以太坊共同創辦人 Vitalik Buterin 最新撰文,深度解析以太坊「The Surge」的具體目標及實現路線。文章中,Vitalik 指出以太坊將在 L1+L2 上突破 10 萬TPS、最大化與 L2 之間的互通性,以及進一步擴展 L1 的處理能力。
(前情提要:Vitalik新文揭示:Layer2為以太坊次文化提供了成長的沃土)
(背景補充:Vitalik 提出「膠水和協處理器」計算模型:提高效率和安全性)
以太坊共同創辦人 Vitalik Buterin 最新撰寫了一篇題為《以太坊協議的可能未來 (第二部分:The Surge) 》的文章,或許可以回應你對以太坊的疑問與 FUD。Vitalik 在文章中深入探討了以太坊協議未來可能的發展方向,聚焦於「The Surge」階段的具體目標及實現策略,包括:
- L1+L2 上達到 100,000+ TPS
- 保持 L1 的去中心化和穩健性
- 至少一些 L2 完全繼承以太坊的核心屬性(去信任、開放、抗審查)
- 最大化與 L2 之間的互通性,以實現以太坊像一個生態系統,而不是 34 個不同的區塊鏈。
提高 TPS 的關鍵技術
Vitalik 首先提到解決區塊鏈三難困境的方法有 DAS(數據可用性採樣)結合 SNARK 以及 Plasma 架構,表示 SNARK 的主流化使得 Plasma 架構比以前更適用於更廣泛的用例。其中在 DAS(data availability sampling)技術部分,Vitalik 指出 PeerDAS 和 SubnetDAS,是實現更高數據可用性頻寬的關鍵技術,中期目標是達到每個 slot(以太坊的出塊時間)的數據可用性頻寬有 16MB,將其與 Rollup 數據壓縮的改進相結合,將帶來 ~58,000 TPS。
實現這一目標的方法包括進一步推進 1D 和 2D (不僅在 blob 內部,也在 blob 之間進行隨機採樣) DAS 技術的實現和優化,提高「數據壓縮」技術以減少每筆交易在鏈上所需的空間,以及探索「Generalized Plasma」技術以實現更高的可擴展性和隱私性。分別實現的方法包含:
- 提高數據壓縮技術:使用 BLS 簽名、用指標替換位址(將 20-byte 的地址替換為指向歷史記錄中某個位置的 4-byte 指標)和交易值的自定義序列化
- Generalized Plasma 技術:採用混合了 plasma 和 rollups 的架構,例如 Intmax,可以帶來 266,667 TPS(16,000,000 / 12 / 5) 。
增強跨 L2 互操作性的方法
接著,Vitalik 提出了一系列改進以增強跨 L2 的互操作性,使得使用 L2 變得更像在單一的以太坊生態中運行。當前的 L2 生態系統仍存在一些問題,例如不同鏈之間的互動流程繁瑣,有時依賴中心化橋接解決方案,這會引入額外的信任風險。為了解決這些問題,Vitalik 提出了以下幾個具體方案:
- 鏈特定的地址與付款請求:這將使跨 L2 交易變得更流暢,讓用戶無需手動選擇橋接路徑。
- 跨鏈交換與 gas 支付:Vitalik 支持標準化的開放協議,例如 ERC-7683 和 RIP-7755,以簡化跨鏈資產交換和 gas 支付。
- 輕客戶端技術:用戶應該能夠驗證自己與之互動的鏈,而不必完全依賴 RPC 提供者。
- Keystore 錢包:這類錢包可以將密鑰存在單一位置,減少在多鏈上更新密鑰的繁瑣過程。
- 共享的 token 橋接:讓所有 L2 使用同一個 minimal rollup,以在不需支付大量 L1 gas 費的情況下完成跨 L2 資產轉移。
- 同步可組合性:這將使 L2 與 L1,以及多個 L2 之間進行同步調用,有助於提高 DeFi 協議的效率。
Vitalik 指出,這些改進不僅是技術挑戰,還涉及到社群協作問題,需要 L2 協議、錢包和 L1 之間的密切合作。儘管這些提案大多不會直接影響 L1,但共享排序會對 MEV(最大可提取價值)產生重大影響。他提醒說,標準化過程需謹慎,不可過早或過遲,以免影響生態系統的整體發展。
進一步擴容以太坊 L1
最後,Vitalik 提出了針對以太坊 L1 擴容的策略,以因應隨著 L2 生態系統的擴展而出現的風險,這意味著 L2 雖然可以顯著增加交易吞吐量,但若 L1 本身處理交易的能力不足,仍然會帶來:安全保障、成為以太坊 L2 動機減弱、經濟風險增加(ETH 價值不穩定,從而影響網路的長期安全性)等問題。
為了保持 L1 的穩健性,Vitalik 主要提出了三個擴容方向:
- 提高 Gas 限制
這是最直接的方法,但會增加中心化風險,從而削弱 L1 作為基礎層的可信度。為此,需要透過改進驗證技術(如歷史數據到期、無狀態客戶端等)來減輕負面影響。此外,優化以太坊客戶端軟體也是關鍵,這能讓 L1 更加高效地處理更大的區塊。
- 降低特定操作的 Gas 成本
針對特定操作碼和預編譯功能,可以降低其 Gas 成本。例如,新的 EOF 位元組碼格式讓 EVM 更易於靜態分析;多維 Gas 定價讓不同類型的計算操作能更靈活地消耗 Gas。EVM-MAX 和 SIMD 則是新的提案,將加密操作優化,尤其有助於隱私協議和 L2 系統的高效運行。
- 原生 Rollups(enshrined rollups)
建立並行運行的 EVM 副本,從而實現 Rollup 功能,但更原生地集成在以太坊協議中。
Vitalik 認為,擴容策略應根據終極目標調整,即哪些活動應保留在 L1,哪些應轉移到 L2。避免不必要地提高 Gas 限制,以免損害以太坊 L1 的去中心化性,並維持 L1 作為底層層級的核心價值。
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