Single-slot Finality: Vitalik Buterin ได้อัปเดตแผนงานของ Ethereum

14 February 12:27

[TL; DR]

1. Vitalik ตีพิมพ์บทความเมื่อวันที่ 25 มกราคม 2021 เพื่อประกาศโรดแมปล่าสุดสำหรับการพัฒนา Ethereum โดยกล่าวว่า Ethereum จะเปลี่ยนเป็นแบบ single-slot finality
2. โดยทั่วไป บล็อกแรกของแต่ละช่วงคือจุดตรวจบน beacon chain เมื่อจุดตรวจเสร็จสิ้นแล้ว บล็อกทั้งหมดก่อนหน้านี้จะถูกกำหนดและไม่สามารถดัดแปลงแก้ไขได้
3. ประสิทธิภาพและความปลอดภัยขึ้นอยู่กับระยะเวลาในการยืนยัน ยิ่งเวลายืนยันนานเท่าใด ก็ยิ่งต้องใช้เวลาในการตรวจสอบความปลอดภัยของการซื้อขายมากเท่านั้น แต่ระบบจะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพน้อยลง
4. จากอัลกอริธึมของ Gasper consensus Ethereum มีความปลอดภัยมากกว่าบล็อคเชนทั่วไปที่ใช้อัลกอริธึมเชนที่ยาวที่สุด
5. ตามกลไก PoS consensus และการรับรู้ของการแบ่งส่วนและการปรับ Verkle tree ให้เหมาะสม Ethereum จะเปลี่ยนไปพัฒนาและวิจัย single-slot finality

ในเดือนมกราคม Vitalik Buterin ผู้ก่อตั้ง Ethereum ได้ประกาศแผนงานการพัฒนาล่าสุดของ Ethereum ในบทความของเขาที่ชื่อว่า Paths toward single-slot finality ซึ่งเผยแพร่บน ethereum.org
บทความ Gate.io ล่าสุดได้อธิบายแผนสำหรับการอัปเกรดและการขยายของ Ethereum โดยเฉพาะ และอธิบายกลไก PoS consensus ที่ Ethereum ใหม่จะใช้ นอกจากนี้ยังอธิบายการทำงานของ beacon chain บทความนี้จะกล่าวถึงความสมบูรณ์ของบล็อกใน beacon chain และเหตุผลที่ Vitalik เชื่อว่า Ethereum จำเป็นจะต้องอัปเกรดเป็น single-slot finality model

ประเด็นของ finality บน beacon chain

บน Beacon chain มีจุดตรวจสอบหลายจุดที่ใช้ในการสรุปเนื้อหาบนเชน โดยทั่วไป บล็อกในช่องแรกของแต่ละ epoch คือจุดตรวจ เมื่อคณะกรรมการลงคะแนนบนบล็อกในช่วงเวลาที่กำหนด คณะกรรมการจะต้องลงคะแนนให้กับจุดตรวจของช่วงเวลาที่เกี่ยวข้องด้วย เมื่อจุด (A) สิ้นสุดลง จุดตรวจที่เกี่ยวข้องจะชนะโดยได้รับคะแนนส่วนมาก (มากกว่า 2/3 ของตัวตรวจสอบทั้งหมดที่เหลืออยู่) และช่วงเวลา (A) จะได้รับการยืนยัน และช่วงต่อไป (A+1) หลังช่วง (A) ก็ได้รับการพิสูจน์เช่นกัน ซึ่งสามารถกล่าวได้ว่าช่วง A ได้รับการยืนยันแล้ว เมื่อจุดตรวจเสร็จสิ้นแล้ว บล็อกทั้งหมดก่อนหน้านี้จะถูกกำหนดและไม่สามารถดัดแปลงแก้ไขได้

จากมุมมองของผู้ใช้ ก่อนส่งธุรกรรมได้ จะต้องผ่านขั้นตอนต่างๆ ตั้งแต่การบรรจุเป็นบล็อก เสนอโดยผู้เสนอ ยืนยันโดยผู้ตรวจสอบ รับรอง และสุดท้ายได้ข้อสรุป ทั้งหมดนี้ใช้เวลา 64 ถึง 95 ช่วงเวลา (โดยเฉลี่ยประมาณ 15 นาที) หากช่วงเวลาของการทำธุรกรรมอยู่ก่อนจุดตรวจและทำให้เสร็จสมบูรณ์ด้วยความเร็วที่เร็วที่สุด เวลาที่ต้องการจะเท่ากับ 64 ช่วงเวลา หากช่วงเวลาของการทำธุรกรรมอยู่หลังจุดตรวจและทำให้เสร็จสมบูรณ์ด้วยความเร็วที่ช้าที่สุด เวลาที่ต้องการจะเท่ากับ 95 ช่วงเวลา ทั้งประสิทธิภาพและความปลอดภัยขึ้นอยู่กับระยะเวลาในการยืนยัน ยิ่งเวลายืนยันนานเท่าใด ก็ยิ่งต้องใช้เวลาในการตรวจสอบความปลอดภัยของการซื้อขายมากเท่านั้น แต่ระบบจะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพน้อยลง

คณะกรรมการต้องลงคะแนนสามครั้ง

คณะกรรมการจึงต้องลงคะแนนเสียงสามครั้ง ครั้งแรกคือการโหวตบล็อกในช่วงเวลาล่าสุดเพื่อเลือกบล็อกล่าสุดบน Beacon chain โดยใช้อัลกอริทึม LMD GHOST (Latest Message Driven: Greediest Heaviest Observed SubTree) ในการโหวต LMD แปลว่า การขับเคลื่อนด้วยข้อความล่าสุด GHOST แปลว่า แผนภูมิย่อยที่โลภที่สุด ด้วยอัลกอริธึมส้อมนี้ เครือข่ายจะให้ผลลัพธ์เช่นเดียวกับกฎเชนที่ยาวที่สุดปลอดภัยกว่า และรับ "สายหลัก" หรือ "สายตามรูปแบบบัญญัติ"

ครั้งที่สองคือการโหวตจุดตรวจของช่วงเวลาเพื่อพิสูจน์และสรุปข้อมูลบนเครือข่าย โดยใช้อัลกอริทึม Casper FFG (Casper, the Friendly Finality Gadget) ในการโหวต Casper และ GHOST เรียกว่า Gasper ใน Ethereum และรวมกันเป็นโปรโตคอลหลักของ Ethereum ครั้งสุดท้ายคือ Crosslink Vote ที่ใช้เชื่อมต่อ shard chain กับ Beacon chain ข้อมูลการลงคะแนนทั้งหมดจะถูกเขียนลงในหนังสือรับรอง

วิสัยทัศน์ของ Ethereum เกี่ยวกับ single-slot finality

Vitalik เขียนในบทความของเขาว่า Ethereum ที่อิงตามอัลกอริธึม Gasper consensus มีความปลอดภัยมากกว่าบล็อกเชนทั่วไปโดยใช้เชนอัลกอริธึมที่ยาวที่สุด การแก้ไขข้อมูลในบล็อกสุดท้ายจะมีค่าใช้จ่ายมากกว่า 3 ล้าน ETH อย่างไรก็ตาม ผู้ใช้ยังคงคิดว่าการสรุปผล 15 นาทีนั้นยาวเกินกว่าจะรับไหว และกำลังเรียกร้องให้ใช้วิธีการยืนยันแบบใหม่ที่มีประสิทธิภาพและปลอดภัย ยิ่งไปกว่านั้น single-slot finality ยังช่วยลดความเป็นไปได้ที่นักขุดจะสกัด MEV โดยการจัดเรียงธุรกรรมใหม่ นอกจากนี้ยังสามารถช่วยลดความซับซ้อนของโปรโตคอล และลดข้อบกพร่องของระบบ

Vitalik เสนอสองวิธีในการเพิ่มประสิทธิภาพอัลกอริธึม consensus Ethereum เพื่อให้ได้ single-slot finality

ประการแรก ผู้ตรวจสอบความถูกต้องทั้งหมดจะต้องเข้าร่วมการโหวตของ Casper FFG ซึ่งอาจเลือกคณะกรรมการระดับสูงขนาดกลางจากผู้ตรวจสอบความถูกต้องเพียงไม่กี่พันคน โดย concensus และ finality เกิดขึ้นในช่องเดียว หากคณะกรรมการไม่ดำเนินการยืนยันให้เสร็จสิ้น ระบบจะยืนยันบล็อกล่าสุดต่อไปตามกฎ LMD GHOST เดิม คณะกรรมการจะต้องมีประมาณ 3 ล้าน ETH หรือมีผู้ตรวจสอบ 97,152 คนเพื่อให้กลายเป็น super one ตามการประมาณการ

ประการที่สอง อาจเป็นไปได้ที่จะให้ผู้พิสูจน์มีบทบาทมากที่สุด อุปสรรคของโครงการนี้อยู่ที่การรวมลายเซ็นจำนวนมากในช่วงเวลาสั้นๆ หากต้องใช้กลุ่ม staker ประมาณ 4 ล้าน ETH นั่นคือ stakers 131,072 ราย จะต้องรวบรวมลายเซ็นทั้งหมด 131,072 ลายเซ็นอย่างรวดเร็ว Vitalik เชื่อว่าบริการรวบรวมลายเซ็นมีแนวโน้มที่จะได้รับการปรับให้เหมาะสมอย่างมากในอีกสองปีข้างหน้า

บทสรุป

ตามกลไกของ PoS consensus และการทำ sharding และ Verkle tree เหมาะสมที่สุด Ethereum จะเปลี่ยนไปพัฒนาและค้นคว้าเกี่ยวกับ single-slot finality ซึ่งจะใช้เวลามากกว่า 1 ปีจึงจะเสร็จสมบูรณ์ ด้วยความพยายามของนักพัฒนา Ethereum จะได้รับการอัปเกรดอย่างต่อเนื่อง ซึ่งจะทำให้ผู้ใช้ทั่วไปสามารถเพลิดเพลินกับบริการกระจายอำนาจที่ปลอดภัยและสะดวกยิ่งขึ้น

ผู้เขียน: Gate.io ผู้สังเกตุการณ์: Edward H.
-บทความนี้แสดงความเห็นของผู้วิจัยเท่านั้น และไม่ถือเป็นข้อเสนอแนะในการลงทุนใดๆ
-Gate.io ขอสงวนสิทธิ์ทั้งหมดในบทความนี้ อนุญาตให้โพสต์บทความซ้ำโดยอ้างอิงถึง Gate.io ทั้งนี้ Gate.io จะดำเนินการทางกฎหมายสำหรับการละเมิดลิขสิทธิ์ทุกกรณี