イーサリアム取引確認時間最適化：エポックとスロットの構造探索

ブロックチェーンユーザーエクスペリエンスの重要な指標の1つは、取引確認速度です。イーサリアムはこの点で顕著な進歩を遂げていますが、改善の余地があります。本記事では、イーサリアムが取引確認を加速させるための実行可能なソリューションを探ります。

先行技術の概要

単一スロット最終性

現在、イーサリアムはGasperコンセンサスを採用しており、12秒ごとにスロットが作成され、32スロットで1エポックを構成します。バリデーターは各エポック内で交互に投票し、2エポック後に最終的なコンセンサスに達します。この方法には複雑性と確認時間が長すぎるという問題があります。

単一スロットの最終性(SSF)は、各ブロックが次の生成前に最終確認できるTendermintに似たメカニズムを提案します。しかし、これはステイカーが頻繁にメッセージを発信することを要求し、ネットワークに負担をかけます。Orbit SSFのような最適化策もありますが、ユーザーは依然として5〜20秒の確認を待つ必要があります。

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ロールアップの事前確認

イーサリアムは、ロールアップを中心としたロードマップを採用しており、L2はユーザーにより速い確認を提供します。理論的には、L2は分散型の順序付けネットワークを構築し、数百ミリ秒ごとに署名を行うことができます。しかし、実際には進展が遅いです。

基本事前確認

この提案は、イーサリアムの提案者が事前確認サービスを提供することを利用しています。ユーザーは、次のブロックに取引が含まれることを保証するために追加料金を支払うことができます。提案者が違約した場合は罰せられる可能性があります。このメカニズムは、L1およびL2取引の両方に同時に適用できます。

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未来可能のアーキテクチャ

単一スロットの最終性とプリコンファームドメカニズムを組み合わせることで、エポック・スロットアーキテクチャの出現が見られるかもしれません:

• エポック: Orbitのような技術を使用して各スロットの署名検証者の数を減らす
• スロット: rollupまたは基本的な事前確認を通じて迅速な確認を提供

このアーキテクチャは、ある深い理由を反映しています：大まかな合意を得るのにかかる時間は、最終的な合意を得るのにかかる時間よりも短いです。影響要因には、参加ノードの数とノードの質が含まれます。

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L2ポリシーの選択

L2には現在3つの実行可能な戦略があります:

1. 完全にイーサリアムに基づき、その技術的属性と価値観を最適化する
2. "ブロックチェーンの足場を持つサーバー"として、中央集権的な効率と分散型の保障を組み合わせる
3. 妥協案：小規模な高速チェーンを構築し、イーサリアムに依存して追加のセキュリティを提供する

各種戦略は異なるEpoch-Slotの実装方法に対応しています。鍵はイーサリアムのネイティブアーキテクチャがどの程度のパフォーマンスを達成できるかであり、これが他のソリューションの発展の余地に影響を与えます。

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現在、ブロック提案者の複雑さやOrbit SSFのような新しいデザインなどの要因にはまだ不確実性があります。さらなる選択肢を探求し続けることは、L1およびL2ユーザーにより良い体験を提供し、L2開発プロセスを簡素化するのに役立ちます。

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