以太坊权益证明系统的未来：关注质押民主化、单槽最终确定和其他创新
近年来，以太坊网络发生了重大变化。其中最重要的变化之一是“合并”，以太坊从工作量证明转向权益证明。此举旨在提高网络的安全性和能源效率。现在，以太坊运行在权益证明之上，并已稳定运行了近两年。但仍有一些领域需要改进。
一个问题是，一个区块的最终确定需要大约 15 分钟。区块最终确定意味着确保它成为区块链永久记录的一部分。另一个问题是，你需要 32 个 ETH 才能成为一个验证者，这对大多数人来说都是一大笔钱。验证者是通过批准新区块来帮助保护网络的人。
以太坊希望使质押更容易参与。将最低质押要求从 32 个 ETH 降低到 1 个 ETH 将允许更多人参与。这是质押民主化的一部分。更多的验证者意味着更多的分散化，这对网络的安全很有好处。
然而，这里有一个挑战。如果你有更多的验证者并希望更快的确定性，那么网络就必须处理更多的数据。每个验证者都需要快速发送和接收消息。这可能会增加开销，使节点难以高效运行。
解决这个问题的一个想法是单槽最终确定，或 SSF。通过 SSF，区块可以在一个槽中完成，可能只需 12 秒。这比目前的 15 分钟要快得多。更快的交易确认将改善用户体验。人们无需长时间等待，便可知道他们的交易已完成。
但实施 SSF 并不容易。一个选择是使用蛮力方法来快速处理所有验证者的签名。这可能涉及高级密码术，例如零知识证明。另一个选择是使用轨道委员会。在这个系统中，一个随机的验证者组（称为委员会）负责最终确定区块。这有助于减少开销，因为只有较小的组需要进行通信。
轨道 SSF 旨在保持攻击网络的成本高昂。经济最终确定意味着，如果有人试图攻击网络，他们将损失大量的 ETH。轨道委员会通过确保即使每个区块涉及的验证者更少，但整体安全性仍然很强，以此来保持这一点。
另一个想法是两级质押。在这里，验证者分为两种类型：抵押大量 ETH 的验证者和抵押较少 ETH 的验证者。高层验证者将承担更多职责，例如最终确定区块。低层验证者可以通过其他方式参与，例如创建包含列表或委托他们的质押。
单密钥领导人选举，或 SSLE，是另一个关注领域。现在，每个人都知道哪个验证者会提议下一个区块。这使得攻击者可以很容易地使用拒绝服务攻击来攻击该验证者。SSLE 在验证者实际创建区块之前会隐藏下一个提议者的身份。这有助于防止针对验证者的 DoS 攻击。
实施 SSLE 涉及复杂的密码学。挑战在于找到一种既安全又可实际实施的方法。一些提议使用环签名或混合网等技术来对提议者的身份保密。
以太坊也在研究让交易确认更快的途径。减少将交易包含到区块中的时间可以提高网络的可用性。一种方法是提议者预确认。这允许提议者发出信号，表明他们将在即将到来的区块中包含某些交易。用户可以得到更快的反馈，从而增强他们的体验。
然而，将时隙时间减少到（比如说）4 秒会带来自身的挑战。网络延迟将成为一个更大问题。验证者需要进行快速通信，对于互联网连接速度较慢的区域的验证者来说，这可能很难实现。这可能使网络集中化，而以太坊希望避免这种情况。
另一个重要主题是为潜在的 51% 攻击做好准备。在这样的攻击中，控制网络中超过一半的股份的人可能会尝试逆转交易或审查其他人。以太坊希望制定应对 51% 攻击恢复的策略。一个想法是提高法定人数门槛。现在，67% 的验证者需要同意才能最终确定一个区块。提高这个门槛可以使攻击变得更加困难，但也可能会减缓网络速度。
量子计算是另一个问题。专家预测，量子计算机未来可能打破当前的加密方法。以太坊正在探索抗量子密码术，以从长远来看保持安全。这包括寻找量子计算机无法轻易破解的新算法。
独狼质押者在以太坊的安全中发挥着至关重要的作用。他们帮助保持网络的分散化。鼓励更多的人成为独狼质押者可以加强网络。通过降低最低质押金额，更多的人可以在不加入大型池的情况下参与。
证明-提议分离设计也在考虑之中。这意味着将提议区块和证明区块的角色分离。它可以帮助提高安全性并使网络更具弹性。
总体而言，以太坊正在努力改善其权益证明系统。他们的目标是让质押更容易、交易更快、网络更安全。尽管存在挑战，但这些努力对于以太坊的未来至关重要。
总之，以太坊转向权益证明是大步向前。但还有很多工作要做。通过关注质押民主化、单槽最终确定和其他创新，以太坊旨在为每个人建立一个更好、更安全的网络。
