以太坊權益證明系統的未來改進方向

以太坊從工作量證明過渡到權益證明已近兩年,運行穩定、性能良好,避免了中心化風險。但權益證明仍有一些重要領域需要改進,主要包括:

單槽最終性和質押民主化

目前以太坊需要15分鍾才能完成一個區塊,最低質押門檻爲32 ETH。理想情況下,我們希望:

• 在一個時隙內完成區塊最終確認(12秒或更短)
• 將質押門檻降至1 ETH

實現這些目標的主要方案包括:

1. 採用更高效的籤名聚合協議
2. Orbit委員會機制
3. 兩層質押機制

每種方案都有其優缺點,需要在效率、去中心化和安全性之間進行權衡。

單一祕密領導者選舉

目前區塊提議者是預先知道的,存在被DoS攻擊的風險。單一祕密領導者選舉(SSLE)協議可以隱藏下一個區塊的提議者,直到區塊實際生成。

主要挑戰是找到一個足夠簡單的SSLE實現,不會過度增加協議復雜度。可能需要等到以太坊引入通用零知識證明機制後再考慮。

更快的交易確認

將交易確認時間從12秒縮短到4秒可顯著改善用戶體驗。主要方法有:

• 減少時隙時間到4-8秒
• 允許提議者發布預確認

需要權衡網路延遲、集中化風險等因素。

其他研究方向

• 51%攻擊恢復:減少對社交層的依賴,部分自動化恢復過程
• 提高最終確認門檻:從67%提高到80%,增強安全性
• 抗量子性:爲依賴橢圓曲線的協議部分開發量子抗性替代方案

總的來說,以太坊權益證明系統還有很大的改進空間。未來的發展需要在效率、安全性和去中心化之間尋求平衡。