Amélioration du système d'attestation d'Ethereum

Ethereum est devenu un système d'attestation en fonctionnement stable depuis près de deux ans, montrant d'excellentes performances en termes de stabilité, de performance et d'évitement des risques de centralisation. Cependant, l'attestation présente encore plusieurs domaines importants nécessitant des améliorations. Cet article mettra l'accent sur les aspects de la conception technique de l'attestation qui peuvent encore être améliorés, ainsi que sur les voies possibles pour réaliser ces améliorations.

Finalité unique en un seul slot et démocratisation de la mise

problème

Actuellement, il faut 2-3 époques ( environ 15 minutes ) pour compléter un bloc, et il faut 32 ETH pour devenir un validateurs. C'est un compromis fait pour équilibrer le nombre maximal de validateurs, le temps de complétion minimum et les coûts d'exploitation des nœuds.

Idéalement, nous espérons :

• Terminer le bloc ( dans un créneau horaire en maintenant ou en réduisant la longueur actuelle de 12 secondes )
• Permettre aux validateurs de miser 1 ETH ( de 32 ETH à 1 ETH )

solutions possibles

1. Brute force : utiliser un meilleur protocole d'agrégation de signatures, pouvant utiliser des ZK-SNARKs.

2. Commission Orbit : un comité de taille moyenne sélectionné au hasard est chargé de finaliser la chaîne, tout en préservant la finalité économique.

3. Deux niveaux de mise en jeu : les stakers sont divisés en deux catégories en fonction des exigences de dépôt, seules les couches de dépôt élevées participent directement à la fourniture de la finalité économique.

4. Stratégie mixte : combiner plusieurs des solutions mentionnées ci-dessus.

Problèmes à résoudre

• Vérifier la sécurité et les attributs du mécanisme Orbit
• Développer une technologie d'agrégation de signatures efficace
• Concevoir la répartition des droits et des responsabilités d'un système de staking à deux niveaux

Élection du Leader à Secret Unique

problème

Actuellement, quel validateur proposera le prochain bloc est connu à l'avance, ce qui entraîne un risque d'attaque DoS.

solution

Utiliser la technologie cryptographique pour créer un "ID de validateurs aveugles" pour chaque validateur, puis sélectionner au hasard un ID aveugle en tant que proposeur de bloc. Seul le propriétaire de cet ID aveugle peut générer une preuve valide pour proposer un bloc, mais personne ne sait à quel validateur cet ID aveugle correspond.

Problèmes à résoudre

• Trouver et mettre en œuvre un protocole suffisamment simple
• Développer une implémentation SSLE résistante aux quantiques

Confirmation de transaction plus rapide

solutions possibles

1. Réduire le temps de créneau à 8 secondes ou 4 secondes

2. Permettre aux proposeurs de publier en temps réel des pré-confirmations de transaction

Problèmes à résoudre

• Évaluer l'utilité de la réduction du temps de créneau
• Concevoir un mécanisme d'incitation de pré-confirmation

Autres directions de recherche

• automatisation de la récupération d'attaque à 51%
• Augmenter le seuil de finalisation ( de 67 % à 80 % )
• Développer des alternatives résistantes aux quantiques

Le système d'attestation d'Ethereum présente encore plusieurs aspects pouvant être améliorés, nécessitant un équilibre entre sécurité, décentralisation et performances. Les recherches et le développement futurs viseront à relever ces défis, afin d'améliorer encore les performances et la sécurité d'Ethereum.