Meningkatkan Kecepatan Konfirmasi Transaksi Ethereum: Menjelajahi Arsitektur epoch-slot
Waktu konfirmasi transaksi yang cepat adalah salah satu elemen kunci dari pengalaman pengguna blockchain. Dalam beberapa tahun terakhir, Ethereum telah membuat kemajuan signifikan dalam hal ini. Saat ini, transaksi di L1 biasanya dapat dikonfirmasi dalam waktu 5-20 detik, setara dengan pengalaman pembayaran kartu kredit. Namun, mengurangi waktu konfirmasi lebih lanjut masih memiliki nilai, beberapa aplikasi bahkan memerlukan latensi sub-detik. Artikel ini akan membahas beberapa solusi yang layak untuk meningkatkan waktu konfirmasi transaksi di Ethereum.
Tinjauan Teknologi yang Ada
finalitas slot tunggal
Mekanisme konsensus Gasper yang saat ini digunakan oleh Ethereum didasarkan pada struktur slot dan epoch. Setiap 12 detik satu slot, validator secara bergiliran memberikan suara pada kepala rantai. Setelah dua epoch (12,8 menit), transaksi mencapai status final.
Metode ini memiliki dua masalah utama: pertama, kompleksitas yang tinggi, interaksi antara pemungutan suara tingkat slot dan finalitas tingkat epoch mudah salah; kedua, waktu konfirmasi akhir 12,8 menit terlalu lama.
Finalitas Slot Tunggal (SSF) diusulkan untuk menggantikan arsitektur yang ada dengan mekanisme mirip Tendermint, sehingga blok N dapat dikonfirmasi secara final sebelum blok N+1 dihasilkan. SSF mempertahankan mekanisme kebocoran non-aktif, yang memungkinkan rantai untuk terus berjalan meskipun lebih dari 1/3 validator offline.
Tantangan utama SSF adalah setiap staker perlu mengirimkan dua pesan setiap 12 detik, yang memberikan beban besar pada jaringan. Meskipun ada beberapa solusi mitigasi, seperti proposal Orbit SSF, pengguna masih harus menunggu 5-20 detik untuk mengonfirmasi transaksi.
Konfirmasi Pra-Rollup
Ethereum mengadopsi peta jalan yang berfokus pada rollup, dengan L1 dirancang sebagai lapisan dasar yang mendukung ketersediaan data dan fungsi lainnya untuk digunakan oleh protokol L2. Arsitektur bertingkat ini memungkinkan L1 untuk fokus pada ketahanan terhadap sensor, keandalan, dan fungsi inti, sementara L2 lebih dekat dengan kebutuhan pengguna.
L2 diharapkan dapat memberikan kecepatan konfirmasi yang lebih cepat untuk pengguna. Secara teoritis, L2 dapat membuat jaringan "pemusatan desentralisasi" mereka sendiri, di mana sekelompok kecil validator menandatangani blok setiap beberapa ratus milidetik. Namun, tampaknya tidak adil untuk mengharapkan semua L2 menerapkan pemusatan desentralisasi.
Konfirmasi Awal Dasar
Mekanisme pra-konfirmasi dasar mengasumsikan bahwa pengusul Ethereum adalah peserta MEV yang kompleks. Ini memanfaatkan keahlian mereka dengan mendorong pengusul ini untuk menyediakan layanan pra-konfirmasi.
Pengguna dapat membayar biaya tambahan untuk mendapatkan jaminan instan bahwa transaksi akan dimasukkan dalam blok berikutnya. Jika pengusul melanggar janji, mereka akan menghadapi hukuman. Mekanisme ini berlaku baik untuk transaksi L1 maupun transaksi L2 yang berbasis L1.
Prospek arsitektur epoch-slot
Jika kita mencapai finalitas slot tunggal dan menggunakan teknologi serupa Orbit untuk mengurangi jumlah validator di setiap slot, sambil mempertahankan desentralisasi yang cukup, kita mungkin akan mendapatkan arsitektur epoch-slot:
epoch: Menggunakan mekanisme SSF, setiap 16 detik mengkonfirmasi satu blok.
slot: Memanfaatkan rollup pra-konfirmasi atau pra-konfirmasi dasar, menyediakan konfirmasi transaksi yang lebih cepat
Arsitektur ini mencerminkan alasan filosofis yang mendalam: mencapai konsensus yang mendekati lebih membutuhkan waktu lebih sedikit dibandingkan dengan mencapai "finalitas ekonomi" yang maksimal. Alasan utama termasuk:
Jumlah node: konsensus mendekati hanya memerlukan sedikit node, sedangkan finalitas ekonomi memerlukan partisipasi mayoritas node.
Waktu Pengumpulan Tanda Tangan: Penambahan jumlah node akan memperpanjang waktu pengumpulan tanda tangan.
Kualitas node: Subset node yang profesional dapat mencapai kesepakatan mendekati dengan lebih cepat.
Oleh karena itu, arsitektur epoch-slot tampaknya tidak terhindarkan, tetapi mungkin ada perbedaan signifikan antara berbagai implementasi. Ruang desain layak untuk dieksplorasi lebih lanjut, terutama dalam mewujudkan pemisahan perhatian yang lebih kuat antara kedua mekanisme.
Pilihan Strategi L2
Saat ini ada tiga strategi utama untuk L2:
"Berdasarkan" solusi Ethereum: mengoptimalkan teknologi dan nilai lapisan dasar Ethereum.
"Server dengan kerangka kerja blockchain": menggabungkan efisiensi server dan keamanan blockchain.
Solusi kompromi: menggabungkan keamanan tambahan yang diberikan oleh Blockchain cepat dan Ethereum.
Untuk berbagai skenario aplikasi, ketiga strategi ini memiliki keunggulan masing-masing. Pertanyaan kuncinya adalah seberapa baik arsitektur epoch-slot asli Ethereum dapat beroperasi. Jika waktu slot dapat diturunkan menjadi sekitar 1 detik, kemungkinan ruang untuk strategi ketiga dapat berkurang secara signifikan.
Saat ini, kita masih jauh dari jawaban akhir untuk masalah-masalah ini. Tingkat kompleksitas proposer blok masih ada ketidakpastian. Desain baru seperti Orbit SSF memberikan kesempatan untuk eksplorasi lebih lanjut. Semakin banyak opsi yang kita miliki, semakin baik pengalaman yang dapat kita berikan kepada pengguna L1 dan L2, sambil menyederhanakan pekerjaan bagi 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.
Jelajahi arsitektur epoch-slot Ethereum: arah baru untuk mempercepat konfirmasi transaksi
Meningkatkan Kecepatan Konfirmasi Transaksi Ethereum: Menjelajahi Arsitektur epoch-slot
Waktu konfirmasi transaksi yang cepat adalah salah satu elemen kunci dari pengalaman pengguna blockchain. Dalam beberapa tahun terakhir, Ethereum telah membuat kemajuan signifikan dalam hal ini. Saat ini, transaksi di L1 biasanya dapat dikonfirmasi dalam waktu 5-20 detik, setara dengan pengalaman pembayaran kartu kredit. Namun, mengurangi waktu konfirmasi lebih lanjut masih memiliki nilai, beberapa aplikasi bahkan memerlukan latensi sub-detik. Artikel ini akan membahas beberapa solusi yang layak untuk meningkatkan waktu konfirmasi transaksi di Ethereum.
Tinjauan Teknologi yang Ada
finalitas slot tunggal
Mekanisme konsensus Gasper yang saat ini digunakan oleh Ethereum didasarkan pada struktur slot dan epoch. Setiap 12 detik satu slot, validator secara bergiliran memberikan suara pada kepala rantai. Setelah dua epoch (12,8 menit), transaksi mencapai status final.
Metode ini memiliki dua masalah utama: pertama, kompleksitas yang tinggi, interaksi antara pemungutan suara tingkat slot dan finalitas tingkat epoch mudah salah; kedua, waktu konfirmasi akhir 12,8 menit terlalu lama.
Finalitas Slot Tunggal (SSF) diusulkan untuk menggantikan arsitektur yang ada dengan mekanisme mirip Tendermint, sehingga blok N dapat dikonfirmasi secara final sebelum blok N+1 dihasilkan. SSF mempertahankan mekanisme kebocoran non-aktif, yang memungkinkan rantai untuk terus berjalan meskipun lebih dari 1/3 validator offline.
Tantangan utama SSF adalah setiap staker perlu mengirimkan dua pesan setiap 12 detik, yang memberikan beban besar pada jaringan. Meskipun ada beberapa solusi mitigasi, seperti proposal Orbit SSF, pengguna masih harus menunggu 5-20 detik untuk mengonfirmasi transaksi.
Konfirmasi Pra-Rollup
Ethereum mengadopsi peta jalan yang berfokus pada rollup, dengan L1 dirancang sebagai lapisan dasar yang mendukung ketersediaan data dan fungsi lainnya untuk digunakan oleh protokol L2. Arsitektur bertingkat ini memungkinkan L1 untuk fokus pada ketahanan terhadap sensor, keandalan, dan fungsi inti, sementara L2 lebih dekat dengan kebutuhan pengguna.
L2 diharapkan dapat memberikan kecepatan konfirmasi yang lebih cepat untuk pengguna. Secara teoritis, L2 dapat membuat jaringan "pemusatan desentralisasi" mereka sendiri, di mana sekelompok kecil validator menandatangani blok setiap beberapa ratus milidetik. Namun, tampaknya tidak adil untuk mengharapkan semua L2 menerapkan pemusatan desentralisasi.
Konfirmasi Awal Dasar
Mekanisme pra-konfirmasi dasar mengasumsikan bahwa pengusul Ethereum adalah peserta MEV yang kompleks. Ini memanfaatkan keahlian mereka dengan mendorong pengusul ini untuk menyediakan layanan pra-konfirmasi.
Pengguna dapat membayar biaya tambahan untuk mendapatkan jaminan instan bahwa transaksi akan dimasukkan dalam blok berikutnya. Jika pengusul melanggar janji, mereka akan menghadapi hukuman. Mekanisme ini berlaku baik untuk transaksi L1 maupun transaksi L2 yang berbasis L1.
Prospek arsitektur epoch-slot
Jika kita mencapai finalitas slot tunggal dan menggunakan teknologi serupa Orbit untuk mengurangi jumlah validator di setiap slot, sambil mempertahankan desentralisasi yang cukup, kita mungkin akan mendapatkan arsitektur epoch-slot:
Arsitektur ini mencerminkan alasan filosofis yang mendalam: mencapai konsensus yang mendekati lebih membutuhkan waktu lebih sedikit dibandingkan dengan mencapai "finalitas ekonomi" yang maksimal. Alasan utama termasuk:
Oleh karena itu, arsitektur epoch-slot tampaknya tidak terhindarkan, tetapi mungkin ada perbedaan signifikan antara berbagai implementasi. Ruang desain layak untuk dieksplorasi lebih lanjut, terutama dalam mewujudkan pemisahan perhatian yang lebih kuat antara kedua mekanisme.
Pilihan Strategi L2
Saat ini ada tiga strategi utama untuk L2:
Untuk berbagai skenario aplikasi, ketiga strategi ini memiliki keunggulan masing-masing. Pertanyaan kuncinya adalah seberapa baik arsitektur epoch-slot asli Ethereum dapat beroperasi. Jika waktu slot dapat diturunkan menjadi sekitar 1 detik, kemungkinan ruang untuk strategi ketiga dapat berkurang secara signifikan.
Saat ini, kita masih jauh dari jawaban akhir untuk masalah-masalah ini. Tingkat kompleksitas proposer blok masih ada ketidakpastian. Desain baru seperti Orbit SSF memberikan kesempatan untuk eksplorasi lebih lanjut. Semakin banyak opsi yang kita miliki, semakin baik pengalaman yang dapat kita berikan kepada pengguna L1 dan L2, sambil menyederhanakan pekerjaan bagi pengembang L2.