Майбутнє системи Proof of Stake Ethereum: зосередження на демократизації стейкінгу, фіналізації одного слота й інших інноваціях
Мережа Ethereum зазнала великих змін за останні роки. Одним із найважливіших був «злиття», коли Ethereum перейшов з Proof of Work на Proof of Stake. Цей перехід мав на меті зробити мережу безпечнішою та енергоефективнішою. Зараз Ethereum працює на Proof of Stake і добре функціонує вже майже два роки. Але все ще є деякі сфери, які потребують покращення.
Однією з проблем є те, що для фіналізації блоку потрібно близько 15 хвилин. Фіналізація блоку означає переконатися, що він є частиною постійного запису в блокчейні. Інше занепокоєння полягає в тому, що вам потрібно 32 ETH, щоб стати валідатором, що є великою сумою грошей для більшості людей. Валідатори — це ті, хто допомагає захистити мережу, затверджуючи нові блоки.
Ethereum хоче зробити стейкінг доступнішим. Зменшення мінімальної вимоги до стейкінгу з 32 ETH до 1 ETH дозволить більшій кількості людей брати участь. Це частина демократизації стейкінгу. Більше валідаторів означає більше децентралізації, що добре для безпеки мережі.
Однак є проблема. Якщо у вас більше валідаторів і ви хочете швидшої фіналізації, мережа повинна обробляти більше даних. Кожен валідатор повинен швидко надсилати й отримувати повідомлення. Це може збільшити накладні витрати та ускладнити ефективну роботу вузлів.
Однією з ідей вирішення цього є фіналізація одного слота, або SSF. З SSF блоки можна фіналізувати в один слот, що може тривати всього 12 секунд. Це набагато швидше, ніж поточні 15 хвилин. Швидші підтвердження транзакцій покращать користувацький досвід. Людям не доведеться довго чекати, щоб дізнатися, що їхні транзакції фіналізовано.
Але впровадження SSF не є простим. Один із варіантів — використовувати методи грубої сили для швидкої обробки всіх підписів валідатора. Це може включати складну криптографію, наприклад докази з нульовим розголошенням. Інший варіант — використовувати комітети Orbit. У цій системі випадкова група валідаторів, що називається комітетом, відповідає за фіналізацію блоків. Це допомагає зменшити накладні витрати, оскільки лише менша група повинна спілкуватися.
SSF Orbit має на меті підтримувати високою вартість атак на мережу. Економічна фіналізація означає, що якщо хтось спробує атакувати мережу, він втратить багато ETH. Комітети Orbit зберігають це, гарантуючи, що незважаючи на те, що в кожному блоці бере участь менше валідаторів, загальна безпека залишається сильною.
Ще одна ідея — дворівневий стейкінг. Тут є два типи валідаторів: ті, хто ставить багато ETH, і ті, хто ставить менше. Валідатори вищого рівня оброблятимуть більше обов’язків, як-от фіналізація блоків. Валідатори нижчого рівня могли б брати участь в інших способах, наприклад, створювати списки включення або делегувати свою частку.
Вибори лідера з одним секретним ключем, або SSLE, — це ще одна сфера зосередження. Зараз усі знають, який валідатор запропонує наступний блок. Це може полегшити зловмисникам атакувати цього валідатора за допомогою атаки типу «відмова в обслуговуванні». SSLE приховує особу наступного пропонента, доки він фактично не створить блок. Це допомагає запобігти атакам DoS на валідаторів.
Впровадження SSLE передбачає складну криптографію. Завдання полягає в тому, щоб знайти метод, який є безпечним, але також практичним у впровадженні. Деякі пропозиції використовують такі методи, як кільцеві підписи або мікснети, щоб зберегти особу пропонента в таємниці.
Ethereum також шукає способи пришвидшити підтвердження транзакцій. Скорочення часу, необхідного для включення транзакції в блок, покращує зручність використання мережі. Один із підходів — це попереднє підтвердження пропонента. Це дозволяє пропоненту сигналізувати про те, що він включить певні транзакції в свій майбутній блок. Користувачі отримують швидший зворотній зв’язок, покращуючи свій досвід.
Однак зменшення часу слота, наприклад, до 4 секунд, створює свої власні проблеми. Затримка мережі стає більшою проблемою. Валідатори повинні швидко спілкуватися, що може бути важко для тих, хто знаходиться в регіонах із повільнішим підключенням до Інтернету. Це може централізувати мережу, чого Ethereum хоче уникнути.
Іншою важливою темою є підготовка до можливих атак 51%. У такій атаці хтось, хто контролює понад половину частки мережі, може спробувати скасувати транзакції або цензурувати інших. Ethereum хоче мати стратегії для відновлення після атаки 51%. Одна ідея полягає в тому, щоб підвищити поріг кворуму. Зараз 67% валідаторів повинні погодитися фіналізувати блок. Підвищення цього порогу може ускладнити атаки, але також може уповільнити мережу.
Квантові обчислення — ще одна проблема. Експерти прогнозують, що квантові комп’ютери можуть зламати поточні криптографічні методи в майбутньому. Ethereum досліджує криптографію, стійку до квантів, щоб залишатися захищеним у довгостроковій перспективі. Це включає пошук нових алгоритмів, які квантові комп’ютери не можуть легко зламати.
Сольні стейкери відіграють вирішальну роль у безпеці Ethereum. Вони допомагають підтримувати децентралізацію мережі. Заохочення більшої кількості людей стати сольними стейкерами зміцнить мережу. Знижуючи мінімальну суму стейкінгу, більше людей можуть брати участь, не приєднуючись до великих пулів.
Також розглядаються конструкції розділення підтверджувача-пропонента. Це означає розділення ролей пропонування блоків і засвідчення їх. Це може допомогти покращити безпеку та зробити мережу більш стійкою.
Загалом, Ethereum працює на багатьох фронтах, щоб покращити свою систему Proof of Stake. Вони прагнуть зробити стейкінг більш доступним, транзакції швидшими, а мережу безпечнішою. Хоча є проблеми, ці зусилля важливі для майбутнього Ethereum.
Підсумовуючи, перехід Ethereum на Proof of Stake став великим кроком уперед. Але ще багато роботи. Зосереджуючись на демократизації стейкінгу, фіналізації одного слота та інших інноваціях, Ethereum прагне побудувати кращу та безпечнішу мережу для всіх.
