イーサリアム探索より速い取引確認時間の方案

ブロックチェーンユーザーエクスペリエンスにおいて、迅速な取引確認時間は非常に重要です。イーサリアムはこの点で顕著な進歩を遂げており、現在L1上の取引は通常5〜20秒以内に確認され、クレジットカード決済の体験に匹敵します。しかし、確認時間をさらに短縮することには依然として価値があり、特定のアプリケーションではミリ秒レベルの遅延が必要です。本稿では、イーサリアムにおけるこの点に関するいくつかの実行可能な改善策を探ります。

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先行技術の概要

単一スロットの最終性

イーサリアム現在のGasperコンセンサスはスロットと周期構造を採用しており、12秒ごとに1つのスロット、32のスロット(6.4分)で1つの周期を構成します。バリデーターは各スロットでチェーンの先頭に投票し、2つの周期(12.8分)後に最終性を達成します。

この方法には複雑性と時間がかかるという問題があります。単一スロットの最終性(SSF)は、次のブロックを生成する前に現在のブロックを確定させるために、Tendermintのようなメカニズムを採用することを提案しています。主な課題は、バリデーターが12秒ごとに2つのメッセージを発信する必要があり、チェーンに大きな負荷をもたらすことです。SSFは最終性を大幅に加速しましたが、ユーザーは依然として5〜20秒待つ必要があります。

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ロールアップの事前確認

イーサリアムは、rollupを中心にしたロードマップを採用しており、L1はデータの可用性などの基本機能を提供し、L2はより良いユーザー体験を提供します。L2はミリ秒単位の確認を提供することを望んでおり、理論的には分散型ソーティングネットワークを通じて実現可能です。しかし、これはrollupが新しいL1を作成するのとほぼ同じ作業を行うことを要求します。

基本的な事前確認プランは、イーサリアムの提案者に事前確認サービスを提供することを提案しています。ユーザーは追加料金を支払うことで、取引が次のブロックに含まれるという即時保証を得ることができます。提案者が違約した場合、罰金が科せられます。これにより、L1およびL2取引に事前確認を提供できます。

今後の展望

単一スロットの最終性とプリコンファームメカニズムを組み合わせることで、新しいエポック-スロットアーキテクチャを見る可能性があります。

• SSFを採用し、16秒ごとにスロットを作成します
• rollupによる事前確認またはベース事前確認を使用して、より迅速な確認を提供します。

このアーキテクチャは避けられないように思われます。なぜなら、近似的な合意に達するのは完全な経済的最終性に達するよりも短時間で済むからです。その理由には以下が含まれます:

• 近似共識には少数のノードの参加が必要です
• ノード数の増加は署名収集時間を延長します
• 専門化されたノードのサブセットに依存して近似合意を達成することができる

したがって、より強いエポック-スロットアーキテクチャの設計に焦点を当てることは非常に価値があります。

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L2ポリシーの選択

L2には現在、3つの合理的な戦略があります:

1. 完全にイーサリアムに基づいて、その技術的特性と価値観を最適化する
2. "ブロックチェーンフレームワークを備えたサーバー"として、サーバーの効率を保持する
3. 妥協案: クイックチェーン + イーサリアムは追加のセキュリティを提供します

異なるアプリケーションに対して、異なるエポック-スロットアーキテクチャを選択できます:

• イーサリアム原生アーキテクチャ
• サーバーの事前確認
• 委員会事前確認

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重要な問題は、イーサリアムのネイティブアーキテクチャがどれだけうまく機能できるかです。もしslot時間を1秒に短縮できれば、第三の選択肢のスペースは縮小します。

現在、これらの問題の最終的な答えはまだ確定していません。ブロック提案者の複雑さや、Orbit SSFなどの新しい設計に不確実性が残っています。より多くの選択肢を探求し続けることは、L1およびL2ユーザーにより良い体験を提供し、L2開発を簡素化するのに役立ちます。

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