Перевод на русский язык:
Сеть Ethereum претерпела значительные изменения в последние годы. Одним из наиболее важных стало «Слияние», когда Ethereum перешел от алгоритма Proof-of-Work к Proof-of-Stake. Этот переход был направлен на повышение безопасности и энергоэффективности сети. В настоящее время Ethereum работает на алгоритме Proof-of-Stake, и эта система успешно функционирует уже почти два года. Тем не менее, есть ещё несколько аспектов, которые требуют улучшения.
Одной из проблем является то, что для финализации блока требуется около 15 минут. Финализация блока означает обеспечение того, что он станет частью постоянной записи в блокчейне. Другой проблемой является то, что для того, чтобы стать валидатором, требуется 32 ETH, что является значительной суммой для большинства людей. Валидаторы — это те, кто помогает защищать сеть, одобряя новые блоки.
Ethereum стремится сделать стейкинг более доступным. Снижение минимального требования по стейкингу с 32 ETH до 1 ETH позволит большему количеству людей участвовать в процессе. Это часть демократизации стейкинга. Большее количество валидаторов означает большую децентрализацию, что положительно сказывается на безопасности сети.
Тем не менее, существует определённый вызов. Если у вас больше валидаторов и вы хотите более быстрой финализации, сеть должна обрабатывать больше данных. Каждому валидатору необходимо быстро отправлять и получать сообщения. Это может увеличить накладные расходы и затруднить эффективную работу узлов.
Одной из идей решения этой проблемы является Single Slot Finality (SSF). С помощью SSF блоки могут быть завершены в один слот, который может быть всего 12 секунд. Это намного быстрее, чем текущие 15 минут. Более быстрые подтверждения транзакций улучшат пользовательский опыт. Людям не придётся долго ждать, чтобы узнать, что их транзакции завершены.
Однако внедрение SSF — непростая задача. Одним из вариантов является использование методов грубой силы для быстрой обработки всех подписей валидаторов. Это может включать в себя передовую криптографию, такую как доказательства с нулевым разглашением. Другой вариант — использование комитетов Orbit. В этой системе случайная группа валидаторов, называемая комитетом, отвечает за финализацию блоков. Это помогает снизить накладные расходы, поскольку для связи требуется лишь небольшая группа.
Orbit SSF направлен на поддержание высоких затрат на атаку на сеть. Экономическая финальность означает, что если кто-то попытается атаковать сеть, он потеряет много ETH. Комитеты Orbit поддерживают это, гарантируя, что, даже несмотря на то, что в каждом блоке участвует меньше валидаторов, общая безопасность остаётся высокой.
Другой идеей является двухъярусный стейкинг. В этом случае существует два типа валидаторов: те, кто ставит много ETH, и те, кто ставит меньше. Валидаторы более высокого уровня будут выполнять больше обязанностей, таких как финализация блоков. Валидаторы более низкого уровня могут участвовать в других процессах, таких как создание списков включения или делегирование своей доли.
Single Secret Leader Election (SSLE) — ещё одна область внимания. Сейчас все знают, какой валидатор предложит следующий блок. Это может упростить для атакующих возможность нацеливания на этого валидатора с помощью атаки типа «отказ в обслуживании». SSLE скрывает личность следующего предложителя, пока он фактически не создаст блок. Это помогает предотвратить атаки типа «отказ в обслуживании» на валидаторов.
Внедрение SSLE предполагает сложную криптографию. Задача состоит в том, чтобы найти метод, который будет безопасным, но и практичным для внедрения. Некоторые предложения используют такие методы, как кольцевые подписи или микснеты, чтобы сохранить личность предлагающего в секрете.
Ethereum также ищет способы ускорить подтверждение транзакций. Сокращение времени, необходимого для включения транзакции в блок, повышает удобство использования сети. Одним из подходов является предварительное подтверждение от предлагающего. Это позволяет предлагающему сигнализировать о том, что он включит определённые транзакции в свой следующий блок. Пользователи получают более быструю обратную связь, что улучшает их взаимодействие с сетью.
Однако сокращение времени слота, например, до 4 секунд, связано с определёнными сложностями. Задержка сети становится более серьёзной проблемой. Валидаторам необходимо быстро общаться, что может быть затруднительно для тех, кто находится в регионах с более медленным подключением к Интернету. Это может привести к централизации сети, чего Ethereum стремится избежать.
Ещё одной важной темой является подготовка к потенциальным атакам 51%. При такой атаке кто-то, контролирующий более половины доли в сети, может попытаться отменить транзакции или подвергнуть цензуре других. Ethereum хочет иметь стратегии для восстановления после атаки 51%. Одна из идей заключается в повышении порогового значения кворума. В настоящее время 67% валидаторов должны согласиться на финализацию блока. Повышение этого порога может усложнить атаки, но также может замедлить работу сети.
Квантовые вычисления — ещё одна проблема. Эксперты прогнозируют, что квантовые компьютеры могут взломать текущие криптографические методы в будущем. Ethereum изучает криптографию, устойчивую к квантовым эффектам, чтобы обеспечить безопасность в долгосрочной перспективе. Это требует поиска новых алгоритмов, которые квантовым компьютерам будет нелегко взломать.
Индивидуальные стейкеры играют важную роль в обеспечении безопасности Ethereum. Они помогают поддерживать децентрализацию сети. Привлечение большего количества людей к индивидуальному стейкингу укрепляет сеть. Снижение минимальной суммы для стейкинга позволяет большему количеству людей участвовать в процессе без присоединения к крупным пулам.
Также рассматриваются конструкции с разделением между удостоверяющими и предлагающими. Это подразумевает разделение ролей предложения блоков и их удостоверения. Это может повысить безопасность и сделать сеть более устойчивой.
В целом, Ethereum работает по многим направлениям для улучшения своей системы Proof-of-Stake. Они стремятся сделать стейкинг более доступным, транзакции — более быстрыми, а сеть — более безопасной. Несмотря на трудности, эти усилия важны для будущего Ethereum.
Подводя итог, переход Ethereum на Proof-of-Stake был большим шагом вперёд. Но ещё есть над чем работать. Сосредоточившись на демократизации стейкинга, Single Slot Finality и других инновациях, Ethereum стремится создать лучшую и более безопасную сеть для всех.
