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V神：與PoW相比，為什麼PoS不會大幅減少出塊時間？

Vitalik Buterin

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現階段，以太坊權益證明網路設定的12秒出塊時間是保守的，但可以為我們提供應對此類風險的良好緩衝。

原文標題：《 Why wouldn't Proof of Stake drastically reduce block times vs. Proof of Work? 》

原文作者： Vitalik Buterin

原文編譯：PANews

2 月7 日，以太坊聯合創始人Vitalik Buterin 在Reddit 論壇上發布文章《與工作量證明相比，為什麼權益證明不會大幅減少出塊時間？》（Why wouldn't Proof of Stake drastically reduce block times vs. Proof of Work?），相關內容翻譯如下：

縮短區塊鏈的出塊時間限制與安全性和去中心化有關，具體來說，對於那些擁有更好網路連接的節點，它們可以獲得巨大經濟優勢，但在這種情況下，也會導致其他風險，例如以太坊挖礦和質押變得更加中心化（使用AWS 這樣的中心化服務）。

在工作量證明（PoW）中，核心問題是區塊隨機出現，也就是說，如果平均出塊時間是13 秒，這意味著接下來的兩個區塊有1/13 的機會在1 秒鐘內出現。當兩個區塊看起來靠得很近時，具有更好網路連接的礦工在傳播自己的區塊方面具有優勢（即網路連接更好的礦工可以最先向網路廣播發布自己的區塊），因此他們可以擊敗另一個對手。在 13 秒的出塊時間內，這種狀況是可以容忍的，尤其是在叔塊獎勵（uncle rewards）減少了出塊時間略晚產生經濟損失的情況下。但是如果出塊時間縮短為 3 秒，那麼可能會是一個巨大的問題。（註：在以太坊中，孤塊被稱為「叔塊」uncle block，它們可以為主鏈的安全作出貢獻，以太坊的GHOST 協議支付報酬給叔塊，這將激勵礦工在新發現的區區塊中去引用叔塊。問題。然而，另一個問題出現了——以太坊的權益證明機制試圖在一個slot 之後為區塊提供更高水平的確認，這需要每個slot 有數千個簽名（目前約為9100 個）才能包含在下一個slot 中，而這個過程需要大量時間並會因此產生延遲。延遲時間更像是對數性增長而不是線性增長，更重要的是，將slot 時間減半並在每個slot 期間執行約4550 個簽名是行不通的，因為即便slot 時間變得更短，但在每個slot 期間仍然需要幾乎一樣長的時間。不僅如此，聚合大量簽名也是一個大問題，因為這個過程需要多輪網路通信，即便這個過程能在6 秒甚至更短的時間內安全完成，但最後也可能因為簽名數量過多而無法按時上鍊，最終反而讓那些高度中心化的網路參與者（節點）獲利。現階段，以太坊權益證明網路設定的 12 秒出塊時間是保守的，但可以為我們提供應對此類風險的良好緩衝。

我不希望將來每個slot 時間會減少很多，以太坊區塊鏈最終很有可能在單一slot 期間完成交易確認（實際上就是在單一slot 期間完成交易），而不是像現在這樣僅僅進行交易強確認。如果某個以太坊鏈上應用需要快速確認交易，那麼它們將不得不依賴通道，或是帶有預先確認排序器的 Rollups。簡而言之，我們也在積極研究以太坊協議內機制並希望相關機制能在幾秒鐘內為用戶提供更有力的交易確認保證並將交易包含在下一個或另一個近期區塊中。