L'avenir du développement du mécanisme d'attestation d'Ethereum

Depuis septembre 2022, Ethereum a réussi sa transition vers un réseau d'attestation (PoS) depuis près de deux ans. Bien que le PoS ait montré d'excellentes performances en termes de stabilité, de performance et de décentralisation, il reste des marges d'amélioration. Le co-fondateur d'Ethereum a récemment publié une série d'articles explorant les directions possibles pour les mises à niveau technologiques futures. Cet article se concentrera sur "la fusion" (The Merge), en analysant les potentielles améliorations du mécanisme PoS.

Objectifs d'amélioration principaux

1. Réaliser une détermination de créneau unique (SSF), réduisant le temps de confirmation finale des blocs de 15 minutes à moins de 12 secondes.
2. Accélérer la confirmation et la finalisation des transactions tout en maintenant la décentralisation.
3. Abaisser le seuil de mise personnelle, augmenter la participation
4. Renforcer la stabilité du système
5. Améliorer la résistance et la capacité de récupération face aux attaques à 51%

Détermination de la fenêtre unique et démocratisation du staking

Actuellement, Ethereum nécessite 32 ETH pour devenir un validateur, ceci afin d'équilibrer le nombre de validateurs, le temps de confirmation finale et le coût d'exploitation des nœuds. Idéalement, Ethereum espère atteindre deux objectifs tout en maintenant la finalité économique :

1. Finaliser la confirmation du bloc en 12 secondes
2. Abaisser le seuil de mise de 32 Éther à 1 Éther

Ces deux objectifs sont en conflit avec la minimisation des coûts d'exploitation. Pour résoudre ce problème, plusieurs solutions sont actuellement envisagées :

1. Améliorer le protocole d'agrégation des signatures, par exemple en utilisant la technologie ZK-SNARKs.
2. Introduction du mécanisme du comité Orbit
3. Adoption d'une structure de double mise en jeu

Chaque solution a ses avantages et ses inconvénients, et il est nécessaire de peser entre la sécurité, le degré de décentralisation et la faisabilité technique.

Élection d'un leader secret unique

Dans le système actuel, le proposeur du prochain bloc est prévisible, ce qui pose des risques pour la sécurité. La solution consiste à adopter le protocole d'élection d'un seul leader secret (SSLE), qui cache l'identité du proposeur grâce à la technologie de cryptage. Cependant, mettre en œuvre un protocole SSLE suffisamment simple et efficace reste un défi.

Confirmation de transaction plus rapide

Réduire le temps de confirmation des transactions de 12 secondes à 4 secondes peut considérablement améliorer l'expérience utilisateur et augmenter l'efficacité du DeFi. Il existe principalement deux méthodes :

1. Réduisez la longueur de l'intervalle à 8 secondes ou 4 secondes
2. Permettre aux proposeurs de publier des pré-confirmations dans un seul créneau horaire.

Cependant, ces deux méthodes présentent certains problèmes, tels que le risque de centralisation des validateurs et la conception des mécanismes d'incitation.

Solutions anti-quantique

Face aux menaces potentielles de l'informatique quantique, Ethereum doit développer des alternatives basées sur le hachage ou d'autres technologies résistantes aux quantiques pour les parties du protocole qui dépendent actuellement des courbes elliptiques.

Conclusion

L'évolution technique du système PoS d'Ethereum fait face à de nombreux défis, notamment la réduction du seuil de mise, l'amélioration de la vitesse de confirmation des transactions et le renforcement de la sécurité. Pour relever ces défis, Ethereum explore activement diverses solutions techniques dans le but de trouver le meilleur compromis entre sécurité, performance et décentralisation. Les futures mises à jour technologiques se concentreront sur la détermination de la singularité des créneaux, la démocratisation de la mise, l'élection d'un seul leader secret, une confirmation des transactions plus rapide et la résistance aux attaques quantiques, afin d'améliorer davantage le mécanisme d'attestation.