Vitalik Buterin 刚刚公布了以太坊的全新扩容路线图,分为两个明确的阶段:短期和长期。该计划专注于优化交易处理能力、控制状态增长(state growth)以及逐步转向基于零知识证明(ZK)的验证模型。
在短期内,相关改进将通过 Glamsterdam 升级实现,主要包括三个支柱:
第一,区块级访问列表(block-level access lists)允许区块并行验证,大幅降低处理延迟。
第二,ePBS(Enshrined Proposer-Builder Separation)不仅重构了区块构建机制,还允许在每个时隙中使用大部分时间进行区块验证,而不是像现在这样仅几百毫秒。
第三,重新定价的 Gas 机制调整操作成本,更贴近实际资源消耗。同时,以太坊开始部署多维 Gas(multidimensional gas)模型,帮助限制不同资源的使用,避免某一资源过度开发带来的系统风险。
Glamsterdam 的一项重要措施是将创建新状态的成本与执行和 calldata 成本分离。
目前,一条 SSTORE 指令将值从 0 改为非 0 时,消耗 20,000 Gas,而从非 0 改为非 0 时仅需 5,000 Gas。升级后,这部分“溢出”成本可能大幅提高(例如到 60,000),但会被计入一种名为状态创建 Gas 的单独类别。
值得注意的是,状态创建 Gas 不会计入每区块 1600 万 Gas 的限制。这允许部署更大规模的智能合约,而不会膨胀整个网络的状态规模。
为了确保与仅支持单向 Gas 的 EVM 兼容,开发团队将引入 N+1 维 Gas 机制,其中设有一个“储存池”(reservoir)作为缓冲区。在执行过程中,系统优先消耗专用 Gas;如果不足,则从储存池中提取。这一机制确保两个原则:传入子调用的 Gas 仍可用于所有目的,以及 GAS 操作码始终反映调用后剩余的 Gas 数量。
在下一阶段,以太坊将转向多维定价模型,使不同资源的 Gas 价格可以独立变动。Buterin 表示,这将为网络的长期经济可持续性提供基础。
从长远来看,以太坊的扩容战略围绕两个核心部分:ZK-EVM 和 Blob 数据。
以太坊将继续优化 PeerDAS,目标是实现每秒处理约 8 MB 的数据。其目标不是成为全球数据层,而是满足以太坊生态的特定需求。
目前,Blob 主要用于 Layer 2 解决方案。未来,以太坊的区块数据可能直接存入 Blob 中。结合 ZK-SNARK 证明,这允许验证者在无需下载和重新执行整个链的情况下,验证数据的有效性和可用性——这是支持“超大规模”以太坊的关键因素。
Buterin 提出逐步提升 ZK-EVM 信任度的方案:
到 2026 年,将出现支持以 ZK-EVM 作为验证者的客户端,但系统尚未完全安全,不能让整个网络完全依赖。大约 5% 的网络运行在此模型下被视为可接受。
到 2027 年,以太坊将建议更高比例(例如 20%)的验证者采用 ZK-EVM,并加强形式验证(formal verification)以增强安全性。即使只有 20% 的网络采用 ZK-EVM,整体 Gas 限制仍能大幅提升,因为 solo staker(占比不到 20%)的验证成本路径会更低。
当系统成熟后,以太坊将转向“3-of-5 必须证明”模型。即一个区块只有在包含来自五个不同证明系统的至少三个证明时才算有效。在此阶段,除专门索引的节点外,大部分节点将依赖 ZK-EVM 证明,而非重新执行整个区块。
同时,ZK-EVM 将持续优化并在最高层级进行形式验证。未来还可能考虑对虚拟机架构进行深度改造,例如迁移到 RISC-V 架构。
总体而言,Vitalik 提出的路线图不仅旨在提升吞吐量,还在扩展执行能力与控制状态增长之间寻求平衡——这是维持去中心化的核心因素。
这一策略显示,以太坊正逐步迈向基于密码学证明和资源分离的“超大规模”模型,而非仅仅通过提升 Gas 上限来扩展,类似传统链的做法。
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