以太坊L1高速愿景：Vitalik Buterin公布区块与终局性路线蓝图

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摘要

以太坊快速第一层方案的核心在于时隙时间与网络架构的革新。最终性机制的全面改革与向抗量子共识的转变正在推进。

Vitalik提出采用平方根公式，将以太坊的时隙时间从12秒逐步缩短至2秒。通过对等网络层的纠删码升级，将减少区块在全网的传播时间。Minimmit最终性算法目标是将目前约16分钟的最终确认时间降至仅8秒。以太坊的抗量子升级将分阶段进行，时隙保护将首先到来。

时隙时间与网络架构构成快速第一层的核心

以太坊快速第一层目标始于对时隙时间进行结构化、渐进式的缩短。提案计划从当前的12秒逐步降低至8秒、6秒、4秒、3秒，最终达到每时隙2秒。每次缩短遵循“一次平方根”公式，且仅在被确认安全后实施。

支持更短的时隙需要对网络层进行重大改进。文中指出了正在进行的优化对等网络设计工作，该设计采用纠删码技术。新架构将每个区块分割成多个片段，只要获得其中任意子集即可重构完整区块。

该设计能削减区块传播时间的第95百分位值，使得在不牺牲安全性的前提下实现更短时隙成为可能。然而，在时隙结构中引入诸如ePBS和FOCIL等协议会收紧时间限制，将安全延迟窗口从时隙的三分之一缩小至五分之一。为弥补这一点，研究者正在探索一种新模式，每时隙仅随机选取256至1024名验证者进行签名，从而消除聚合阶段并进一步缩短时隙时长。

最终性机制改革与向抗量子共识的转变

除时隙时间外，路线图还旨在彻底改革以太坊达成最终性的方式。目前，最终性平均需要约16分钟，这是基于12秒时隙、32时隙时段和2.5个时段计算得出的。目标是使最终性与时隙时间完全解耦，以便各自能独立优化。

目标是采用名为Minimmit的单轮最终性算法，这是经典BFT共识设计的变体。预计发展轨迹将从当前的16分钟经过若干中间阶段，最终在使用积极的Minimmit参数下达到低至8秒。这些变革也将伴随向后量子密码学的过渡，包括基于哈希的签名和对STARK友好的哈希函数。目前有三种哈希函数方案正在积极研究中。

整个转型被描述为一种“忒修斯之船”式的过程，即逐一替换以太坊共识层的每个部分。值得注意的是，分阶段方法意味着时隙级别的抗量子保护可能远早于最终性级别的保护到来，这将在量子计算进展快于预期时提供一个早期的安全层。