秘密领袖选举

在当前基于权益证明的共识机制中，即将出现的区块提议者的列表是公开的，并且可以映射他们的 IP 地址。这意味着攻击者可以识别哪些验证者将要提出区块，并针对他们进行拒绝服务 (DOS) 攻击，使他们无法及时提出区块。

这可能为攻击者创造获利的机会。例如，为时隙 n+1 选择的区块提议者可以对时隙 n 中的提议者进行拒绝服务攻击，使其错过提出区块的机会。这样可以让发起攻击的区块提议者提取两个时隙的最大可提取价值，或者获取本应分配到两个区块的所有交易，并将它们全部添加到一个区块，从而获得所有相关费用。这对家庭验证者的影响可能比先进的机构验证者更大，机构验证者可以使用更先进的方法来保护自己免受拒绝服务攻击，因此可能推动中心化。

这个问题有多种解决方案。一种是分布式验证器技术(opens in a new tab)，旨在将与运行验证器相关的各种任务分散到多台机器，以提供冗余，从而大大增加攻击者阻止在特定时隙中提议区块的难度。然而，最强大的解决方案是单一秘密领袖选举 (SSLE)。

单一秘密领袖选举

在单一秘密领袖选举中，使用巧妙的加密技术来确保只有被选定的验证者知道自己被选中。要实现这一点，需要让每个验证者提交对他们都知道的秘钥的承诺。然后将承诺打乱并重新配置，以便没有人可以将承诺映射到验证者，但每个验证者都知道哪个承诺属于自己。之后，随机选择一个承诺。如果验证者检测到其承诺被选择，就知道该他们提出一个区块了。

这一想法的主要实现称为 Whisk(opens in a new tab)。其工作原理如下：

验证者提交共享秘钥的承诺。承诺方案的设计使得承诺可以绑定到验证者身份，但绑定是随机的，以便没有第三方可以对绑定进行逆向工程，将特定承诺关联到特定验证者。
在一个时段开始时，使用 RANDAO 选择一组随机验证者来对 16,384 个验证者的承诺进行抽样。
对于接下来的 8182 个时隙（1 天），区块提议者使用自己的私有熵打乱承诺的子集并随机化。
打乱后，使用 RANDAO 创建有序的承诺列表。该列表映射到以太坊时隙。
验证者看到他们的承诺附加到特定时隙，到该时隙时，他们提出一个区块。
重复这些步骤，以便给时隙的承诺分配始终远远早于当前时隙。

这可以防止攻击者提前知道哪个特定验证者将提同下一个区块，从而防止拒绝服务攻击。

非单一秘密领袖选举 (SnSLE)

此外，还有一个单独的提案，旨在创建一个场景，其中每个验证者都有一次随机机会在每个时隙中提出一个区块，类似于工作量证明下的区块提出决定方式，这称为非单一秘密领袖选举 (SnSLE)。要做到这一点，一种简单的方法是利用 RANDAO 函数来随机选择当今协议中的验证者。 RANDAO 的想法是，通过混合许多独立验证者提交的哈希值来生成足够随机的数字。在非单一秘密领袖选举中，这些哈希值可用于选择下一个区块提议者，例如通过选择最低哈希值。可以限制有效哈希值的范围，以调整每个时隙中选择单个验证者的可能性。如果主张哈希值必须小于 2^256 * 5 / N，其中 N = 活跃验证者的数量，则在每个时隙中选择任何单个验证者的可能性将是 5/N。在此示例中，至少有一个提议者在每个时隙中生成有效哈希的可能性为 99.3%。

当前进展

单一秘密领袖选举和非单一秘密领袖选举均处于研究阶段。这两种想法都还没有最终的规范。单一秘密领袖选举和非单一秘密领袖选举是相互竞争的提案，无法同时实施。在发布之前，它们还需要更多的研究和开发、原型设计以及在公共测试网上实施。