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一份非常重要的文件。让我们逐步讨论这个"目标"。我们将从快速插槽和快速最终性开始。
我预计我们将以渐进的方式减少插槽时间,例如,我喜欢"每次平方根(2)"的公式(12 -> 8 -> 6 -> 4 -> 3 -> 2,尽管最后两个步骤更具投机性,并依赖于大量研究)。在这里可以更快或更慢;但总体来说,我们将把插槽时间视为一个参数,当我们确信安全时就会调整它,类似于blob目标。
快速插槽在路线图的顶部独立存在,并且似乎与其他内容没有真正的联系。这是因为路线图的其余部分与插槽时间相对独立:无论插槽时间是2秒还是32秒,我们都需要做大致相同的事情。
不过有一些交集区域。其中之一是p2p改进。@raulvk最近一直在为Ethereum开发一个优化的p2p层,利用纠删编码大大改善带宽/延迟的权衡。大致来说:在今天的设计中,每个节点从多个对等节点接收完整的区块体,并能够在收到第一个区块后立即接受并重新广播它。如果"宽度"(发送区块的对等节点数量)较低,那么一个坏的对等节点会大大延迟你收到区块的时间。如果宽度较高,则会有大量不必要的数据开销。通过纠删编码,你可以选择一个k-of-n的设置,例如:将每个区块分成8个部分,以便用其中的任何4个部分重建完整的区块。这为你提供了高宽度的冗余好处,而没有开销。
我们有统计数据显示,这种架构可以大大减少95百分位的区块传播时间,使得更短的插槽在没有安全权衡的情况下变得可行(除了增加协议复杂性,尽管在这里性能提升与代码行数的比率相当有利)。
另一个交集区域是与ePBS、FOCIL和快速确认规则相关的更复杂的插槽结构。这些有重要的好处,但它们将安全延迟的最大值从插槽/3减少到插槽/5。正在进行的研究试图更好地进行流水线处理以最小化损失(还要注意:插槽时间不仅受插槽延迟的下限限制,还受ZK证明者延迟的固定成本部分限制),但这里有一些权衡。
我们正在探索的一种补偿方式是改变架构,使得每个插槽只有大约256-1024个随机选择的验证者进行签名。对于一个分叉选择(非最终确定)功能,这完全足够。较少的签名数量使我们能够去除聚合阶段,从而缩短插槽时间。
快速最终性更复杂(最终协议在我看来比现有的Gasper更简单,但变更路径复杂)。今天,最终性平均需要16分钟(12秒插槽 * 32个插槽周期 * 2.5个周期)。目标是解耦插槽和最终性,以便我们可以分别考虑这两者,我们的目标是使用单轮最终性BFT算法(Minimmit变体)来实现最终性。因此,最终游戏的最终性时间可能是例如6-16秒。
由于这是一个非常侵入性的变更集,计划是将每个变更中最大的步骤与密码学的切换捆绑在一起,特别是切换到后量子哈希基础签名,以及一个最大限度STARK友好的哈希(对于最近的Poseidon2攻击有三种可能的应对措施:(i)增加轮次或引入其他对策,例如Monolith层,(ii)回到Poseidon1,它比Poseidon2更具传统性且没有发现缺陷,(iii)使用BLAKE3或其他最大限度便宜的"常规"哈希。所有这些都在研究中)。
此外,计划逐步引入许多这些变更,例如"1个周期最终性"意味着我们调整当前共识,从FFG风格的最终性变更为Minimmit风格的最终性。
一个可能的最终性时间轨迹是:16分钟(今天)-> 10分40秒(8秒插槽)-> 6分24秒(一个周期最终性)-> 1分12秒(8个插槽周期,6秒插槽)-> 48秒(4秒插槽)-> 16秒(minimmit)-> 8秒(使用更激进参数的minimmit)
逐步方法的一个有趣结果是,有一条路径可以使插槽在量子计算机出现之前更早地抵御量子攻击,而不是使最终性抵御量子攻击,因此我们可能会很快进入一个状态,如果量子计算机突然出现,我们失去最终性保证,但链仍然继续运行。
总结:预计插槽时间和最终性时间都会逐步减少,并且预计这些变化将与以"忒修斯之船"风格逐步替换Ethereum的插槽结构和共识相互交织,形成一个更清晰、更简单、量子抗性、证明者友好、端到端形式验证的替代方案。
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