¿Cómo se puede mejorar aún más Ethereum PoS?

Ethereum ha estado funcionando con un sistema de prueba de participación durante casi dos años, con un rendimiento bastante estable. Sin embargo, todavía hay algunas áreas importantes que necesitan mejoras, incluyendo características técnicas y cambios económicos. Este artículo se centrará en discutir qué aspectos del diseño técnico de la prueba de participación aún se pueden mejorar.

Finalidad de un solo slot y democratización del staking

Actualmente, Ethereum necesita aproximadamente 15 minutos para completar un bloque y se requieren 32 ETH para convertirse en un validador. En un escenario ideal, esperamos:

• Completar la finalización del bloque en un intervalo de tiempo de aproximadamente 12 segundos (
• Permitir el uso de 1 ETH para el staking

Estos dos objetivos aumentarán los costos operativos de los nodos. Para resolver este problema, actualmente hay varias soluciones principales:

1. Ataque de fuerza bruta: desarrollar un mejor protocolo de agregación de firmas, posiblemente utilizando ZK-SNARKs.

2. Comité Orbit: se selecciona aleatoriamente un comité de tamaño mediano para determinar finalmente la cadena.

3. Doble staking: clasificar a los stakers en dos categorías, con altos y bajos requisitos de depósito.

4. Mantener el estado actual

Cada opción tiene sus pros y sus contras, y se necesita un equilibrio. También se puede adoptar una estrategia mixta, como agregar Orbit pero no implementar la finalización de un solo slot, etc.

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Elección de un solo líder secreto

Actualmente, es predecible qué validador propondrá el siguiente bloque, lo que presenta un riesgo de ataque DoS. La elección de un único líder secreto )SSLE( utiliza tecnología criptográfica para crear un "ID" ciego para cada validador y luego selecciona aleatoriamente un ID ciego como proponente para resolver este problema.

El principal desafío al implementar SSLE es cómo lograrlo sin aumentar demasiada complejidad. Es posible que la complejidad adicional de SSLE solo se reduzca a un nivel aceptable cuando el protocolo de Ethereum introduzca un mecanismo de prueba de cero conocimiento general por otras razones.

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Confirmación de transacciones más rápida

Reducir el tiempo de confirmación de las transacciones de 12 segundos a 4 segundos mejorará significativamente la experiencia del usuario. Principalmente hay dos enfoques tecnológicos:

1. Reducir el tiempo de ranura a 8 segundos o 4 segundos

2. Permitir a los proponentes publicar preconfirmaciones durante el proceso de ranuras.

Reducir el tiempo de ranura puede conllevar riesgos de centralización de los validadores. El método de preconfirmación puede mejorar la situación promedio, pero no puede mejorar el tiempo de inclusión en el peor de los casos. Cómo incentivar la preconfirmación también es un problema por resolver.

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Otras direcciones de investigación

• Recuperación de ataque del 51%: reducir la dependencia de la capa social, automatizando el proceso de recuperación tanto como sea posible.

• Aumentar el umbral de quórum: del 67% al 80%, para mejorar la seguridad

• Resistencia cuántica: desarrollar alternativas resistentes a los cuánticos para la parte del protocolo que depende de curvas elípticas

En general, Ethereum PoS aún tiene mucho margen de mejora y necesita buscar un equilibrio entre seguridad, descentralización y rendimiento. El desarrollo futuro se centrará en estas áreas clave para mejorar aún más la escalabilidad y estabilidad de Ethereum.

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