Optimasi Waktu Konfirmasi Transaksi Ethereum: Menjelajahi Pengalaman Pengguna yang Lebih Cepat

Salah satu kunci pengalaman pengguna blockchain adalah kecepatan konfirmasi transaksi. Dalam beberapa tahun terakhir, Ethereum telah mencapai kemajuan signifikan dalam hal ini. Saat ini, transaksi di L1 biasanya dapat dikonfirmasi dalam 5-20 detik, yang pada dasarnya sebanding dengan pembayaran kartu kredit. Namun, meningkatkan pengalaman pengguna lebih lanjut masih memiliki nilai, dan beberapa aplikasi bahkan memerlukan waktu respons di bawah satu detik. Artikel ini akan membahas beberapa solusi yang memungkinkan untuk meningkatkan kecepatan konfirmasi transaksi di Ethereum.

Tinjauan Teknologi yang Ada

finalitas slot tunggal

Mekanisme konsensus Gasper yang saat ini digunakan oleh Ethereum didasarkan pada struktur slot dan epoch. Setiap 12 detik ada satu slot, dan sebagian validator memberikan suara pada kepala rantai. Setelah 32 slot (6,4 menit), semua validator memiliki kesempatan untuk memberikan suara sekali. Suara ini diartikan sebagai pesan dalam algoritma konsensus mirip PBFT, dan setelah dua epoch (12,8 menit) memberikan jaminan akhir yang kuat secara ekonomi.

Metode ini memiliki dua masalah utama: kompleksitas yang tinggi, dan waktu konfirmasi akhir 12,8 menit yang terlalu lama. Finalitas slot tunggal (SSF) menggantikan arsitektur yang ada melalui mekanisme mirip Tendermint, sehingga blok N dapat dipastikan secara final sebelum blok N+1 dihasilkan. SSF mempertahankan mekanisme "kebocoran non-aktif", yang memungkinkan lebih dari 1/3 validator offline saat rantai tetap dapat berjalan dan pulih.

Tantangan utama SSF adalah bahwa setiap 12 detik, semua staker diminta untuk mengirimkan dua pesan, yang memberikan beban besar pada jaringan. Meskipun ada beberapa solusi mitigasi, seperti Orbit SSF yang baru-baru ini diusulkan, pengguna masih harus menunggu 5-20 detik untuk mengonfirmasi transaksi.

Prakonfirmasi Rollup

Ethereum dalam beberapa tahun terakhir mengambil jalur pengembangan yang berfokus pada rollup, di mana L1 menyediakan fungsi dasar seperti ketersediaan data untuk digunakan oleh protokol L2. Ini menghasilkan pemisahan fokus: L1 berkonsentrasi pada ketahanan terhadap sensor, keandalan, dan perbaikan fungsi inti, sedangkan L2 lebih langsung menghadapi kebutuhan pengguna.

Secara teori, menciptakan jaringan penyortir terdesentralisasi adalah tanggung jawab L2. Sekelompok validator dapat menandatangani blok setiap beberapa ratus milidetik dan mempertaruhkan aset sebagai jaminan. Header blok L2 ini akhirnya akan diterbitkan ke L1.

Namun, meminta semua L2 untuk menerapkan pengurutan terdesentralisasi tampaknya tidak terlalu masuk akal, ini setara dengan menciptakan L1 yang benar-benar baru. Oleh karena itu, ada yang mengemukakan ide untuk membuat semua L2 (bahkan L1) berbagi mekanisme pra-konfirmasi: pra-konfirmasi dasar.

Konfirmasi Awal Dasar

Dasar pra-konfirmasi memanfaatkan kompleksitas pengusul Ethereum, mendorong mereka untuk mengambil tanggung jawab dalam menyediakan layanan pra-konfirmasi. Pengguna dapat membayar biaya tambahan untuk mendapatkan jaminan instan bahwa transaksi akan dimasukkan dalam blok berikutnya. Jika pengusul melanggar janji, mereka akan menghadapi hukuman.

Mekanisme ini tidak hanya berlaku untuk transaksi L1, untuk rollups yang "berbasis" Ethereum, semua blok L2 pada dasarnya adalah transaksi L1, sehingga juga dapat menikmati layanan pra-konfirmasi yang sama.

Prospek Masa Depan

Misalkan kita telah mencapai finalitas slot tunggal, dan menggunakan teknologi seperti Orbit untuk mengurangi jumlah validator yang diperlukan untuk memverifikasi setiap slot, sambil meningkatkan durasi slot menjadi 16 detik. Dengan menggabungkan pra-konfirmasi rollup atau pra-konfirmasi dasar, kami dapat memberikan pengalaman konfirmasi yang lebih cepat kepada pengguna. Arsitektur ini dapat disebut sebagai struktur "epoh-slot".

Kemunculan struktur ini memiliki alasan yang mendalam: waktu yang diperlukan untuk mencapai konsensus umum tentang suatu hal biasanya lebih sedikit daripada waktu yang dibutuhkan untuk mencapai "finalitas ekonomi" yang maksimal. Faktor-faktor yang mempengaruhi termasuk jumlah node yang terlibat dan "kualitas" node.

Untuk L2, saat ini ada tiga strategi yang dapat dilakukan:

1. Sepenuhnya "berbasis" Ethereum dalam aspek teknologi dan konsep, dapat dianggap sebagai "fragment merek" atau melakukan inovasi teknologi yang lebih berani.
2. Sebagai "server dengan kerangka kerja blockchain", menggabungkan teknologi seperti bukti validitas STARK, mempertahankan efisiensi server sambil mendapatkan keuntungan utama dari on-chain.
3. Solusi kompromi: Membangun rantai cepat yang terdiri dari sekitar seratus node, mengandalkan Ethereum untuk memberikan interoperabilitas dan keamanan tambahan.

Untuk berbagai skenario aplikasi, waktu blok 12 detik mungkin sudah cukup. Untuk aplikasi yang memerlukan konfirmasi lebih cepat, arsitektur "Era-Slot" tampaknya menjadi satu-satunya solusi. Kuncinya adalah seberapa besar kita dapat mengoptimalkan arsitektur ini, terutama jika kita dapat mengurangi waktu slot menjadi 1 detik, maka daya tarik strategi ketiga akan berkurang secara signifikan.

Saat ini, kita masih memiliki jarak yang cukup jauh dari jawaban akhir untuk masalah ini. Tingkat kompleksitas pengusul blok masih memiliki ketidakpastian yang besar. Desain baru seperti Orbit SSF memberikan kesempatan untuk eksplorasi lebih lanjut. Semakin banyak opsi yang kita miliki, semakin baik kita dapat melayani pengguna L1 dan L2, sekaligus menyederhanakan pekerjaan pengembang L2.