该项目旨在研究一种新颖的共识机制，以实现具有动态可用性的单Slot最终性。当前以太坊使用的Gasper协议存在重组攻击和较长的最终确认时间等问题。该研究将深入了解现有架构，寻找新颖的设计，并考虑签名聚合的实际限制，目标是提出一个可行的、具有高经济安全性的单Slot最终性方案，同时满足动态可用性。
SSF 研究
一种通过动态可用性实现单Slot最终性的新型共识机制
动机
以太坊目前使用 Gasper 协议作为其共识机制。它是一个复杂且相互交织的机制，LMD-GHOST 提供可用性，而 Casper-FFG 负责最终性。这会产生一些问题，如与重组相关的攻击和更长的最终性时间。因此，目前正在积极努力实现单Slot最终性（Single Slot Finality，SSF）。
像 Tendermint 这样的 BFT 机制已经提供了单Slot最终性，但是使用这种协议存在问题，因为如果大多数节点不在线，它们可能会停止。以太坊不惜一切代价优先考虑动态可用性，这使得像 Tendermint 这样的现有设计对于以太坊来说是不可行的。
已经有对该领域的研究，以及 Francesco D’Amato 和 Luca Zanolini 开发的一个简单的单Slot最终性协议。他们方法背后的核心思想是在Slot中添加另一个投票阶段以实现快速最终性。这种设计背后的主要问题是数百万验证者的签名聚合的实际限制。
以太坊不希望增加 32ETH 的质押要求或运行验证者节点的硬件要求。因此，已经有更多关于基于委员会的设计的研究来解决 SSF 协议的问题。还有一些替代设计，如 3SF 和 Orbit SSF，以评估以太坊新共识协议应该如何实施。
项目描述
关于动态可用协议的研究有限。大多数关于 SSF 的研究都是对基于 LMD-GHOST 架构的修改。共识研究中的一个主要问题是找到一种在基于委员会的架构中良好工作的动态可用性的方法。
我这个项目的目标是围绕新型共识机制进行研究，以实现具有动态可用性的单Slot最终性。这包括广泛研究现有架构，了解这些架构中的问题，寻找像基于 DAG 的协议这样的新颖设计，并牢记签名聚合的实际限制。
为什么在已经有几个 SSF 协议的情况下还要研究一种新的机制？
- 像 LMD-GHOST 这样的协议需要不适用于动态可用性的基于委员会的架构
- 在 GHOST 这样的设计中会出现其他问题，这些问题可能不会出现在新的协议中
- 防止隧道视野设计，并提供广泛的协议集以供评估
规范
该项目的目标是提出一种新颖的设计，并可能将其作为一篇学术研究论文发表。为了实现这一目标，我必须首先继续阅读现有文献，并熟悉该领域已完成的研究。在深入了解共识协议之后，我将开始绘制新的设计，这些设计可以在单个Slot内提供具有经济安全性的最终性，同时还能保持动态可用性。
对动态可用协议的研究相对较少，因此也必须在这方面进行工作，以补充新协议。在研究期间完成的大部分工作将包括阅读所有相关主题的学术研究，并尝试提出新的架构。与主题专家的偶尔讨论和头脑风暴会议可能会非常有帮助。
路线图
该项目将包括三个主要阶段：
- 熟悉现有研究
- 头脑风暴式的新机制
- 讨论和同行评审以获取见解
第一阶段将包括阅读学术论文和资源，以及与导师的讨论，以全面了解情况。以下概念需要高度关注：
- LMD-GHOST 和 Gasper
- 动态可用性
- 其他协议族
- 基于 DAG 的协议
- 现有 SSF 研究
这个阶段可能需要 1-2 个月才能完成。
第二和第三阶段会有很多来回，需要几个月的时间。最终的研究可能无法及时完成，但我对共识研究产生了浓厚的兴趣，并将确保继续进行这个项目，直到提供有价值的结果。
可能的挑战
这个项目的主要挑战当然是提出一种新的共识机制是一项巨大的任务，而且没有任何完成的确定性。我希望通过真诚的奉献和导师的一些指导，能够从该研究中获得值得注意的结果。
如果尽管我尽了最大的努力，但共识机制仍无法最终确定，那么现有的领域知识将极大地有助于为其他形式的研究甚至现有架构的规范和原型设计做出贡献。
项目目标
成功完成项目的最终目标是发表一篇学术论文，概述一种新的共识机制，该机制可能会被考虑取代当前形式的 GAsper。
该机制将具有以下属性：
- 单Slot最终性
- 动态可用性
- 在高经济安全性的情况下实际上可行
- 不会显着增加验证者要求
- Slot时间不会从 12 秒大幅增加
合作者
研究员
不适用
导师
Francesco D'Amato
资源
待办
