Discussão sobre soluções viáveis para aumentar a velocidade de confirmação de transações no Ethereum

Um fator chave na experiência do usuário em blockchain é o tempo de confirmação das transações. O Ethereum já fez progressos significativos nesta área, com transações na L1 geralmente confirmadas em 5-20 segundos, comparável a pagamentos com cartão de crédito. No entanto, ainda há valor em reduzir ainda mais o tempo de confirmação, e algumas aplicações até exigem latências sub-segundo. Este artigo irá explorar algumas possíveis soluções para o Ethereum melhorar o tempo de confirmação das transações.

Visão geral da tecnologia existente

Finalidade de um único slot

O mecanismo de consenso Gasper do Ethereum atualmente adota uma estrutura de slots e períodos, com um slot a cada 12 segundos, e 32 slots formando um período. Os validadores votam na cabeça da cadeia em cada slot, alcançando a finalização após dois períodos. Este método apresenta problemas de complexidade, e o tempo de confirmação final de 12,8 minutos é excessivamente longo.

A proposta de finalização de um único slot (SSF) adota um mecanismo semelhante ao Tendermint, onde cada bloco pode alcançar a finalização antes da geração do próximo bloco. No entanto, isso exige que cada validador envie duas mensagens a cada 12 segundos, o que traz uma carga significativa para a rede. Embora existam algumas soluções de otimização, como o Orbit SSF, os usuários ainda precisam esperar de 5 a 20 segundos para confirmar a transação.

Pré-confirmação de Rollup

Ethereum adota um roteiro centrado em rollup, e o protocolo L2 pode oferecer aos usuários tempos de confirmação mais rápidos. Teoricamente, o L2 pode estabelecer sua própria rede de ordenadores descentralizados, assinando blocos a cada algumas centenas de milissegundos. Mas isso representa um enorme trabalho para o L2.

Pré-confirmação básica

A pré-confirmação básica utiliza a complexidade dos proponentes de Ethereum para criar um protocolo padronizado, onde os usuários podem pagar uma taxa adicional para obter a garantia imediata de que a transação será incluída no próximo bloco. Se o proponente violar a promessa, enfrentará uma penalização. Este mecanismo pode fornecer pré-confirmações para transações L1 e L2.

Arquitetura possível no futuro

Suponha que foi implementada a finalização de um único slot, utilizando tecnologia semelhante ao Orbit para reduzir o número de validadores por slot, enquanto se prolonga o tempo do slot para 16 segundos. Combinando pré-confirmação de rollup ou pré-confirmação básica, podemos obter uma nova arquitetura de epoch-slot.

Esta arquitetura reflete uma razão filosófica profunda: o tempo necessário para alcançar um consenso aproximado é menor do que o tempo necessário para alcançar a "finalidade econômica" máxima. Isto deve-se principalmente à diferença no número de nós e na "qualidade" dos nós.

Escolha de estratégia L2

Atualmente, existem três estratégias principais para o L2:

1. Totalmente baseado na tecnologia e nos valores do Ethereum
2. Como "servidor com andaime de blockchain"
3. Solução de compromisso: uma cadeia rápida com cerca de 100 nós, com segurança adicional fornecida pelo Ethereum

Para diferentes cenários de aplicação, essas três estratégias têm suas vantagens. A questão chave é quão bem a arquitetura nativa de epoch-and-slot do Ethereum pode funcionar, especialmente se o tempo do slot puder ser reduzido para 1 segundo, então o espaço da terceira estratégia será significativamente reduzido.

Conclusão

Atualmente, ainda estamos longe das respostas finais para essas questões. O nível de complexidade dos proponentes de blocos ainda apresenta incertezas. Novos designs como o Orbit SSF oferecem mais possibilidades para a arquitetura de epoch e slot. Explorar mais opções não só pode proporcionar uma melhor experiência para os usuários de L1 e L2, mas também simplificar o trabalho dos desenvolvedores de L2.