イーサリアムPoSシステムのアップグレード展望：安全性と分散化のバランスの道

イーサリアムの共同創設者は最近、イーサリアムプロトコルの未来の発展に関する一連の記事を発表し、"合併"を含む6つの主要な段階をカバーしました。本記事では、"合併"段階に焦点を当て、ステークプルーフ(PoS)メカニズムの潜在的な改善方向とその実現方法について探ります。

"合併"はイーサリアムがワークプルーフ(PoW)からステークプルーフ(PoS)への重要な移行を示しています。PoSシステムは約2年間安定して稼働し、優れたパフォーマンスを発揮していますが、改善の余地があります。2023年のロードマップは技術的特性の向上と分散化リスクへの対処に焦点を当てています。

! イーサリアムプロトコル技術アップグレードの見通しの分析(1):マージ

マージフェーズの主な目的

1. 単一タイムスロットの決定性(SSF)を実現し、ブロックの最終確定時間を大幅に短縮する
2. 分散化を維持しながら、取引の確認と完了速度を加速する
3. 単独ステーキングのハードルを下げ、参加の実現可能性を高める
4. システムの堅牢性を強化する
5. 51%攻撃に対する抵抗力と回復力を向上させる

単一タイムスロットの決定性とステーキングの民主化

現在、ブロックの確定には約15分かかり、最低ステーキング要件は32 ETHです。これは複数の目標間のバランスを取った結果です。理想的には、イーサリアムは:

1. ブロック確定時間を12秒以内に短縮する
2. 最低ステークのハードルを1 ETHに引き下げる

これらの改善はユーザー体験と参加度を向上させますが、同時に技術的な課題ももたらします。現在、いくつかの潜在的な解決策があります:

1. サインアグリゲーションプロトコルの改善、Horn提案のように
2. Orbit委員会メカニズムは、高い攻撃コストを維持しながら、ノードの負担を軽減します。
3. 二重ステーキングメカニズム、異なる預金要件を持つステーキング者のカテゴリを設定する

各種のプランにはそれぞれ利点と欠点があり、安全性と分散化の間でバランスを取る必要があります。

! イーサリアムプロトコル技術アップグレードの見通しの分析(1):マージ

シングルシークレットリーダー選挙

現在のシステムでは、次のブロック提案者が予測可能であり、安全上のリスクがあります。単一秘密リーダー選挙(SSLE)プロトコルは、暗号技術を通じて提案者の身元を隠し、システムの安全性を向上させます。しかし、シンプルで効果的なSSLEプロトコルを実現することは依然として課題があり、プロトコルの複雑性と安全性のバランスを取る必要があります。

! イーサリアムプロトコル技術アップグレードの見通しの分析(1):マージ

トランザクションの確認をスピードアップ

取引確認時間を12秒から4秒に短縮することで、ユーザーエクスペリエンスとDeFiの効率が大幅に改善されます。主に2つの技術的アプローチがあります:

1. 隙間時間を8秒または4秒に短縮する
2. 提案者が単一のタイムスロット内で事前確認を公開することを許可する

しかし、スロット時間を短縮すると、バリデーターの集中化を引き起こす可能性があり、プレコンファーム方式では最悪のケースでのパフォーマンスを改善することが難しい。

! イーサリアムプロトコル技術アップグレードの見通し分析(1):マージ

量子コンピュータの脅威への対策

潜在的な量子コンピュータの脅威に直面して、イーサリアムは現在の楕円曲線に依存するプロトコル部分のために、ハッシュまたは他の量子耐性ソリューションに基づいた代替案を開発する必要があります。これは、PoS設計において保守性を維持する重要性を浮き彫りにしています。

まとめ

イーサリアムPoSシステムの技術進化は多くの課題に直面しています。より高い安全性、性能、分散化を追求する中で、複数の技術的選択肢の間でバランスを取る必要があります。今後、イーサリアムは革新を探求し、長期的な目標を達成するための最良の発展経路を模索し続けます。

! イーサリアムプロトコル技術アップグレードの見通し分析(1):マージ