イーサリアムの取引確認速度を向上させるための実行可能な方案についての考察

ブロックチェーンのユーザー体験の重要な要素は、取引確認時間です。イーサリアムはこの点で顕著な進歩を遂げており、現在L1上の取引は通常5〜20秒以内に確認され、クレジットカード決済に匹敵します。しかし、確認時間をさらに短縮することには依然として価値があり、特定のアプリケーションではさらなるサブ秒レベルの遅延が必要です。本稿では、イーサリアムが取引確認時間を改善するためのいくつかの可能なソリューションについて探ります。

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先行技術の概要

単一スロット最終性

現在のイーサリアムのGasperコンセンサスメカニズムは、スロットと周期の構造を採用しており、12秒ごとに1つのスロットがあり、32のスロットで1つの周期を形成します。バリデーターは各スロットでチェーンの頭に投票し、2つの周期後に最終性が達成されます。この方法には複雑性の問題があり、12.8分の最終確認時間が長すぎます。

単スロット最終性（SSF）提案は、次のブロックが生成される前に各ブロックが最終性に達することができるTendermintに似たメカニズムを採用しています。しかし、これは各ステーキング者が12秒ごとに2つのメッセージを発信することを要求し、ネットワークに大きな負荷をかけます。Orbit SSFのような最適化策がいくつかありますが、ユーザーは依然として取引を確認するために5〜20秒待つ必要があります。

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ロールアップ事前確認

イーサリアムはrollupを中心にしたロードマップを採用しており、L2プロトコルはユーザーにより速い確認時間を提供できます。理論的には、L2は独自の分散型オーダリングネットワークを構築でき、数百ミリ秒ごとにブロックに署名できます。しかし、これはL2にとって巨大な作業です。

基本事前確認

基礎的な事前確認は、イーサリアムの提案者の複雑さを利用して、ユーザーが追加料金を支払うことで取引が次のブロックに含まれることを即座に保証される標準化プロトコルを作成します。提案者が約束を破った場合、罰則が科されます。このメカニズムは、L1およびL2取引に事前確認を提供することができます。

未来の可能なアーキテクチャ

単一スロットの最終性が実現され、各スロットのバリデーター数をOrbitのような技術で削減し、スロット時間を16秒に延長したと仮定します。rollupの事前確認または基盤の事前確認を組み合わせることで、新しいepoch-slotアーキテクチャを得る可能性があります。

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このアーキテクチャは、深い哲学的理由を反映しています：大まかな合意に達するために必要な時間は、最大限の「経済的最終性」に達するために必要な時間よりも短いです。これは主にノードの数とノードの「質」の違いによるものです。

L2ポリシーの選択

L2には現在3つの主要な戦略があります：

1. 完全にイーサリアムの技術と価値観に基づいている
2. "ブロックチェーンの足場を持つサーバー"として
3. 妥協案：約100のノードを持つ高速チェーンで、エーテルから追加のセキュリティを提供します。

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異なるアプリケーションシーンに対して、この3つの戦略にはそれぞれの利点があります。重要な問題は、イーサリアムのネイティブなepoch-and-slotアーキテクチャがどれだけうまく機能するかであり、特にslotの時間を1秒に短縮できれば、第三の戦略の余地は大幅に縮小されるでしょう。

まとめ

現在、私たちはこれらの問題の最終的な答えまでまだ距離があります。ブロック提案者の複雑さには依然として不確実性があります。Orbit SSFのような新しい設計は、エポックとスロットのアーキテクチャにより多くの可能性を提供します。より多くのオプションを探求することは、L1およびL2ユーザーにより良い体験をもたらすだけでなく、L2開発者の作業を簡素化することにもつながります。

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