イーサリアムPoS:未来の発展方向

イーサリアムは、成功裏に約2年間プルーフ・オブ・ステークシステムを運用しており、優れたパフォーマンスを示しています。しかし、依然として改善が必要な重要な領域がいくつかあります。主に技術的特性と経済的変化の2つの側面が含まれます。この記事では、技術設計の改善方向に重点を置いて議論します。

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シングルスロットの最終性とステーキングの民主化

現在、イーサリアムは1つのブロックを完成させるのに15分かかり、最低ステーキングスロットは32 ETHです。理想的には、私たちは次のことを望んでいます:

• 1つのタイムスロット内でブロックの確定を(12秒以内またはそれより短く完了する)
• 検証者が1 ETHでステーキングできることを許可します

この2つの目標は、ノードの運営コストを削減するという目標と矛盾しています。そのため、いくつかの可能な解決策があります。

1. より効率的な署名集約プロトコルを開発する
2. オービット委員会メカニズム
3. 二層ステーキングメカニズム

各プランにはそれぞれ長所と短所があり、さらなる研究と検討が必要です。

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シングルシークレットリーダー選挙

現在、検証者がブロックを提出する時間は予測可能で、DoS攻撃のリスクがあります。単一の秘密リーダー選挙(SSLE)プロトコルは、次のブロック提案者の情報を隠すことができ、安全性を高めます。

主な課題は、十分にシンプルな実装ソリューションを見つけることです。イーサリアムプロトコルが汎用ゼロ知識証明メカニズムを導入するまで、SSLEの複雑さは受け入れ可能なレベルに下がらないかもしれません。

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より速い取引確認

取引確認時間を12秒から4秒に短縮することで、ユーザー体験を大幅に改善できます。主に2つの技術的アプローチがあります:

1. 時隙時間を8秒または4秒に減少させる
2. 提案者がタイムスロットプロセス中にプレ確認を公開することを許可する

2つの提案にはそれぞれ利点と欠点があり、実現可能性とインセンティブメカニズムの設計をさらに評価する必要があります。

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その他の研究方向

• 51%攻撃の回復: ソーシャルレイヤーへの依存を減らし、部分的に自動化された回復プロセス
• 定数人数の閾値を67%から80%に引き上げ、安全性を向上させる
• 抗量子性:将来の量子コンピュータの脅威に対処するため、量子耐性の代替案を開発する

全体的に見て、イーサリアムPoSにはまだ改良すべき点がいくつかあります。今後の発展には、安全性、分散化、パフォーマンスの間で引き続きバランスを追求する必要があります。

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