Vitalik新作：以太坊PoS还可以如何改进？

更新时间:2025-11-17 21:08:30

编译：邓通，金色财经

特别感谢 Justin Drake、Hsiao-wei Wang、@antonttc 和 Francesco 的反馈和审阅。

最初，「合并」是指以太坊协议自推出以来历史上最重要的事件：期待已久且来之不易的从工作量证明到权益证明的过渡。如今，以太坊已经成为一个稳定运行的权益证明系统近两年了，这种权益证明在稳定性、性能和避免中心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。

我 2023 年的路线图将其分为几部分：改进技术特性，例如稳定性、性能和对较小验证者的可访问性，以及经济变化以应对中心化风险。前者接管了「合并」的标题，而后者成为「祸害」的一部分。

Vitalik新作：以太坊PoS还可以如何改进？

这篇文章将重点讨论「合并」部分：权益证明的技术设计中还有哪些可以改进的地方，有哪些途径可以实现这些改进？

这并不是一份可以对权益证明进行改进的详尽清单；相反，这是一份正在积极考虑的想法清单。

单槽最终性和质押民主化

我们正在解决什么问题？

如今，需要 2-3 个 epoch（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。这最初是为了在三个目标之间取得平衡而做出的妥协：

最大化可以参与质押的验证者数量（这直接意味着最小化质押所需的最小 ETH）
最小化完成时间
最小化运行节点的开销

这三个目标是相互冲突的：为了实现经济最终性（即攻击者需要销毁大量 ETH 才能恢复最终确定的区块），每次最终确定时，每个验证者都需要签署两条消息。因此，如果您有许多验证者，要么需要很长时间来处理所有签名，要么需要非常强大的节点来同时处理所有签名。

Vitalik新作：以太坊PoS还可以如何改进？

请注意，这一切都取决于以太坊的一个关键目标：确保即使成功的攻击也会给攻击者带来高昂的成本。这就是「经济最终性」一词的含义。如果我们没有这个目标，那么我们可以通过随机选择一个委员会（例如 Algorand 所做的那样）来最终确定每个时隙来解决这个问题。但这种方法的问题在于，如果攻击者确实控制了 51% 的验证者，那么他们可以以非常低的成本进行攻击（恢复最终确定的区块、审查或延迟最终确定）：只有委员会中的部分节点可以被检测为参与攻击并受到惩罚，无论是通过削减还是少数软分叉。这意味着攻击者可以多次反复攻击该链。因此，如果我们想要经济最终性，那么基于委员会的简单方法是行不通的，乍一看，我们确实需要全套验证者参与。

理想情况下，我们希望保留经济终结性，同时在两个方面改善现状：

在一个时隙内终结区块（理想情况下，保持甚至减少当前 12 秒的长度），而不是 15 分钟
允许验证者用 1 ETH 进行质押（从 32 ETH 降至 1 ETH）

第一个目标由两个目标证明，这两个目标都可以看作是「使以太坊的属性与（更中心化的）注重性能的 L1 链的属性保持一致」。

首先，它确保所有以太坊用户都能从通过最终确定机制实现的更高级别的安全保障中受益。如今，大多数用户都无法享受这种保障，因为他们不愿意等待 15 分钟；而通过单槽最终确定机制，用户几乎可以在交易确认后立即看到交易最终确定。其次，如果用户和应用程序不必担心链回滚的可能性（除非出现相对罕见的不活动泄漏情况），那么它就简化了协议和周围的基础设施。

第二个目标是出于支持单独质押者的愿望。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 的最低限额。将最低限额降低到 1 ETH 将解决这个问题，以至于其他问题成为限制单独质押的主要因素。

Vitalik新作：以太坊PoS还可以如何改进？

存在一个挑战：更快的确定性和更民主化的质押目标都与最小化开销的目标相冲突。事实上，这个事实就是我们一开始不采用单槽确定性的全部原因。然而，最近的研究提出了一些解决这个问题的可能方法。

它是什么以及它是如何工作的？

单时隙最终性涉及使用在一个时隙内最终确定区块的共识算法。这本身并不是一个难以实现的目标：许多算法（例如 Tendermint 共识）已经以最佳属性实现了这一点。以太坊独有的一个理想属性是 Tendermint 不支持的不活动泄漏，即使超过 1/3 的验证者离线，该属性也允许链继续运行并最终恢复。幸运的是，这个愿望已经得到满足：已经有提案修改 Tendermint 式共识以适应不活动泄漏。

Vitalik新作：以太坊PoS还可以如何改进？

领先的单槽最终性提案

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