Optimización del tiempo de confirmación de transacciones de Ethereum: explorando una experiencia de usuario más rápida

Una de las claves de la experiencia del usuario en blockchain es la velocidad de confirmación de las transacciones. Ethereum ha logrado avances significativos en este aspecto en los últimos años, y actualmente las transacciones en L1 pueden confirmarse generalmente en 5-20 segundos, lo que es comparable a los pagos con tarjeta de crédito. Sin embargo, seguir acortando el tiempo de confirmación sigue teniendo su valor, especialmente para ciertos escenarios de aplicación que requieren una latencia de subsegundo. Este artículo explorará varias soluciones viables para optimizar el tiempo de confirmación de transacciones en Ethereum.

Visión general de la tecnología existente

finalización de un solo slot

El mecanismo de consenso Gasper que actualmente utiliza Ethereum se basa en una estructura de ranuras y ciclos. Cada 12 segundos es una ranura, y los validadores votan alternadamente sobre el encabezado de la cadena; cada 32 ranuras (6.4 minutos) constituyen un ciclo completo. Este mecanismo proporciona una fuerte garantía económica, conocida como "finalidad", después de dos ciclos (12.8 minutos).

Sin embargo, este método presenta problemas de complejidad y un tiempo excesivo. Por ello, se propuso el concepto de finalización de un solo slot (SSF), similar al consenso de Tendermint, pero manteniendo el mecanismo de "fugas inactivas" para mejorar la resiliencia de la red. El principal desafío del SSF radica en que cada 12 segundos se requiere una gran cantidad de interacciones de mensajes, lo que podría imponer una carga enorme a la red.

Confirmación previa de Rollup

Con la adopción de Ethereum de una hoja de ruta centrada en rollups, las soluciones L2 se han convertido en una vía importante para ofrecer confirmaciones de transacciones más rápidas. En teoría, L2 puede establecer su propia red de ordenación descentralizada, ofreciendo velocidades de confirmación en milisegundos. Sin embargo, esto requiere que L2 asuma una carga de trabajo comparable a la de crear un nuevo L1.

Para resolver este problema, se propuso el concepto de preconfirmaciones básicas (Based preconfirmations). Este método aprovecha la complejidad de los proponentes de Ethereum, incentivándolos a ofrecer servicios de preconfirmación. Los usuarios pueden pagar una tarifa adicional para obtener una garantía instantánea de que la transacción se incluirá en el siguiente bloque.

Perspectivas Futuras: Arquitectura Epoch-Slot

Considerando de manera integral la finalización de un solo slot y el mecanismo de preconfirmación, el futuro de Ethereum podría adoptar una arquitectura de epoch-slot:

• Utilizar tecnología similar a Orbit para reducir el número de validadores por ranura
• La duración de la ranura puede extenderse hasta 16 segundos
• Proporcionar una confirmación de usuario más rápida combinando la pre-confirmación de rollup o la pre-confirmación básica.

Esta arquitectura es difícil de evitar principalmente porque alcanzar un consenso aproximado requiere menos tiempo que lograr una finalización económica completa. Los factores que influyen incluyen el número de nodos participantes y la "calidad" de los nodos.

Selección de estrategia L2

Los proyectos de L2 actualmente pueden adoptar tres estrategias:

1. Totalmente basado en la tecnología y los valores de Ethereum
2. Como "servidor con garantía de blockchain", combina la eficiencia centralizada y la seguridad descentralizada.
3. Solución de compromiso: establecer una cadena rápida compuesta por alrededor de cien nodos, mientras se utiliza Ethereum para proporcionar interoperabilidad y seguridad adicionales.

Para diferentes escenarios de aplicación, los requisitos de tiempo de confirmación adecuados también son diferentes. La clave para el futuro radica en explorar cómo optimizar la arquitectura nativa de epoch-slot de Ethereum y el grado de complejidad de los proponentes de bloques.

Con la evolución constante de la tecnología, esperamos ofrecer una experiencia de mayor calidad a los usuarios de L1 y L2, al mismo tiempo que simplificamos el trabajo de los desarrolladores de L2. La exploración e innovación continuas traerán más posibilidades al ecosistema de Ethereum.