La finalité du single-slot : Vitalik Buterin a mis à jour la feuille de route d’Ethereum

[TL ; DR]

1. Vitalik a publié un article le 25 janvier 2021, présentant la dernière feuille de route pour le développement d'Ethereum disant qu'Ethereum se tournera vers la finalité d'une seule tranche.
2. Généralement, le premier bloc de chaque période est le point de contrôle de la chaîne de balises. Une fois qu'un point de contrôle est finalisé, tous les blocs qui le précèdent sont également déterminés et ne peuvent pas être altérés.
3. L'efficacité et la sécurité dépendent toutes deux de la longueur du temps de confirmation. Plus le temps de confirmation est long, plus il faudra de temps pour vérifier la sécurité des échanges, mais moins le système sera efficace.
4. Basé sur l'algorithme de consensus Gasper, Ethereum est plus sûr que les blockchains ordinaires utilisant l'algorithme de la chaîne la plus longue.
5. Suite au mécanisme de consensus PoS et à la réalisation du sharding et de l'optimisation de l'arbre de Verkle, Ethereum passera au développement et à la recherche de la finalité d'une seule tranche.

En janvier, le fondateur d'Ethereum, Vitalik Buterin, a présenté sa dernière feuille de route de développement pour Ethereum dans son article intitulé Paths toward single-slot finality publié sur ethereum.org.

Le dernier article de Gate.io a présenté le plan spécifique de mise à niveau et d'expansion d'Ethereum et a expliqué le mécanisme de consensus PoS sur lequel repose le nouvel Ethereum. Il a également présenté le fonctionnement de la chaîne de balises. Cet article continuera à couvrir la finalité des blocs dans la chaîne beacon et pourquoi Vitalik pense qu'il est nécessaire pour Ethereum d'être mis à niveau vers un modèle de finalité à fente unique.

Problèmes de finalité de la chaîne Beacon

Sur la chaîne Beacon, il y a une série de points de contrôle qui sont utilisés pour finaliser le contenu de la chaîne. En général, les blocs du premier slot de chaque époque sont des points de contrôle. Lorsque le comité vote sur les blocs de la tranche horaire, il doit également voter sur les points de contrôle de la tranche horaire correspondante. Lorsqu'une période (A) se termine, le point de contrôle correspondant obtient le soutien d'une supermajorité (plus de 2/3 du total des validateurs restants) et la période (A) est justifiée. Et la période suivante (A+1) après la période (A) a également été prouvée, ce qui peut être dit que la période A a été finalisée. Une fois qu'un point de contrôle est finalisé, tous les blocs qui le précèdent sont également déterminés et ne peuvent pas être altérés.

Pour expliquer du point de vue de l'utilisateur, avant qu'une transaction puisse être soumise, elle doit passer par une série de processus, notamment être conditionnée en blocs, proposée par le proposant, vérifiée par le vérificateur, certifiée et enfin finalisée. Tout cela prend 64 à 95 créneaux horaires (environ 15 minutes en moyenne). Si le créneau horaire de la transaction se situe juste avant le point de contrôle et qu'elle est finalisée à la vitesse la plus rapide, le temps nécessaire sera de 64 créneaux horaires ; si le créneau horaire de la transaction se situe juste après le point de contrôle et qu'elle est finalisée à la vitesse la plus lente, le temps nécessaire sera de 95 créneaux horaires. L'efficacité et la sécurité dépendent toutes deux de la longueur du temps de confirmation. Plus le temps de confirmation est long, plus il faudra de temps pour vérifier la sécurité de la transaction, mais moins le système sera efficace.

La commission doit voter trois fois

Par conséquent, le comité doit procéder à trois votes. Le premier consiste à voter sur le bloc de la tranche horaire la plus récente pour sélectionner le dernier bloc de la chaîne de balises. L'algorithme LMD GHOST (Latest Message Driven : Greediest Heaviest Observed SubTree) est utilisé pour ce vote. LMD signifie "Latest Message Driven" et "GHOST" signifie "Greedy Heaviest Observed Subtree". Grâce à cet algorithme de fork, le réseau donnera le même résultat que la règle de la plus longue chaîne d'une manière plus sûre, et obtiendra une "chaîne principale" ou "chaîne canonique".

La seconde consiste à voter sur des points de contrôle de périodes de temps pour prouver et finaliser les informations sur la chaîne. L'algorithme Casper FFG (Casper, the Friendly Finality Gadget) est utilisé dans ce vote. Casper et GHOST sont appelés Gasper dans Ethereum, et ensemble ils constituent le protocole de consensus central d'Ethereum. Le dernier est le vote Crosslink utilisé pour connecter la chaîne de shards à la chaîne de beacons. Toutes les informations relatives au vote seront écrites dans l'attestation.

La vision d'Ethereum pour la finalité de la blockchain unique

Vitalik a écrit dans son article qu'Ethereum basé sur l'algorithme de consensus Gasper est plus sûr que les blockchains ordinaires utilisant l'algorithme de la chaîne la plus longue. L'altération des informations contenues dans le bloc finalisé coûtera plus de 3 millions d'ETH. Cependant, les utilisateurs pensent toujours qu'une finalisation en 15 minutes est trop longue à supporter et réclament de nouvelles méthodes de confirmation à la fois efficaces et sécurisées. En outre, la finalisation d'un seul bloc peut également réduire la possibilité pour les mineurs d'extraire des VME en réorganisant les transactions. Elle peut également contribuer à simplifier le protocole et, par conséquent, à réduire les bogues du système.

Vitalik a proposé deux approches pour optimiser l'algorithme de consensus Ethereum afin d'atteindre la finalité d'un seul lot.

Premièrement, tous les validateurs sont actuellement tenus de participer au vote FFG de Casper. Cela peut peut-être permettre d'élire un super comité de taille moyenne composé de seulement quelques milliers de validateurs, le consensus et la finalité ayant lieu dans un seul créneau. Si le comité ne parvient pas à finaliser la confirmation, le système continuera à confirmer le dernier bloc sur la base des règles originales de LMD GHOST. Selon les estimations, le comité devrait détenir environ 3 millions d'ETH ou compter 97 152 validateurs pour devenir un super comité relativement sûr.


Deuxièmement, il serait possible de faire jouer un rôle à autant de vérificateurs que possible. L'obstacle de ce schéma réside dans la manière d'agréger un grand nombre de signatures en un court laps de temps. S'il faut un groupe de stakers d'environ 4 millions d'ETH, c'est-à-dire 131 072 stakers, il faudra agréger rapidement un total de 131 072 signatures. Vitalik estime que le service d'agrégation de signatures devrait être considérablement optimisé au cours des deux prochaines années.

Conclusion

Après le mécanisme de consensus PoS et la réalisation de l'optimisation du sharding et de l'arbre de Verkle, Ethereum passera au développement et à la recherche de la finalité à fente unique, ce qui prendra plus d'un an. Grâce aux efforts de ses développeurs, Ethereum sera constamment mis à jour. Et cela permettra aux utilisateurs ordinaires de profiter de services décentralisés plus sûrs et plus pratiques.


Auteur : Observateur Gate.io : Edward. H
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