Futuro desarrollo del sistema de atestación de Ethereum

El cofundador de Ethereum, Vitalik Buterin, recientemente publicó una serie de artículos sobre el desarrollo futuro del protocolo de Ethereum, abarcando seis aspectos principales. Este artículo se centrará en la primera parte "The Merge", explorando las posibles direcciones de mejora técnica del sistema de atestación (PoS).

"La fusión" es un evento crucial en la transición de Ethereum de prueba de trabajo ( PoW ) a prueba de participación ( PoS ). Aunque el sistema PoS actual funciona de manera estable, todavía hay espacio para mejoras. La hoja de ruta de 2023 se centra principalmente en optimizar las características técnicas y en reformas económicas para abordar los riesgos de centralización.

Objetivos principales de mejora

1. Lograr la determinación de un solo slot (SSF), reduciendo en gran medida el tiempo de confirmación final del bloque.
2. Acelerar la confirmación y finalización de transacciones manteniendo la descentralización.
3. Reducir el umbral de staking y aumentar la viabilidad del staking individual
4. Mejorar la robustez del sistema
5. Aumentar la capacidad de resistir ataques del 51%

Determinismo de un solo intervalo y democratización del staking

Actualmente, la confirmación final del bloque requiere aproximadamente 15 minutos, y el umbral mínimo de participación es de 32 Ether. Este es el resultado de un compromiso entre múltiples objetivos. En un escenario ideal, Ethereum espera:

1. Reducir el tiempo de confirmación final del bloque a menos de 12 segundos
2. Reducir el umbral mínimo de participación a 1 Ether

Esto aumentará la seguridad, simplificará el protocolo y apoyará a más validadores individuales para participar. Pero esto entra en conflicto con el objetivo de minimizar los costos del sistema.

Potenciales soluciones para lograr la determinación de un solo intervalo de tiempo

1. Mejorar el protocolo de agregación de firmas, como el uso de la tecnología ZK-SNARKs
2. Mecanismo del Comité Orbit: selección aleatoria de un comité de tamaño mediano responsable de la determinación final
3. Mecanismo de doble apuesta: establece dos niveles de apuesta, alto y bajo, cada uno con su propia función.

Cada opción tiene sus ventajas y desventajas, y es necesario equilibrar entre la seguridad y el grado de descentralización.

Elección de un solo líder secreto

Actualmente, la identidad de los validadores puede conocerse de antemano, lo que presenta un riesgo de seguridad. La elección de un único líder secreto (SSLE) protocolo oculta la información de los validadores mediante tecnología de cifrado, aumentando la seguridad. Sin embargo, la implementación de un protocolo SSLE simple y eficiente aún enfrenta desafíos.

Acelerar la confirmación de transacciones

Reducir el tiempo de confirmación de transacciones de 12 segundos a 4 segundos mejorará significativamente la experiencia del usuario. Hay dos métodos principales:

1. Reducir la longitud del intervalo a 8 segundos o 4 segundos
2. Permitir a los validadores publicar preconfirmaciones en un solo intervalo de tiempo

Pero estos métodos conllevan ciertos riesgos, como la posibilidad de llevar a la centralización de los validadores.

Resistencia a la computación cuántica

Frente a la posible amenaza de la computación cuántica, Ethereum necesita desarrollar alternativas basadas en técnicas resistentes a los quantum, como el hashing, para proporcionar opciones para cada parte del protocolo que dependa de curvas elípticas.

Conclusión

Ethereum está explorando activamente múltiples soluciones tecnológicas para lograr una mayor seguridad, rendimiento y grado de descentralización. Ponderar y elegir entre diferentes opciones para encontrar la mejor ruta de desarrollo es el enfoque principal de las futuras actualizaciones tecnológicas.