在 10 月 14 日发布的一篇博客文章中,以太坊联合创始人 Vitalik Buterin 概述了以太坊协议未来可能出现的改进,重点介绍了其权益证明 (PoS) 系统的技术改进。这篇题为“以太坊协议的未来可能,第一部分:合并”的文章深入探讨了在解决中心化风险的同时提高稳定性、性能和可访问性的策略。
首先,Buterin 回顾了近两年前以太坊从工作量证明到权益证明的成功转型,即合并,并指出这种权益证明在稳定性、性能和避免集中化风险方面表现非常出色。然而,权益证明仍有一些重要领域需要改进。
这篇文章的主要重点之一是实现单槽最终性并降低**质押要求,以实现网络参与的民主化。目前,最终确定一个区块需要 2-3 个周期(大约 15 分钟),并且至少需要 32 ETH才能成为验证者。Buterin 强调了最小化质押要求、减少最终性时间和最小化节点开销之间的冲突。
如今,需要 2-3 个周期(约 15 分钟)才能完成一个区块,并且需要 32 ETH 才能成为质押者,他确定了在一个时段内完成区块并允许验证者以低至 1 ETH 进行质押的目标。一次又一次的民意调查反复表明,阻止更多人单独质押的主要因素是 32 ETH 的**限额。
为了应对这些挑战,他讨论了几种方法。一种方法是实施更好的签名聚合协议,可能使用零知识证明 ( ZK-SNARKs ),以处理每个时隙中数百万验证者的签名。另一种方法是引入 Orbit 委员会,这是一种机制,由随机选择的中型委员会在保留攻击成本属性的同时完成链。
Buterin 还考虑创建一个具有不同存款要求的两级质押系统,其中只有存款额较高的层级直接参与提供经济最终性。他承认,“风险在很大程度上取决于较低质押层级获得的特定权利”,并且某些设计可能会导致中心化。

针对已知验证者遭受拒绝服务 (DoS) 攻击的安全漏洞,Buterin 建议实施单一秘密***选举 (SSLE) 协议。解决 DoS 问题的**方法是隐藏哪个验证者将生成下一个区块的信息,至少在区块实际生成之前。
SSLE 协议使用加密技术来创建盲验证者 ID,确保只有盲 ID 的所有者才能生成有效证明来提议区块,而不会让其他人知道他们的身份。然而,我们高度重视以太坊是一个相当简单的协议,我们不希望复杂性进一步增加。我们看到的 SSLE 实现增加了数百行规范代码,并在复杂的加密中引入了新的假设。
他还探索了将以太坊交易确认时间从目前的 12 秒缩短至 4 秒的方法,强调缩短确认时间对于改善用户体验和帮助去中心化第 2 层解决方案的价值。策略包括减少时隙时间并允许提议者在时隙期间发布预先确认。然而,Buterin 警告潜在的中心化风险和对适当激励措施的需求,并指出如果我们添加证明者-提议者分离机制,那么执行块将不需要 SSLE,因为我们可以依赖块构建者的专业化。
Buterin 还谈到了其他关键领域,包括51% 的攻击恢复率。他表示,虽然完全自动化是不可能的,但我们可以实现部分自动化,确保攻击中的坏人至少无法快速获得干净的胜利。他还考虑将区块最终确定的法定人数阈值从 67% 提高到 80%,以增强安全性,并认为“这似乎比‘错误的一方’立即获得胜利要健康得多。
在博客文章的最后,Buterin 警告称,我们必须为量子计算机可能攻破现有加密系统的威胁做好准备:“这证明了我们对权益证明设计性能的保守态度是合理的,也是我们更积极主动地开发抗量子替代方案的原因。”
截至发稿时,ETH 交易价格为 2,524 美元。