Comment le PoS d'Ethereum peut-il encore s'améliorer ?

Ethereum a réussi à faire fonctionner son système PoS pendant près de deux ans, montrant d'excellentes performances en matière de stabilité, de performance et de décentralisation. Cependant, le PoS présente encore certains domaines importants nécessitant des améliorations, principalement en ce qui concerne les améliorations des caractéristiques techniques et les changements économiques pour faire face aux risques de centralisation. Cet article se concentre sur les directions potentielles d'amélioration dans la conception de la technologie PoS.

Finalité à un seul slot et démocratisation du staking

Actuellement, Ethereum nécessite 15 minutes pour compléter un bloc, avec un seuil de mise minimum de 32 ETH. La situation idéale est :

• Finaliser la confirmation de bloc dans une fenêtre de temps de 12 secondes ou moins (
• Autoriser 1 ETH pour le staking ) de 32 ETH à 1 ETH (

Ces deux objectifs sont en conflit avec l'objectif de réduire les coûts d'exploitation des nœuds. Actuellement, il existe plusieurs solutions principales :

1. Attaque par force brute : développer de meilleurs protocoles d'agrégation de signatures, pouvant utiliser des ZK-SNARKs.

2. Comité d'Orbit : un comité de taille moyenne sélectionné au hasard est chargé de la confirmation finale.

3. Staking à deux niveaux : les stakers sont divisés en deux niveaux, élevé et bas, seuls les niveaux élevés participent directement à la finalité économique.

4. Maintenir le statu quo

Chaque solution a ses avantages et inconvénients, et nécessite une évaluation. Les combinaisons possibles incluent :

• Ajouter Orbit mais ne pas exécuter la finalité à un seul emplacement
• Utiliser des techniques de force brute pour réduire la taille minimale des dépôts sans exécuter la finalité unique.
• Exécuter Orbit SSF avec des paramètres conservateurs et compléter avec une technique de force brute
• Ajouter le staking arc-en-ciel mais ne pas exécuter la finalité à un seul slot

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Élection du Leader secret unique

L'objectif est de cacher les informations du proposeur du prochain bloc afin de prévenir les attaques par déni de service ciblées.

La méthode principale consiste à créer un "ID de validateur aveugle" pour chaque validateur, puis à sélectionner aléatoirement un ID aveugle comme proposeur. Seul le propriétaire de cet ID aveugle peut générer une preuve de proposition de bloc valide.

Le principal défi est de trouver une mise en œuvre de protocole suffisamment simple pour éviter d'accroître excessivement la complexité d'Ethereum. Il peut être nécessaire d'attendre qu'Ethereum introduise un mécanisme de preuve à divulgation nulle de connaissance pour d'autres raisons avant d'envisager cela.

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Confirmation de transaction plus rapide

L'objectif est de réduire le temps de confirmation d'environ 12 secondes à 4 secondes. Il existe principalement deux voies technologiques :

1. Réduire le temps de latence à 8 secondes ou 4 secondes
2. Permettre aux proposeurs de publier des pré-confirmations pendant le processus de créneaux.

Réduire le temps de créneau peut entraîner des risques de centralisation. La méthode de pré-confirmation peut améliorer la situation moyenne, mais ne peut pas améliorer la pire situation.

La question clé est de savoir comment inciter les pré-confirmations. Si l'on n'essaie pas de réduire le temps de confirmation, l'écosystème pourrait devenir plus dépendant du mécanisme de pré-confirmation de L2.

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Autres directions de recherche

• Récupération d'attaque à 51% : essayer de réduire la dépendance à la couche sociale, processus de récupération partiellement automatisé.

• Augmenter le seuil de quorum légal : de 67 % à 80 %, pour plus de sécurité

• Résistance quantique : développer des alternatives résistantes aux quantiques pour se préparer à l'avenir

Dans l'ensemble, le PoS d'Ethereum présente encore plusieurs aspects qui peuvent être optimisés et améliorés, nécessitant de trouver un équilibre entre la sécurité, la décentralisation et la performance.

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