探索更快的以太坊交易確認時間

快速的交易確認時間是優質區塊鏈用戶體驗的重要組成部分。近年來，以太坊在這方面取得了顯著進步。目前，用戶在L1上發送的交易通常可以在5-20秒內確認，這與使用信用卡支付的體驗相當。然而，進一步改善用戶體驗仍有價值，某些應用甚至需要亞秒級的延遲。本文將探討以太坊改進交易確認時間的一些可行選項。

現有技術概述

單槽最終性

以太坊當前的Gasper共識採用槽和epoch的架構。每12秒一個槽，部分驗證者對鏈頭進行投票，32個槽（6.4分鍾）內所有驗證者都有機會投票一次。這些投票被解釋爲類PBFT共識算法中的消息，兩個epoch（12.8分鍾）後提供強經濟保證的最終性。

近年來，這種方法的缺點日益凸顯：復雜性高，且12.8分鍾的最終確認時間過長。單槽最終性（SSF）通過類Tendermint機制取代了這種架構，塊N在塊N+1生成前就被最終確定。SSF保留了"非活躍泄漏"機制，允許在超過1/3驗證者離線時鏈繼續運行並恢復。

SSF的主要挑戰是每個質押者每12秒需發布兩條消息，對鏈造成較大負載。盡管有一些緩解方案，如Orbit SSF提案，但用戶仍需等待5-20秒。

Rollup預確認

以太坊採用以rollup爲中心的路線圖，L1提供數據可用性和核心功能，L2協議（如rollups、validiums和plasmas）在此基礎上爲用戶提供大規模服務。L2希望爲用戶提供更快的確認時間。

理論上，L2可以創建自己的"去中心化排序器"網路，每幾百毫秒就爲區塊籤名一次。然而，要求所有L2都進行去中心化排序似乎不太公平，因爲這相當於創建一個全新的L1。

基礎預確認

基礎預確認假設以太坊提議者是復雜的MEV參與者，通過激勵他們接受提供預確認服務的責任來利用這種復雜性。該方法創建一個標準化協議，用戶可以提供額外費用以獲得交易包含在下一個區塊中的即時保證。如果提議者違反承諾，他們將被罰沒。

這種機制可以爲L1交易和基於的L2區塊提供預確認。

未來展望

假設實現了單槽最終性，並使用類Orbit技術減少每槽簽署的驗證者數量，同時降低質押門檻。槽時長可能增加到16秒，並結合rollup預確認或基礎預確認爲用戶提供更快確認。這將形成一個新的epoch-slot架構。

epoch-slot架構難以避免的原因在於，達成大致一致所需時間比達成最大程度"經濟最終性"協議更短。這涉及節點數量和節點"質量"等因素。

對於L2，目前有三種合理策略：

1. 技術上和精神上都"基於"以太坊，優化其基礎層屬性和價值觀。
2. 成爲"帶區塊鏈腳手架的服務器"，充分利用服務器效率。
3. 折衷方案：擁有約百個節點的快速鏈，以太坊提供額外的互操作性和安全性。

關鍵問題是以太坊原生的epoch-slot架構能做到多好。如果能降低到1秒的slot時間，第三種策略的空間將大大縮小。

目前，我們離這些問題的最終答案還很遠。區塊提議者的復雜程度仍存在不確定性。像Orbit SSF這樣的新穎設計爲進一步探索提供了機會。選項越多，我們就能爲L1和L2用戶提供更好的服務，並簡化L2開發人員的工作。