以太坊联合创始人 Vitalik Buterin 近日针对简化权益证明机制提出三项核心解决方案，旨在将单时隙所需的签名数量限制在 8192 个以内，以缓解网络系统负载压力。
验证者数量激增带来的系统挑战
Vitalik 指出，以太坊与其他多数具有最终性的权益证明区块链相比，最大的区别在于其试图支持海量验证者。这一设计初衷是为了实现更高程度的去中心化，使普通用户无需依赖大型质押池即可参与网络验证。
然而，这种模式也带来显著的技术负担。系统需要处理大量签名，对网络带宽和计算资源造成巨大压力。Vitalik 形象地比喻：若以太坊拥有 5 亿用户，其中 10% 参与质押，每个时隙需处理 1 亿个签名，仅签名数据就将占用 12.5 MB 的区块空间。
现有质押机制的现实困境
尽管以太坊设定了 32 ETH 的最低质押门槛，但这一数额对多数普通用户而言仍遥不可及，并未真正实现“人人可参与”的愿景。反而可能导致资源向大型质押池集中，与去中心化的初衷产生一定矛盾。
三项核心解决方案详解
全面支持去中心化质押池
该方案倡导节点运营商整合资源，降低用户对单一运营商的信任依赖：
- 逐步放弃小规模单独质押模式
- 将最低存款量提高至 4096 ETH，验证者数量限制在 4096 个以内
- 要求节点运营商建立并维持一定的声誉体系
双层质押机制
通过建立两个不同权重的质押层次，提高网络抗攻击能力：
- 重质押层：需质押 4096 ETH，直接参与区块最终确认过程
- 轻质押层：无最低存款限制，但要求至少 50% 的验证者在线方可参与证明
最终确认是指区块链交易不可逆转的过程，在以太坊上约需 15 分钟完成。一旦区块被最终确认，其中包含的交易将成为永久记录。
这种双层设计虽然提高了攻击门槛，但也可能带来一定的公平性质疑。如果您想深入了解质押机制的最新发展，👉查看实时质押数据与分析工具将为您提供更多参考。
轮换参与机制
通过动态选择活跃验证者，减少每个时隙的签名总数：
- 为每个时隙选择 4096 位活跃验证者
- 根据 ETH 持有量动态调整参与概率
- 打破最终确认需要验证群体 ETH 总额三分之一的规定
单时隙最终确定性的重要意义
时隙是以太坊网络处理交易的基本时间单位，每个时隙包含区块生成、验证和最终确认等环节。目前以太坊即使已完成权益证明转型，仍需要 64 到 95 个时隙（约 15 分钟）才能实现交易最终确定。
单时隙最终确定性技术仍在开发中，该技术可将确认所需区块数从 32 个减少到 1 个，大幅提升交易处理效率。但 Vitalik 指出，当前每个时隙需处理 2.8 万个签名，实现单时隙最终确定性后更将激增至 179 万个。
预见到这一潜在负担，Vitalik 才提出上述三项解决方案，力求将单时隙签名数控制在 8192 个的合理范围内。
常见问题
什么是以太坊权益证明机制？
权益证明是区块链网络的共识机制，通过质押代币来验证交易和创建新区块。相比工作量证明，它能显著降低能源消耗并提高交易处理效率。
为什么需要限制验证者数量？
虽然去中心化是核心目标，但过多的验证者会导致网络拥堵和效率下降。需要在去中心化和性能之间找到平衡点。
单时隙最终确定性有什么优势？
它能将交易确认时间从分钟级缩短到秒级，大幅提升用户体验和网络吞吐量，为大规模应用奠定基础。
普通用户如何参与质押？
目前可通过质押服务提供商或加入质押池参与，最低门槛通常低于单独运行验证节点所需的 32 ETH。
这些方案何时可能实施？
这些提议尚处于讨论阶段，需要社区共识和进一步技术验证。实际实施可能还需要数个开发周期。
轮换参与机制如何保证公平性？
系统将根据质押数量和随机算法选择验证者，确保每个参与者都有公平的机会获得奖励，同时维持网络效率。