以太坊联合创始人Vitalik Buterin提出了一个雄心勃勃、持续数年的计划,旨在使以太坊基础层变得更快、更精简,并最终实现量子抗性,从缩短槽时间和几乎瞬时确认开始。
在X平台上的一篇详细帖子中,Vitalik Buterin介绍了他所称的“非常重要的文件”,指的是新发布的“草图路线图”,由以太坊基金会研究员Justin Drake提出的草案路线图。该文件描绘了以太坊层一(L1)升级的长期愿景,直至本十年末。
“我们将从快速槽和快速确认开始,”Buterin写道。“我预计我们会逐步缩短槽时间,”他指出采用“sqrt(2)逐步调整”的公式,将以太坊的槽时间从12秒缩短到8、6、4、3甚至2秒。他提醒,最后几步依赖于“深入研究”。
草图路线图(strawmap)是“草案(strawman)”与“路线图(roadmap)”的合成词,不是官方命令,而是一种协调工具。根据Drake的说法,它面向高级读者,包括研究人员、开发者和治理参与者,展示了以太坊L1的雄心在一个单一的可视时间线上。
其五个“北极星”目标包括:一个以秒为单位测量槽和确认的快速L1;一个通过zkEVM和实时证明实现每秒1吉格拉斯的“Gigagas”L1;一个将数据可用性提升到每秒1吉字节的“Teragas”L2;后量子密码学;以及以太坊转账的一级隐私保护。
时间线延伸至2029年,假设每六个月左右进行一次分叉。即将到来的和占位符分叉以星座命名,延续以太坊的宇宙品牌传统。
目前,以太坊采用12秒槽。Buterin解释说,槽时间将作为一个可调参数,在安全性得到充分保证时逐步缩短。
“总体来说,我们会将槽时间视为一个参数,在我们有信心安全时将其调低,”他写道,并将其比作校准blob目标的方法。
他强调,大部分更广泛的路线图与槽持续时间无关。“无论槽时间是2秒还是32秒,我们大致需要做相同的事情,”他说。
一个关键的推动因素是点对点(p2p)网络的改进,包括使用擦除编码的工作。节点不再从多个对等节点接收完整的区块体,而是将区块拆分成多个片段——例如八个片段,任何四个片段都可以重建完整区块。这种方法在保持冗余的同时,减少了带宽开销和慢节点引起的延迟峰值。
Buterin表示,内部统计数据显示,这种架构可以显著减少95百分位的区块传播时间,使得在不牺牲安全性的前提下实现更短的槽成为可能,除了增加的协议复杂性。
其他变更涉及如ePBS、FOCIL和快速确认规则等提案,这些提案引入了更复杂的槽结构。这些特性缩小了延迟裕度,将安全的最大范围从大约三分之一的槽缩短到五分之一。
为了抵消这种压缩,研究人员正在探索一种设计,即每个槽只由256到1024个随机选择的验证者签名。对于非最终确认的分叉选择,Buterin指出,较少的验证者集就足够了。签名更少可以去除聚合阶段,从而在每个槽中节省宝贵的毫秒时间。
如果槽时间是节拍,那么确认就是结算印章。如今,以太坊的确认平均约为16分钟,基于12秒的槽和Gasper设计下的多时期确认。
草图路线图建议将槽与确认解耦,采用一种名为Minimmit的单轮拜占庭容错算法实现确认。最终状态下,确认时间可能落在6到16秒范围内。
“快速确认更复杂,”Buterin承认,并补充说,最终协议可能比当前的Gasper系统更简单,即使过渡路径可能较为激进。
他在帖子中提出的一个可能轨迹是,从目前的16分钟逐步缩短到更短的间隔——包括秒以下的确认时间——最终在Minimmit下实现单数字秒级确认,采用更激进的参数。
由于变革规模庞大,Buterin表示最大的一步可能会与密码学的全面改造捆绑在一起,包括后量子、基于哈希的签名以及STARK友好的哈希函数。
开发者正在评估对Poseidon2的最新担忧的应对措施,包括增加轮数、回退到Poseidon1或采用传统哈希如BLAKE3。相关研究仍在进行中。
一个显著的结果是,槽级的量子抗性可能在确认级别的保护之前到来。在这种情况下,如果强大的量子计算机突然出现,确认保证可能会失效,而链本身仍能继续运行。
在总结中,Buterin将这一过程描述为逐步的组件逐个替换。“预计槽时间和确认时间都会逐步减少,”他写道,并将其比作以太坊槽结构和共识的“忒修斯之船”式变革。
简而言之,草图路线图不是承诺,而是一个提案——一份密集的蓝图,邀请讨论以太坊基础层应如何演变。是否能在十年内实现2秒槽和单数字确认,将取决于研究、治理以及去中心化共识的复杂艺术。
但方向已然明确:更快的区块、更快的结算,以及一个旨在超越硬件周期和密码学时代的协议。
相关文章