సింగిల్ స్లాట్ ఫైనల్

Ethereum బ్లాక్‌ను ఖరారు చేయడానికి సుమారు 15 నిమిషాలు పడుతుంది. అయినప్పటికీ, మేము Ethereum యొక్క ఏకాభిప్రాయ మెకానిజం బ్లాక్‌లను మరింత సమర్ధవంతంగా ధృవీకరించేలా చేయవచ్చు మరియు సమయం నుండి ముగింపును నాటకీయంగా తగ్గించవచ్చు. పదిహేను నిమిషాలు వేచి ఉండటానికి బదులుగా, బ్లాక్‌లను అదే స్లాట్‌లో ప్రతిపాదించి ఖరారు చేయవచ్చు. ఈ భావనను సింగిల్ స్లాట్ ఫైనల్ (SSF) అంటారు.

What is finality?

Ethereum యొక్క ప్రూఫ్-ఆఫ్-స్టేక్ ఆధారిత ఏకాభిప్రాయ మెకానిజంలో, మొత్తం వాటా ETHలో కనీసం 33% బర్న్ చేయకుండా బ్లాక్‌చెయిన్ నుండి బ్లాక్‌ను మార్చడం లేదా తీసివేయడం సాధ్యం కాదని హామీని ఫైనల్ సూచిస్తుంది. ఇది 'క్రిప్టో-ఎకనామిక్' భద్రత ఎందుకంటే విశ్వాసం అనేది చెయిన్ యొక్క క్రమం లేదా కంటెంట్‌ను మార్చడానికి సంబంధించిన అత్యంత అధిక ధర నుండి వస్తుంది, ఇది ఏ హేతుబద్ధమైన ఆర్థిక నటుడు ప్రయత్నించకుండా నిరోధించవచ్చు.

శీఘ్ర ముగింపును ఎందుకు లక్ష్యంగా పెట్టుకోవాలి?

ఫైనల్‌కు ప్రస్తుత సమయం చాలా పొడవుగా మారింది. చాలా మంది వినియోగదారులు ముగింపు కోసం 15 నిమిషాలు వేచి ఉండాలనుకోవడం లేదు మరియు అధిక లావాదేవీల నిర్వహణను కోరుకునే యాప్‌లు మరియు ఎక్స్ఛేంజీలు తమ లావాదేవీలు శాశ్వతంగా ఉన్నాయని నిర్ధారించుకోవడానికి చాలా కాలం వేచి ఉండటం అసౌకర్యంగా ఉంటుంది. బ్లాక్ యొక్క ప్రతిపాదన మరియు ఖరారు మధ్య ఆలస్యం ఉండటం వలన దాడి చేసే వ్యక్తి నిర్దిష్ట బ్లాక్‌లను సెన్సార్ చేయడానికి లేదా MEVని సంగ్రహించడానికి ఉపయోగించే చిన్న రీఆర్గ్‌ల కోసం కూడా అవకాశం ఏర్పడుతుంది. దశలవారీగా బ్లాక్‌లను అప్‌గ్రేడ్ చేయడంతో వ్యవహరించే మెకానిజం చాలా క్లిష్టంగా ఉంటుంది మరియు భద్రతా లోపాలను మూసివేయడానికి అనేకసార్లు ప్యాచ్ చేయబడింది, ఇది Ethereum కోడ్‌బేస్‌లో సూక్ష్మ బగ్‌లు ఎక్కువగా తలెత్తే అవకాశం ఉన్న భాగాలలో ఒకటిగా మారింది. ఈ సమస్యలన్నీ ఒకే స్లాట్‌కు ముగింపుకు సమయాన్ని తగ్గించడం ద్వారా తొలగించబడతాయి.

వికేంద్రీకరణ / సమయం / ఓవర్ హెడ్ ట్రేడ్ఆఫ్

తుది హామీ అనేది కొత్త బ్లాక్ యొక్క తక్షణ ఆస్తి కాదు; కొత్త బ్లాక్ ఖరారు కావడానికి సమయం పడుతుంది. దీనికి కారణం ఏమిటంటే, నెట్‌వర్క్‌లోని మొత్తం వాటా ETHలో కనీసం 2/3 వంతుకు ప్రాతినిధ్యం వహించే వాలిడేటర్లు బ్లాక్‌కు ("ధృవీకరించు") ఓటు వేయాలి. ఒక బ్లాక్ ఆ 2/3 థ్రెషోల్డ్‌ను సాధించిందో లేదా లేదో తెలుసుకోవడానికి, నెట్‌వర్క్‌లోని ప్రతి ధృవీకరణ నోడ్ ఇతర నోడ్‌ల నుండి ధృవీకరణలను ప్రాసెస్ చేయవలసి ఉంటుంది.

ఫైనలైజేషన్‌ను చేరుకోవడానికి ఎంత తక్కువ సమయం అనుమతించబడిందో, ప్రతి నోడ్‌లో మరింత కంప్యూటింగ్ శక్తి అవసరమవుతుంది ఎందుకంటే ధృవీకరణ ప్రాసెసింగ్ వేగంగా జరగాలి. అలాగే, నెట్‌వర్క్‌లో మరింత ధృవీకరించే నోడ్‌లు ఉన్నందున, ప్రతి బ్లాక్‌కు ఎక్కువ ధృవీకరణలు ప్రాసెస్ చేయబడాలి, అవసరమైన ప్రాసెసింగ్ శక్తిని కూడా జోడించాలి. మరింత ప్రాసెసింగ్ శక్తి అవసరం, తక్కువ మంది వ్యక్తులు పాల్గొనగలరు ఎందుకంటే ప్రతి ధృవీకరణ నోడ్‌ను అమలు చేయడానికి ఖరీదైన హార్డ్‌వేర్ అవసరం. బ్లాక్‌ల మధ్య సమయాన్ని పెంచడం వల్ల ప్రతి నోడ్‌లో అవసరమైన కంప్యూటింగ్ పవర్ తగ్గుతుంది, అయితే ధృవీకరణలు మరింత నెమ్మదిగా ప్రాసెస్ చేయబడతాయి కాబట్టి, ముగింపుకు సమయాన్ని పొడిగిస్తుంది.

అందువల్ల, ఓవర్‌హెడ్ (కంప్యూటింగ్ పవర్), వికేంద్రీకరణ (గొలుసును ధృవీకరించడంలో పాల్గొనే నోడ్‌ల సంఖ్య) మరియు ముగింపుకు సమయం మధ్య ట్రేడ్-ఆఫ్ ఉంది. ఆదర్శ వ్యవస్థ కనీస కంప్యూటింగ్ శక్తి, గరిష్ట వికేంద్రీకరణ మరియు ముగింపుకు కనీస సమయాన్ని సమతుల్యం చేస్తుంది.

Ethereum యొక్క ప్రస్తుత ఏకాభిప్రాయ యంత్రాంగం ఈ మూడు పారామితులను దీని ద్వారా సమతుల్యం చేసింది:

• కనీస వాటాను 32 ETHకు సెట్ చేస్తోంది. ఇది వ్యక్తిగత నోడ్‌ల ద్వారా ప్రాసెస్ చేయవలసిన వాలిడేటర్ల ధృవీకరణల సంఖ్యపై గరిష్ట పరిమితిని సెట్ చేస్తుంది మరియు అందువల్ల ప్రతి నోడ్‌కు గణన అవసరాలపై గరిష్ట పరిమితి.
• సమయాన్ని ~15 నిమిషాలకు ముగింపుకు సెట్ చేస్తోంది. ఇది సాధారణ హోమ్ కంప్యూటర్‌లలో రన్ అయ్యే వ్యాలిడేటర్‌లకు ప్రతి బ్లాక్‌కు ధృవీకరణలను సురక్షితంగా ప్రాసెస్ చేయడానికి తగిన సమయాన్ని ఇస్తుంది.

ప్రస్తుత మెకానిజం డిజైన్‌తో, సమయాన్ని ముగింపుకు తగ్గించడానికి, నెట్‌వర్క్‌లోని వాలిడేటర్ల సంఖ్యను తగ్గించడం లేదా ప్రతి నోడ్‌కు హార్డ్‌వేర్ అవసరాలను పెంచడం అవసరం. అయినప్పటికీ, ప్రతి నోడ్ వద్ద ఓవర్‌హెడ్‌కు జోడించకుండా మరిన్ని ధృవీకరణలను లెక్కించడానికి అనుమతించే ధృవీకరణలు ప్రాసెస్ చేయబడిన విధానానికి మెరుగుదలలు ఉన్నాయి. మరింత సమర్థవంతమైన ప్రాసెసింగ్ అనేది రెండు ఎపోచ్‌లలో కాకుండా ఒకే స్లాట్‌లో తుదిని నిర్ణయించడానికి అనుమతిస్తుంది.

SSFకు మార్గాలు

Ethereum ఏకాభిప్రాయ యంత్రాంగాన్ని రూపొందించినప్పటి నుండి, సంతకం అగ్రిగేషన్ స్కీమ్ (BLS) మొదట అనుకున్నదానికంటే చాలా ఎక్కువ స్కేలబుల్‌గా గుర్తించబడింది, అయితే సంతకాలను ప్రాసెస్ చేయడానికి మరియు ధృవీకరించడానికి ఖాతాదారుల సామర్థ్యం కూడా మెరుగుపడింది. పెద్ద సంఖ్యలో వాలిడేటర్ల నుండి ధృవీకరణలను ప్రాసెస్ చేయడం వాస్తవానికి ఒకే స్లాట్‌లో సాధ్యమవుతుందని తేలింది. ఉదాహరణకు, ఒక మిలియన్ వాలిడేటర్‌లు ప్రతి స్లాట్‌లో రెండుసార్లు ఓటు వేస్తారు మరియు స్లాట్ సమయాలు 16 సెకన్లకు సర్దుబాటు చేయబడతాయి, స్లాట్‌లోని మొత్తం 1 మిలియన్ ధృవీకరణలను ప్రాసెస్ చేయడానికి నోడ్‌లు కనీసం సెకనుకు 125,000 అగ్రిగేషన్‌ల చొప్పున సంతకాలను ధృవీకరించవలసి ఉంటుంది. వాస్తవానికి, ఒక సాధారణ కంప్యూటర్‌కు ఒక సంతకం ధృవీకరణ చేయడానికి దాదాపు 500 నానోసెకన్లు పడుతుంది, అంటే 125,000 ~62.5 msలో చేయవచ్చు - ఒక సెకను థ్రెషోల్డ్ కంటే చాలా తక్కువ.

ఉదా. ఒక్కో స్లాట్‌కు యాదృచ్ఛికంగా ఎంపిక చేయబడిన 125,000 మందితో కూడిన సూపర్‌కమిటీలను సృష్టించడం ద్వారా మరింత సామర్థ్య లాభాలను పొందవచ్చు. ఈ వాలిడేటర్‌లు మాత్రమే బ్లాక్‌పై ఓటు వేయగలరు మరియు అందువల్ల ఈ ఉపసమితి వ్యాలిడేటర్‌లు మాత్రమే బ్లాక్ ఖరారు చేయబడిందా అని నిర్ణయిస్తారు. ఇది మంచి ఆలోచన కాదా అనేది కమ్యూనిటీ Ethereumపై విజయవంతమైన దాడిని ఎంత ఖరీదైనదిగా ఇష్టపడుతుందనే దానిపై వస్తుంది. ఎందుకంటే మొత్తం స్టేక్డ్ ఈథర్‌లో 2/3 అవసరం కాకుండా, దాడి చేసే వ్యక్తి ఆ సూపర్‌కమిటీలో 2/3 వంతు ఈథర్‌తో నిజాయితీ లేని బ్లాక్‌ను ఖరారు చేయవచ్చు. ఇది ఇప్పటికీ చురుకైన పరిశోధనా ప్రాంతంగా ఉంది, అయితే మొదటి స్థానంలో సూపర్‌కమిటీలు అవసరమయ్యేంత పెద్ద వాలిడేటర్‌కు, ఆ సబ్‌కమిటీలలో ఒకదానిపై దాడి చేయడానికి అయ్యే ఖర్చు చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది (ఉదా. ETH విలువ కలిగిన దాడి ఖర్చు 2/3 * 125,000 * 32 = ~2.6 మిలియన్ ETH అవుతుంది). వ్యాలిడేటర్ సెట్ యొక్క పరిమాణాన్ని పెంచడం ద్వారా దాడి ఖర్చును సర్దుబాటు చేయవచ్చు (ఉదా. వాలిడేటర్ పరిమాణాన్ని ట్యూన్ చేయండి కాబట్టి దాడి ఖర్చు 1 మిలియన్ ఈథర్, 4 మిలియన్ ఈథర్, 10 మిలియన్ ఈథర్, మొదలైనవికి సమానం). కమ్యూనిటీ యొక్క ప్రాథమిక పోల్‌లు(opens in a new tab) 1-2 మిలియన్ ఈథర్ దాడికి ఆమోదయోగ్యమైన ఖర్చు అని సూచిస్తున్నట్లు కనిపిస్తోంది, ఇది ఒక సూపర్‌కమిటీకి ~65,536 - 97,152 వాలిడేటర్‌లను సూచిస్తుంది.

అయితే, ధృవీకరణ అనేది నిజమైన అడ్డంకి కాదు - ఇది నిజంగా వాలిడేటర్ నోడ్‌లను సవాలు చేసే సంతకం అగ్రిగేషన్. సంతకం అగ్రిగేషన్‌ను స్కేల్ చేయడానికి బహుశా ప్రతి సబ్‌నెట్‌లో వాలిడేటర్‌ల సంఖ్యను పెంచడం, సబ్‌నెట్‌ల సంఖ్యను పెంచడం లేదా అగ్రిగేషన్ యొక్క అదనపు లేయర్‌లను జోడించడం (అంటే కమిటీల కమిటీలను అమలు చేయడం) అవసరం. పరిష్కారంలో కొంత భాగం ప్రత్యేక అగ్రిగేటర్‌లను అనుమతించడం కావచ్చు - ప్రొపోజర్-బిల్డర్ సెపరేషన్ (PBS) మరియు డాన్‌షార్డింగ్ క్రింద ప్రత్యేక బ్లాక్ బిల్డర్‌లకు ఎలా బ్లాక్ బిల్డింగ్ మరియు రోల్అప్ డేటా కోసం కమిట్‌మెంట్‌లను రూపొందించడం వంటివి.

SSFలో ఫోర్క్-ఛాయిస్ నియమం యొక్క పాత్ర ఏమిటి?

నేటి ఏకాభిప్రాయ మెకానిజం ఫైనల్ గాడ్జెట్ (2/3 వాలిడేటర్లు నిర్దిష్ట గొలుసును ధృవీకరించారో లేదో నిర్ణయించే అల్గారిథం) మరియు ఫోర్క్ ఎంపిక నియమం మధ్య గట్టి కలపడంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. (బహుళ ఎంపికలు ఉన్నప్పుడు ఏ చైన్ సరైనదో నిర్ణయించే అల్గోరిథం). ఫోర్క్ ఎంపిక అల్గోరిథం బ్లాక్‌లను నుండి చివరిగా ఖరారు చేసిన బ్లాక్‌ను మాత్రమే పరిగణిస్తుంది. SSF క్రింద ఫోర్క్ ఎంపిక నియమాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకోవడానికి బ్లాక్‌లు ఏవీ ఉండవు, ఎందుకంటే బ్లాక్ ప్రతిపాదించబడిన స్లాట్‌లోనే అంతిమంగా ఉంటుంది. SSF ఏదో క్రింద ఫోర్క్ ఎంపిక అల్గోరిథం లేదా ఫైనల్ గాడ్జెట్ ఎప్పుడైనా సక్రియంగా ఉంటుందని దీని అర్థం. ఫైనలిటీ గాడ్జెట్ 2/3 వాలిడేటర్‌లు ఆన్‌లైన్‌లో మరియు నిజాయితీగా ధృవీకరించే బ్లాక్‌లను ఖరారు చేస్తుంది. ఒక బ్లాక్ 2/3 థ్రెషోల్డ్‌ను మించలేకపోతే, ఏ చైన్‌ను అనుసరించాలో నిర్ణయించడానికి ఫోర్క్ ఎంపిక నియమం ప్రారంభమవుతుంది. ఇది కొన్ని అదనపు సూక్ష్మ నైపుణ్యాలతో ఉన్నప్పటికీ >1/3 వాలిడేటర్‌లు ఆఫ్‌లైన్‌లో ఉన్న చెయిన్‌ను పునరుద్ధరించే ఇన్‌యాక్టివిటీ లీక్ మెకానిజంను నిర్వహించడానికి అవకాశాన్ని కూడా సృష్టిస్తుంది.

అత్యుత్తమ సమస్యలు

సబ్‌నెట్‌కు వాలిడేటర్‌ల సంఖ్యను పెంచడం ద్వారా స్కేలింగ్ అగ్రిగేషన్‌లో సమస్య ఏమిటంటే ఇది పీర్-టు-పీర్ నెట్‌వర్క్‌పై ఎక్కువ లోడ్‌కు దారి తీస్తుంది. అగ్రిగేషన్‌ల పొరలను జోడించడంలో సమస్య ఏమిటంటే ఇది ఇంజనీర్‌కు చాలా క్లిష్టంగా ఉంటుంది మరియు జాప్యాన్ని జోడిస్తుంది (అనగా బ్లాక్ ప్రపోజర్ అన్ని సబ్‌నెట్ అగ్రిగేటర్‌ల నుండి వినడానికి ఎక్కువ సమయం పట్టవచ్చు). BLS సిగ్నేచర్ అగ్రిగేషన్‌తో కూడా ప్రతి స్లాట్‌లో ప్రాసెస్ చేయగల దానికంటే ఎక్కువ యాక్టివ్ వాలిడేటర్‌లు నెట్‌వర్క్‌లో ఉన్నారనే దృష్టాంతంతో ఎలా వ్యవహరించాలో కూడా స్పష్టంగా లేదు. ఒక సంభావ్య పరిష్కారం ఏమిటంటే, ప్రతి స్లాట్‌లో అందరు వాలిడేటర్లు ధృవీకరిస్తారు మరియు SSF క్రింద కమిటీలు లేవు, సమర్థవంతమైన బ్యాలెన్స్‌పై 32 ETH క్యాప్ పూర్తిగా తీసివేయబడుతుంది, అంటే బహుళ వాలిడేటర్‌లను నిర్వహించే ఆపరేటర్‌లు తమ వాటాను ఏకీకృతం చేయవచ్చు మరియు తక్కువ అమలు చేయగలరు, మొత్తం వ్యాలిడేటర్ సెట్‌కు ఖాతాను నిర్ధారించే నోడ్‌లను ప్రాసెస్ చేయాల్సిన సందేశాల సంఖ్యను తగ్గించవచ్చు. ఇది పెద్ద స్టేకర్‌లు తమ వాలిడేటర్‌లను ఏకీకృతం చేయడానికి అంగీకరించడంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఏ సమయంలోనైనా వాలిడేటర్‌ల సంఖ్య లేదా స్టాక్ చేసిన ETH మొత్తంపై స్థిరమైన పరిమితిని విధించడం కూడా సాధ్యమే. ఏది ఏమైనప్పటికీ, ఏ వ్యాలిడేటర్‌లు పాల్గొనడానికి అనుమతించబడాలి మరియు ఏది కాదు, అవాంఛిత ద్వితీయ ప్రభావాలను సృష్టించే బాధ్యతను నిర్ణయించడానికి దీనికి కొంత యంత్రాంగం అవసరం.

ప్రస్తుత పురోగతి

SSF పరిశోధన దశలో ఉంది. Verkle ట్రీస్ మరియు Danksharding వంటి ఇతర గణనీయమైన అప్‌గ్రేడ్‌ల తర్వాత ఇది చాలా సంవత్సరాల వరకు రవాణా చేయబడుతుందని అంచనా వేయబడలేదు.

Further reading

• EDCON 2022లో SSFలో విటాలిక్(opens in a new tab)
• విటాలిక్ నోట్స్: సింగిల్ స్లాట్ ఫైనల్‌కు మార్గాలు(opens in a new tab)