Layer2未来：V神揭示三大加速交易方案

以太坊共同创始人Vitalik Buterin最近发表了一篇文章，探讨了加快以太坊交易确认时间的几种方法。他提出了单时隙确定性（Single Slot Finality, SSF）、Rollup预确认以及Based预确认机制，并强调了Slot和Epoch架构在提供快速交易确认方面的重要性。

在以太坊2.0中，Slot是一个每12秒的时间段，通常会产生一个区块；而Epoch是由32个Slot组成的一个时间单位，每6分钟24秒进行一次，负责状态检查和验证者的奖惩处理。

单时隙确定性加快「最终确定」时间

Buterin指出，区块链用户体验的一个重要特性是快速的交易确认时间。过去五年，以太坊在这方面有了显著的改进，特别是通过EIP-1559和The Merge后的稳定区块时间，L1上的交易可以在5-20秒内得到确认，这与信用卡支付的体验相当。然而，对于需要毫秒级或更低延迟的应用，进一步改善用户体验仍然是必要的。

Buterin提出了单时隙确定性（SSF）作为替代现有的Gasper共识机制的选项。目前，以太坊的Gasper共识机制虽然使得交易可以在5-20秒内确认，但12.8分钟的最终确定（finality）时间被认为过长。SSF机制更接近Tendermint共识，可以在新区块形成之前最终确定前一区块，并通过「不活动泄漏」机制允许区块链继续运行，并在超过1/3的验证者离线时恢复。

SSF的主要挑战是可能对网络负载增加，因为它要求每个12秒的Slot中，所有的以太坊质押者都必须发布两条消息。Orbit SSF提案是解决这个问题的有力方案。但即便如此，虽然这通过使最终确定来得更快而显著改善了用户体验，但它并没有改变用户需要等待5-20秒的事实。

SSF提案设计图

Rollup预确认&Based预确认

Buterin还探讨了Rollup预确认和Based预确认的机制。以太坊一直遵循以Rollup为中心的发展路线，设计L1来支援资料可用性和其他功能，而L2则为使用者提供更大规模的服务，但这将面临一个不可避免的问题：L2需要为希望确认速度快于5-20秒的用户提供服务。再加上，要求所有L2都实现去中心化排序网络是不公平的，这几乎要求他们做大部分新L1的工作。

为了解决这个问题，Justin Drake推出了一种基于以太坊的共享预确认机制——Based预确认，让所有L2和L1都能访问。Based预确认的方法假设以太坊提议者将因MEV（最大可提取价值）相关原因而成为高度复杂的参与者。基于预确认的方法利用这种复杂性，通过激励这些经验丰富的提议者来提供预确认服务。基本想法是创建一个标准化协议，用户可以通过该协议支付额外费用，以换取立即保证该交易将包含在下一个区块中，并可能对执行该交易的结果进行声明。如果提议者违反了对用户的任何承诺，他们将被削减。

总结来说，Based预确认为L1交易提供保证。如果Rollup是「Based」的，那么所有L2区块都是L1交易，因此可以使用相同的机制为任何L2提供预确认。

L2的3种发展方向

最后，Buterin提出了L2的三种合理发展策略：

1.技术和精神层面都基于以太坊：这些L2优化为以太坊基层的技术属性和价值（高去中心化、抗审查等）传递通道。简单来说，这些rollup可以被视为「品牌分片」，也可以在新虚拟机设计和其他技术改进上进行大量实验。

2.以服务器为基础的区块链架构：这些L2从服务器开始，然后添加STARK有效性证明、用户退出或强制交易的权利，以及集体选择的自由（如协调大规模退出或更改排序者的能力），在保持服务器效率的同时，获得大量链上运行的好处。

3.妥协方案：采用百节点快速链，以太坊提供额外的互操作性和安全性，这是许多L2项目的实际路线图。

这三种策略中，每种都有不同的Slot-and-Epoch架构：以太坊原生架构、服务器预确认、委员会预确认。Buterin提出关键问题是，我们能在第一类中做到多好？如果第一类变得非常好，那么第三类的意义可能会减弱。而第二类将始终存在，因为任何「基于以太坊」的方案都不适用于如plasmas和validiums这样的链下数据L2。

Buterin总结道，我们需要更多选择来简化L2开发者的工作，并提高用户体验。