以太坊PoS的改进方向

以太坊已经成为一个稳定运行的权益证明系统近两年了,表现出色。但仍有一些重要领域需要改进,主要包括:

单槽最终性和质押民主化

目前需要15分钟才能完成一个区块的最终确定,且需要32 ETH才能成为质押者。理想情况下,我们希望:

• 在一个时隙内(12秒或更短)完成区块最终确定
• 允许验证者用1 ETH进行质押

实现这两个目标面临的主要挑战是如何在验证者数量非常多的情况下保持效率。几种可能的解决方案包括:

1. 开发更好的签名聚合协议
2. Orbit委员会机制
3. 两层质押机制

每种方案都有其优缺点,需要权衡考虑。

单一秘密Leader选举

目前区块提议者是预先已知的,这存在安全隐患。解决方案是隐藏下一个区块的提议者信息,直到区块生成时才揭示。

主要挑战在于如何在保密的同时确保只有一个提议者。一些具体方案已经提出,但仍需简化以便于实施。

更快的交易确认

将交易确认时间从12秒缩短到4秒将显著改善用户体验。主要有两种技术路线:

• 减少时隙时间到4-8秒
• 允许提议者在时隙中发布预确认

两种方案各有优缺点,需要进一步研究。

其他研究方向

• 51%攻击恢复:减少对社交层的依赖,使恢复过程更自动化
• 提高最终确定阈值:从67%提高到80%,增加安全性
• 抗量子性:为可能出现的量子计算机威胁做准备

总的来说,以太坊PoS仍有多个方面可以进一步优化和改进,需要在安全性、去中心化和性能之间寻求平衡。