探討以太坊提升交易確認速度的可行方案

區塊鏈用戶體驗的一個重要指標是交易確認時間。以太坊在這方面相比五年前已有顯著改善。目前，用戶在L1上發送的交易通常可在5-20秒內確認，與信用卡支付體驗相當。然而，進一步縮短確認時間仍有其價值，某些應用甚至要求毫秒級的延遲。本文將探討以太坊改進交易確認時間的幾種可能方案。

現有技術概述

單槽最終性

以太坊當前採用Gasper共識機制，使用單個槽和Epoch的架構。每12秒一個槽，驗證者對鏈頭進行投票，32個槽（6.4分鍾）內所有驗證者有機會投票一次。這些投票被解釋爲類似PBFT共識算法的消息，兩個Epoch（12.8分鍾）後提供強經濟保證的最終性。

然而，這種方法存在復雜性和確認時間過長的問題。單槽最終性（SSF）提出用類似Tendermint的機制替代當前架構，使塊N在塊N+1生成前就能最終確定。SSF的主要挑戰在於需要質押者每12秒發布兩條消息，給鏈帶來較大負載。

Rollup預確認

以太坊遵循以rollup爲中心的路線圖，設計L1以支持數據可用性等功能，供L2協議使用。這造成了關注點分離：L1專注於抗審查、可靠性等核心功能，L2則更直接地面向用戶需求。

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。但實際上，rollup在開發去中心化排序網路方面進展緩慢。

基礎預確認

基礎預確認假設以太坊提議者是復雜的MEV相關參與者。它創建標準化協議，用戶可提供額外費用獲得交易包含在下一區塊的即時保證。如果提議者違反承諾，將面臨懲罰。這種機制可爲L1和L2交易提供預確認。

可能的發展方向

假設實現了單槽最終性，並使用類似Orbit的技術減少每槽簽署的驗證者數量。槽時長可能增加到16秒，然後使用rollup預確認或基礎預確認爲用戶提供更快的確認。這將形成一個新的epoch-slot架構。

這種架構反映了一個深刻的哲學原因：就某事達成大致一致所需時間比達成最大程度"經濟最終性"協議更少。原因包括節點數量和節點"質量"等因素。

L2的可能策略

L2目前有三種合理策略：

1. 技術和精神上都"based"的，優化以太坊基礎層技術屬性及其價值觀。
2. 成爲"帶區塊鏈腳手架的服務器"，充分利用服務器效率。
3. 折衷方法：擁有約百個節點的快速鏈，以太坊提供額外互操作性和安全性。

對於不同應用，適合的確認時間要求也不同。對於那些需要更快確認的應用，唯一解決方案是epoch-and-slot架構。

未來展望

當前，我們距離這些問題的最終答案還有一段距離。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epoch-and-slot架構提供了可能性。我們擁有的選項越多，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。