethereum
Dalam beberapa tahun terakhir, Ethereum telah mencapai kemajuan signifikan dalam kecepatan konfirmasi transaksi. Berkat EIP-1559 dan waktu blok yang stabil setelah beralih ke mekanisme PoS, transaksi yang dikirim pengguna di L1 biasanya dapat dikonfirmasi dalam 5-20 detik, yang pada dasarnya setara dengan pengalaman pembayaran kartu kredit. Namun, masih ada nilai dalam meningkatkan pengalaman pengguna lebih lanjut, beberapa aplikasi bahkan memerlukan waktu respons sub-detik. Artikel ini akan membahas beberapa solusi yang layak untuk meningkatkan kecepatan konfirmasi transaksi di Ethereum.
Tinjauan Teknologi yang Ada
finalitas slot tunggal
Saat ini, konsensus Gasper Ethereum menggunakan arsitektur slot dan periode. Setiap 12 detik satu slot, sebagian validator memberikan suara pada kepala rantai, dan dalam 32 slot (6,4 menit) semua validator memiliki kesempatan untuk memberikan suara sekali. Suara ini ditafsirkan sebagai pesan dalam algoritma konsensus seperti PBFT, dan setelah dua periode (12,8 menit), memberikan finalitas yang kuat dengan jaminan ekonomi.
Metode ini memiliki dua masalah utama: pertama, kompleksitas yang tinggi, terdapat banyak masalah interaksi antara mekanisme pemungutan suara slot ke slot dan mekanisme finalitas siklus ke siklus; kedua, waktu konfirmasi akhir 12,8 menit terlalu lama, tidak sesuai dengan harapan pengguna.
Single Slot Finality (SSF) menggantikan arsitektur ini melalui mekanisme yang mirip dengan Tendermint, di mana blok N dapat mencapai konfirmasi final sebelum blok N+1 dihasilkan. SSF mempertahankan mekanisme "non-active leakage", memungkinkan rantai untuk terus berjalan dan pulih meskipun lebih dari 1/3 validator offline.
Tantangan utama dari SSF adalah bahwa setiap penyetor harus mengirimkan dua pesan setiap 12 detik, yang merupakan beban berat bagi rantai. Meskipun ada beberapa solusi mitigasi, seperti proposal Orbit SSF yang baru-baru ini diajukan, pengguna masih harus menunggu 5-20 detik untuk mengonfirmasi transaksi.
Konfirmasi Awal Rollup
Ethereum dalam beberapa tahun terakhir telah mengikuti peta jalan yang berfokus pada rollup, merancang L1 sebagai lapisan dasar yang mendukung ketersediaan data dan fungsi lainnya untuk digunakan oleh protokol L2 (seperti rollups, validiums, dan plasmas), untuk memberikan layanan dengan tingkat keamanan yang setara dengan Ethereum kepada pengguna dalam skala yang lebih besar.
Ini mengakibatkan pemisahan fokus di dalam ekosistem Ethereum: L1 berfokus pada anti-sensor, keandalan, dan stabilitas, serta pemeliharaan dan peningkatan fungsi inti; sementara L2 lebih langsung melayani pengguna melalui budaya dan teknologi yang berbeda. Namun, L2 ingin memberikan waktu konfirmasi yang lebih cepat dari 5-20 detik kepada pengguna.
Secara teoritis, menciptakan jaringan penyortir terdesentralisasi adalah tanggung jawab L2. Sekelompok kecil validator mungkin menandatangani blok setiap beberapa ratus milidetik dan mempertaruhkan aset sebagai jaminan. Header blok L2 ini akhirnya akan diterbitkan ke L1.
Namun, meminta semua L2 untuk menerapkan pengurutan desentralisasi tampaknya tidak terlalu adil, ini setara dengan meminta rollup untuk menyelesaikan pekerjaan yang hampir sama dengan membuat L1 baru. Oleh karena itu, seseorang mengusulkan agar semua L2 (dan L1) berbagi satu mekanisme pra-konfirmasi dalam cakupan Ethereum: pra-konfirmasi dasar.
Prakonfirmasi Dasar
Metode pra-konfirmasi dasar mengasumsikan bahwa pengusul Ethereum adalah peserta kompleks yang terkait dengan MEV. Ini memanfaatkan kompleksitas ini dengan mendorong pengusul ini untuk menerima tanggung jawab dalam menyediakan layanan pra-konfirmasi.
Metode ini menciptakan protokol standar, di mana pengguna dapat membayar biaya tambahan untuk mendapatkan jaminan instan bahwa transaksi akan dimasukkan dalam blok berikutnya, serta komitmen terhadap hasil eksekusi transaksi tersebut. Jika pengusul melanggar komitmen, mereka akan menghadapi hukuman.
Mekanisme ini tidak hanya berlaku untuk transaksi L1, tetapi untuk rollup yang "berbasis" Ethereum, semua blok L2 pada dasarnya adalah transaksi L1, sehingga mekanisme yang sama dapat menyediakan layanan pra-konfirmasi untuk L2 mana pun.
Arsitektur yang Mungkin di Masa Depan
Misalkan kita telah mencapai finalitas satu slot, dan menggunakan teknologi seperti Orbit untuk mengurangi jumlah validator yang menandatangani setiap slot, sambil mempertahankan desentralisasi yang cukup untuk menurunkan ambang batas staking. Durasi slot mungkin akan meningkat menjadi 16 detik, kemudian kita menggunakan pra-konfirmasi rollup atau pra-konfirmasi dasar untuk memberikan konfirmasi yang lebih cepat kepada pengguna. Akhirnya, kita mendapatkan arsitektur siklus-slot.
Arsitektur ini sulit dihindari karena waktu yang diperlukan untuk mencapai konsensus umum tentang suatu hal jauh lebih singkat dibandingkan dengan waktu yang diperlukan untuk mencapai "finalitas ekonomi" yang maksimal. Alasan termasuk:
Dalam Ethereum saat ini, slot 12 detik dibagi menjadi tiga sub-slot: penerbitan dan distribusi blok, bukti, penggabungan bukti. Jika kita secara signifikan mengurangi jumlah pembuktian, kita dapat menguranginya menjadi dua sub-slot, mencapai waktu slot 8 detik. Jika kita dapat mencapai kesepakatan mendekati dengan subset node yang terfokus (sambil tetap menggunakan kumpulan validator lengkap untuk menentukan finalitas), bahkan mungkin kita dapat memperpendek waktu menjadi sekitar 2 detik.
Oleh karena itu, arsitektur siklus-slot tampaknya tidak terhindarkan, tetapi ada perbedaan antara berbagai implementasi. Arah yang patut dieksplorasi adalah membangun pemisahan perhatian yang lebih kuat antara kedua mekanisme, alih-alih terhubung erat seperti Gasper.
Pilihan Strategi L2
Saat ini ada tiga strategi yang masuk akal untuk L2:
Secara teknis dan konseptual "berbasis" Ethereum. Rollup ini dapat dianggap sebagai "shard merek", dan mungkin juga melakukan banyak eksperimen dalam desain mesin virtual baru dan perbaikan teknis lainnya.
Menjadi "server dengan kerangka kerja blockchain". Dengan menambahkan bukti validitas STARK, memastikan hak keluar pengguna, mendukung pemilihan kolektif, dan cara lainnya, mendapatkan sebagian besar manfaat dari on-chain, sambil mempertahankan keunggulan efisiensi server.
Metode kompromi: Membangun rantai cepat dengan seratus node, sambil memanfaatkan Ethereum untuk menyediakan interoperabilitas dan keamanan tambahan. Ini adalah peta jalan praktis banyak proyek L2 saat ini.
Untuk beberapa aplikasi (seperti ENS, penyimpanan kunci, beberapa protokol pembayaran), waktu blok 12 detik sudah cukup. Untuk aplikasi lainnya, satu-satunya solusi adalah arsitektur siklus-slot. Dalam arsitektur ini, "siklus" adalah SSF Ethereum, sedangkan "slot" berbeda-beda dalam berbagai situasi:
Masalah kunci adalah seberapa baik solusi pertama dapat bekerja. Jika itu berkinerja baik, makna solusi ketiga akan berkurang. Solusi kedua akan selalu ada karena semua solusi "berbasis" Ethereum tidak cocok untuk L2 data off-chain seperti plasmas dan validiums. Jika arsitektur siklus-slot asli Ethereum dapat mengurangi waktu slot menjadi 1 detik, ruang untuk solusi ketiga akan sangat menyusut.
Saat ini, kita masih jauh dari jawaban akhir untuk masalah-masalah ini. Salah satu ketidakpastian kunci adalah seberapa kompleks pengusul blok akan menjadi. Desain baru seperti Orbit SSF memberikan kita lebih banyak ruang untuk eksplorasi, seperti menggunakan Orbit SSF sebagai periode dalam arsitektur periode-slot. Semakin banyak opsi yang kita miliki, semakin baik kita dapat melayani pengguna L1 dan L2, sambil menyederhanakan pekerjaan pengembang L2.