Base、MegaETH与Solana预确认机制对比：速度与安全如何权衡？

作者： Shiva

编译：Tim，PANews

Base、MegaETH与Solana的预确认机制分别是：Flashblocks、Miniblocks和Shreds。

谁最迅速？

谁最安全？

谁会胜出？

这是你需要了解的一切：

TLDR：

• Flashblocks、miniblocks 和 shreds分别是Base、MegaETH、Solana链上的"预确认"机制。
• 预确认机制通过向用户提供"包含性保证"，即交易将被包含在下一个区块中
• 预确认机制可以提升用户体验，但需要用户暂时相信出块者是诚实可靠的。

Base Flashblocks

Base上目前的区块确认时间为2秒。

每过2秒，区块浏览器、RPC、钱包等所有工具都会获取区块、数据库的状态更新，并与用户共享。

上述状态更新缺乏“最终确认性”（不可变），但排序器已进行“预先确认”。

2秒的更新延迟并没有提供很好的用户体验，因为用户已经习惯了更高的速度。

Flashblocks通过将预确认时间减少到200毫秒，直接解决了这个用户体验问题：

• 排序器在可信执行环境（TEE）中运行，并根据优先费用对交易进行排序。
• 每隔200毫秒，排序者创建一个子区块（Flashblock），并将其广播给L2节点。
• L2节点验证TEE签名，并向用户发出预确认，它们还将Flashblocks应用于本地状态。
• 2秒后，排序器编译一个完整的区块，生成用于提交给L1的默克尔摘要。
• 一旦L1最终确认，L2节点会更新它们的硬状态，完成区块的最终确认。

虽然整个区块的确认仍需2秒，但用户可以在200毫秒内看到更新的状态，从而显著改善用户体验。

MegaETH Miniblocks

MegaETH目前计划将区块时间设定为 1 秒。

然而，他们将采用一种类似于Flashblocks的预确认机制来改善用户体验。

MegaETH排序器将在构建区块时（按照交易的任意顺序）输出交易。

MegaETH计划每 10 毫秒进行一次预确认，他们把这种形式称为“Miniblocks”。

与Flashblocks类似，Miniblocks能够在不增加对1秒区块信任的前提下，显著提升用户体验。

（需要注意的是，使用Flashblocks时，用户还需要额外信任 TEE（可信执行环境）来正确运行优先级排序。）

Solana Shreds

Solana是具备良好用户体验与高速交易的区块链先驱。

Solana的正常区块时间为400毫秒。

然而，在区块生成过程中，Solana 的出块者将区块分割成更小的部分，称为“Shreds”，并将它们提交到历史证明（PoH）中，然后将这些Shreds传播到网络的其他部分。

其他验证者一旦收到Shreds，就可以开始复制交易，并在验证Shreds后立即发送交易（少于400毫秒）。

现在出现了两个问题：

1. 在每种情况下，这些“预确认”有多安全？
2. 当交易在被批量处理并发送到 L1 时才最终确认时，对于一个rollup来说，“区块时间”究竟意味着什么？

预确认的安全性

a) Solana

假设一个 Solana验证者从出块者接收到2个Shreds，但这些Shreds并未成为最终区块的一部分。这可能由以下两个原因造成：

1. 出块者离线：没有生成最终区块，该slot被跳过。在这种情况下，下一位出块者将接手这些Shreds并将其包含在他们自己的区块中（在最长的分叉上进行复制）。
2. 出块者恶意行为：出块者向不同的验证者传播不同的Shreds，意图分裂网络。

因此，包含性保证简单来说就是：相信出块者是非恶意的或腐败的。

b) MegaETH

只有一个排序器。因此，包含性保证是相信该排序器非恶意的。

其他两个风险是：

i) 排序器离线：在这种情况下，当它重新上线时，它将包含预确认的交易。

ii) 以太坊 L1 发生重组：任何未最终确认的 L2 交易将由排序器在新分叉上复制。

c) Base

与 MegaETH 类似的包含性保证。

这里的包含性保证是相信排序器非恶意的，并且 TEE（可信执行环境）是安全的。

然而，即使 TEE 被黑客入侵，唯一能改变的是交易的优先级顺序。

在所有情况下，用户都可以获得更快的预确认，但风险在于出块者可能存在腐败。

由于单个区块的出块者在任何给定时间对区块的构建具有垄断权，因此假设腐败行为在每次区块的构建中具有相同概率是合理的。

L2的区块时间是什么意思？

L1区块链拥有共识机制，而大多数 L2区块链则没有。

在L1公链中，固定的区块时间能够提升共识效率，因为验证者的投票行为集中在区块生成的关键时间节点进行。验证者会通过投票确认整个区块内所有交易的正确性。

L2 的区块时间是否有意义？

答案是肯定的。

尽管L2的区块时间可自由设定且仅代表"预确认"而非最终确定性，但固定区块时间仍具备以下关键价值：

• 实施类似EIP1559的费用机制时，在区块层级进行操作，相比频繁的子区块/闪存块层级（miniblock/flashblock）会显著提升执行效率。
• 若L2计划实现去中心化的排序与验证流程，设定明确的区块边界能够显著提升效率，因为投票和验证行为可在特定时间窗口内集中完成。

随着区块链性能的提升，更快的亚秒级预确认将成为常态。

最终胜出的主链还将确保腐败行为发生的概率被有效抵制。