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以太坊的「秒」演化:從快速確認到結算壓縮,Interop 如何消滅等待時間?

imToken
特邀专栏作者
2025-12-26 02:30
本文約4626字,閱讀全文需要約7分鐘
透過重構快速確認規則、縮短L1 Slot 以及壓縮結算週期,以太坊正在系統性地重建「時間」這個變數。
AI總結
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  • 核心观点:以太坊Interop路线图旨在通过系统性重构实现秒级跨链。
  • 关键要素:
    1. 快速确认规则:15-30秒内提供协议级强确认信号。
    2. 缩短L1 Slot时间:目标从12秒压缩至6秒,加速共识。
    3. 缩短L2结算周期:优化挑战期,结合经济模型保障安全。
  • 市场影响:极大提升跨链效率与资金利用率,降低用户成本。
  • 时效性标注:中期影响

如果你經常在Base、Arbitrum 或Optimism 之間跨鏈穿梭,你一定感受過一種微妙的「割裂感」。

雖然單一L2 交易已經幾乎是秒出結果,但當你試圖將資產從鏈A 跨到鏈B 時,卻往往需要經歷數分鐘甚至更長的等待,這並不是L2 本身不夠快,而是因為在傳統流程中,一筆涉及跨層、跨鏈的交易,必須經歷一條冗長而嚴謹的路徑:

L2 排序器排序→ 提交到L1 → L1 達成共識並最終確定(Finality),總而言之,在當前的以太坊架構下,L1 的最終確定通常需要兩個Epoch(約13 分鐘),這對於安全無疑是必要的,但對於互通(Interop)來說,卻顯得過於遲緩。

畢竟如果按照以太坊的宏大願景中,未來將存在成百上千條L2,它們不應是彼此隔絕的執行孤島,而應像一個整體那樣協同工作,那麼問題的關鍵就在於能不能盡量縮短這個等待時間。

也正是在這一背景下,以太坊Interop 路線圖在加速(Acceleration)階段,明確提出了三項高度協同的改進方向:快速確認規則(Fast L1 Confirmation Rule)、縮短L1 Slot 時間(Shorter L1 Slots)、壓縮二層網絡結算週期(Shorter L2 Settlement)。

可以說,這並不是零散的最佳化,而是一場圍繞著「確認、節拍與結算」的系統性重構。

一、快速確認規則:在Finality 之前,先給系統一個「可信答案」

眾所周知,在現在的以太坊架構下,主網路的出塊間隔約12 秒,驗證節點會在每一個slot 對當前鏈狀態進行投票,而最終確定(Finality)則滯後於多個slot 之後。

簡言之,即便交易已經被打包進區塊,系統仍需等待較長時間,才能確信它不會被重組或回滾,且目前交易最終被認為是不可被回滾之前大概需兩個Epoch(約13 分鐘),而對絕大部分鏈上金融場景來說,13 分鐘無疑太長了。

那我們能不能在Finality 到來之前,能不能給應用和跨鏈系統一個「夠快、夠可信」的確認訊號?這也是以太坊在Interop 路線圖中明確提出的Project #4:Fast L1 Confirmation Rule(快速確認規則)要做的事。

其核心目標非常直接,就是讓應用與跨鏈系統在15–30 秒內,獲得一個「強而可驗證」的L1 確認訊號,而不必等待完整Finality 所需的13 分鐘。

從機制上看,快速確認規則並不是引入新的共識流程,而是重新利用以太坊PoS 體系中每個slot 都在發生的attester 投票,當某個區塊在早期slot 中已經累積了足夠多、足夠分散的驗證者投票時,即便尚未進入最終確定階段,也可以被視為「在合理攻擊模型下,極不可能被回滾」。

說穿了,這種確認等級並不取代Finality,而是在Finality 之前,提供一個被協議明確承認的強確認,對Interop 而言,這一點尤為關鍵:跨鏈系統、Intent Solver 與錢包不再需要盲等最終性確定,而是可以在15–30 秒內,基於協議級確認信號安全地推進下一步邏輯。

目前像Based Rollup 敘事所大力推動的預確認(Preconfirmation)就算是這一方向現階段承擔重要的工程過渡角色,它的邏輯也很簡單,恰如字面之意,想像一下:

當我們在12306 購買火車票時,一旦選定行程下單(進行簽名交易),訂票系統會先給到一份預確認信息,告訴你購票行為(對應每筆交易)已經被接受並且正在進入後續的確認流程,此時我們就可以開始規劃行程、準備行李等,而只有當車票最終確認車廂及座位交易交易

簡言之,在Based Rollup 中,預先確認就是在交易被正式提交到L1 進行確認之前,就承諾將交易包含在區塊中,等於先給用戶一個初步的確認信號,讓用戶知曉交易已經被接受並且正在處理中。

「我先給你一個強烈的口頭承諾,最終確定稍後補票」,透過這種分層確認的邏輯,以太坊Interop 路線圖實際上是在「安全」與「速度」之間精細地切分出了不同的信任等級,構建出盡量絲滑的互操作體驗。

二、縮短L1 Slot:加速以太坊的「心跳」週期

與快速確認規則這種「共識層面的邏輯重構」相配套的,是一項更底層、更具物理意義的改動——縮短Slot 的大小。

如果說快速確認是在共識最終達成前先「打欠條」,那麼縮短L1 Slot 時間則是直接縮短帳本的「清算週期」。在Interop 路線圖中,Project #5 的階段性目標非常明確:將以太坊主網的Slot 時間從現有的12 秒壓縮至6 秒。

這看似簡單的「減半」,實則會引發整條鏈的連鎖反應,這也很容易理解,slot 越短,意味著交易被納入區塊、被分發驗證、被觀測確認的節奏都更快,從而帶來整體協議層更低的延遲。

而對使用者現實體驗的影響也很直接,包括L1 互動(如ETH 轉帳)感知確認更快、L2 的狀態提交到L1 的節奏更緊湊,甚至於更短slot 與快速確認規則結合,基本形成「近乎即時的鏈上回饋」,這也意味著生態中的DApp、錢包和跨鏈協議能更好地建立「秒級能體驗」。

對於跨鏈互通協議而言,時間的縮短也意味著資金利用率的飛躍, 目前跨鏈橋或做市商在處理不同鏈間的資產調度時,必須承擔數分鐘甚至更長的「資金在途」風險。為了對沖這段時間的波動風險,他們不得不收取更高的手續費。

而當L1 結算週期縮短、資金週轉速度翻倍時,這種在途資本的佔用將會顯著減少。結果是顯而易見的,即更低的摩擦成本、更低的用戶手續費,以及更短的到帳延遲,這將極大地激勵開發者和用戶重新回歸安全的L1 結算層,而非依賴脆弱的第三方中繼。

當然,將「心跳」頻率提高一倍絕非易事。以太坊基金會的多個工作小組正同步推進這項複雜的工程:

  • 網路分析: 研究團隊(包括Maria Silva 等研究員)正在進行嚴密的資料分析,以確保較短的Slot 不會因為網路延遲導致嚴重的重組(Reorg)風險,或給頻寬較差的家庭節點帶來中心化壓力;
  • 客戶端實作: 這是一個涉及共識層與執行層全方位的底層重構。值得注意的是,這項工作獨立於EIP-7732(原生質押者- 建構者分離ePBS),這意味著無論ePBS 的進度如何,心跳加速計畫都能獨立推進;

總的來看,當6 秒Slot 與快速確認規則結合,以太坊有望真正擁有「近乎實時的鏈上反饋」,讓生態中的dApp 和錢包能夠構建出前所未有的秒級確認體驗。

三、縮短L2 結算週期:讓資產「即提即走」

在Interop 路線圖中,Project #6:Shorter L2 Settlement 是最具爭議、但也最具想像空間的一環。

在當前架構下,Optimistic Rollup 通常依賴長達7 天的挑戰期,而即使是ZK Rollup,也受限於證明生成與驗證節奏,實事求是地講,這種設計在安全上無可挑剔,但在互操作層面,卻帶來了一個現實問題:

資產與狀態被「時間鎖」在鏈與鏈之間。這不僅提高了跨鏈成本,也顯著增加了Solver 的再平衡負擔,最終反映為更高的用戶費用。因此縮短結算週期被視為Interop 能否規模化落地的關鍵槓桿之一,當前主要的工程方向包括(延伸閱讀《 ZK 路線“黎明時刻”:以太坊終局的路線圖正全面提速? 》):

  • ZK 即時證明:隨著硬體加速與遞歸證明成熟,證明生成時間正在從分鐘級壓縮到秒級;
  • 更快的結算機制:例如引入安全的2-out-of-3 結算模型;
  • 共享結算層:讓多條L2 在統一結算語意下完成狀態變更,而非「提幣—等待—儲值」;

當然,在Interop 的討論中,一個繞不開的核心疑問在於,如果為了實現更快的跨鏈確認,將結算挑戰期從傳統的7 天壓縮到1 小時,是否會給攻擊者留下作惡的空間?

理論上講,這裡的擔憂並非空穴來風,與「強審查」(驗證節點集體作惡)不同,現實中更值得警惕的,恰恰是這種由區塊構建者主導的軟審查攻擊:攻擊者並不需要控制共識,只需在出價上持續壓制防御者,讓關鍵交易無法上鍊。

有趣的是,目前唯一關於此類情境的系統性經濟學分析來自Offchain Labs 在2025 年2 月發表的論文《Economic Censorship Games in Fraud Proofs》,該論文建構了三種模型,從最悲觀到相對樂觀,分別假設:

  • G¹ 模型:區塊內容完全由出價最高的一方決定;
  • G¹ₖ 模型:部分驗證者始終本地建立區塊;
  • Gᵐ 模型:多個驗證者共同決定區塊內容,只要其中一方選擇防禦者交易即可。

在現實工程中,由於驗證者可能選擇空槽(miss slots),某些設計甚至會退化為更悲觀的G¹ 情形,因此論文選擇從最壞情況出發進行分析。

基於這個前提,研究者提出了一種極具現實意義的防禦思路——「以小博大」的延時防禦機制,其核心邏輯在於防禦者擁有「一鍵延時」的權利,即防禦者並不需要在短時間內完成全部複雜的查錯流程,而只需要成功提交一筆關鍵交易。

這筆關鍵交易的作用非常明確,一旦上鍊,就會自動將挑戰期從1 小時延長回傳統的7 天。譬如當防禦者發現L2 狀態異常時,他不需要在1 小時內完成所有複雜的查錯流程,他只需要成功向L1 提交一筆特殊的交易,這筆交易就像拉響了防空警報,能瞬間將挑戰期自動延長回傳統的7 天。

這也意味著攻擊者將被迫進入一場極不對稱的消耗戰,為了阻止這筆交易上鏈,攻擊者必須在每個區塊中持續支付高於防禦者的優先費,而這種對抗需要維持完整個挑戰期。

論文給出的量化結果也非常直觀,根據測算,如果一個實力雄厚的攻擊者準備花100 億美元進行持續審查攻擊,那麼:

  • 在1 小時的窗口期,防禦者只需準備3,300 萬美元的Gas 預算即可反擊;
  • 如果成功觸發延時機制,將挑戰期拉長至7 天,防禦者的反擊成本甚至會驟降至20 萬美元左右;

換言之,這是一個極為關鍵的結構性優勢:攻擊者的成本是線性疊加的,而防禦者只需要完成一次成功上鍊。

正是這種懸殊的攻擊成本/ 防禦成本比(Cost to Attack vs. Cost to Defend),確保了即便結算週期被大幅壓縮,以太坊在經濟安全性上依然具備強魯棒性。

而對於Interop 而言,這一點也至關重要,相當於快速確認與更短結算週期,並不必然以犧牲安全為代價,也意味著在合理的製度設計下,秒級跨鏈與經濟安全未必不可以同時成立,至少為Interop 實現秒級跨鏈提供了最堅實的底層信心。

寫在最後

或許有人會覺得,為什麼要費盡心思優化這幾秒鐘、幾分鐘的延遲?

在Web3 的極客時代,我們習慣了等待,甚至認為「等待」是去中心化必須支付的溢價。但在Web3 走向大眾的路上,使用者不應該、也不需要去關心自己是在哪條鏈上操作,更不應該去計算L1 的最終性邏輯。

快速確認、6 秒心跳、以及不對稱的防禦機制,本質上是在做一件事情——將「時間」這一變數從使用者的感知中抹去。

還是近期筆者老生常談的一句話:技術最好的型態,就是讓複雜性在極速的確認中完全消失。

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