探讨以太坊提升交易确认速度的可行方案

区块链用户体验的一个重要指标是交易确认时间。以太坊在这方面相比五年前已有显著改善。目前，用户在L1上发送的交易通常可在5-20秒内确认，与信用卡支付体验相当。然而，进一步缩短确认时间仍有其价值，某些应用甚至要求毫秒级的延迟。本文将探讨以太坊改进交易确认时间的几种可能方案。

现有技术概述

单槽最终性

以太坊当前采用Gasper共识机制，使用单个槽和Epoch的架构。每12秒一个槽，验证者对链头进行投票，32个槽（6.4分钟）内所有验证者有机会投票一次。这些投票被解释为类似PBFT共识算法的消息，两个Epoch（12.8分钟）后提供强经济保证的最终性。

然而，这种方法存在复杂性和确认时间过长的问题。单槽最终性（SSF）提出用类似Tendermint的机制替代当前架构，使块N在块N+1生成前就能最终确定。SSF的主要挑战在于需要质押者每12秒发布两条消息，给链带来较大负载。

Rollup预确认

以太坊遵循以rollup为中心的路线图，设计L1以支持数据可用性等功能，供L2协议使用。这造成了关注点分离：L1专注于抗审查、可靠性等核心功能，L2则更直接地面向用户需求。

理论上，L2可以创建自己的"去中心化排序器"网络，每几百毫秒就为区块签名一次。但实际上，rollup在开发去中心化排序网络方面进展缓慢。

基础预确认

基础预确认假设以太坊提议者是复杂的MEV相关参与者。它创建标准化协议，用户可提供额外费用获得交易包含在下一区块的即时保证。如果提议者违反承诺，将面临惩罚。这种机制可为L1和L2交易提供预确认。

可能的发展方向

假设实现了单槽最终性，并使用类似Orbit的技术减少每槽签署的验证者数量。槽时长可能增加到16秒，然后使用rollup预确认或基础预确认为用户提供更快的确认。这将形成一个新的epoch-slot架构。

这种架构反映了一个深刻的哲学原因：就某事达成大致一致所需时间比达成最大程度"经济最终性"协议更少。原因包括节点数量和节点"质量"等因素。

L2的可能策略

L2目前有三种合理策略：

1. 技术和精神上都"based"的，优化以太坊基础层技术属性及其价值观。
2. 成为"带区块链脚手架的服务器"，充分利用服务器效率。
3. 折衷方法：拥有约百个节点的快速链，以太坊提供额外互操作性和安全性。

对于不同应用，适合的确认时间要求也不同。对于那些需要更快确认的应用，唯一解决方案是epoch-and-slot架构。

未来展望

当前，我们距离这些问题的最终答案还有一段距离。区块提议者的复杂程度仍存在不确定性。像Orbit SSF这样的新颖设计为进一步探索epoch-and-slot架构提供了可能性。我们拥有的选项越多，就能为L1和L2用户提供更好的服务，并简化L2开发人员的工作。