Почему Ethereum осмелился поднять лимит газа до 60 миллионов?

Автор: Чжисюн Пань

В прошлом году предельный объем газа (Gas Limit) блока Ethereum резко увеличился с примерно 30 миллионов до 60 миллионов. За этим скачком стоит множество факторов, включая контроль на уровне протокола за максимальным размером блока в худшем случае, значительную оптимизацию производительности клиентского исполнения и системные тестирования для более высокого предела газа.

Проще говоря, разработчики уменьшили риск повышения предела Gas, усовершенствовав правила протокола Ethereum, значительно повысив скорость обработки больших блоков различными клиентами и доказав, что сеть все еще может вовремя создавать блоки и распространять блоки при более высокой нагрузке.

Эти усилия привели к тому, что основная сеть Ethereum больше не боится легко повышать лимит Gas, и теперь она может безопасно увеличить лимит до 60M Gas. Ниже мы подробно объясним концепцию и историю лимита Gas, а затем углубимся в основные причины повышения лимита Gas и рассмотрим условия, необходимые для дальнейшего увеличения объема в будущем.

Газовый лимит и Blob: определение и различия

Лимит газа (Gas Limit) — это параметр, который измеряет максимальную вычислительную нагрузку в каждом блоке в Ethereum, то есть верхний предел общего количества газа, которое может быть использовано для выполнения транзакций в каждом блоке. Чем выше лимит газа, тем больше транзакций может вместить отдельный блок, и тем больше пропускная способность сети. Однако побочным эффектом является то, что более высокий лимит газа увеличивает нагрузку на участников сети: валидаторы блоков должны упаковывать и транслировать более крупные блоки в фиксированные промежутки времени, и все узлы сети также должны загружать и выполнять более крупные блоки, что приводит к увеличению нагрузки на сетевую пропускную способность и оборудование узлов.

Blob — это другой тип содержимого блока, который представляет собой новый элемент, введенный для расширения доступности данных Ethereum. Blob происходит из предложения EIP-4844 и позволяет временно размещать в блоках большое количество двоичных данных, используемых Layer 2, стоимость которых рассчитывается независимо от потребления газа обычными транзакциями. Проще говоря, Blob предоставляет дополнительное пространство специально для данных L2 Rollup, в то время как Gas Limit измеряет верхний предел масштаба обычных вычислений EVM. Эти два параметра не являются напрямую сопоставимыми: увеличение количества Blob в основном влияет на объем L2 данных, которые можно прикрепить к блоку, в то время как увеличение Gas Limit непосредственно увеличивает вычислительную мощность для выполнения транзакций L1.

В этой статье обсуждается тема Gas Limit, в то время как изменения объема Blob не рассматриваются.

Исторический контекст: почему раньше не смели повышать Gas Limit?

Эфир с самого начала осторожно относился к повышению предела Gas в блоках. После внедрения EIP-1559 в 2021 году Эфир установил целевой предел Gas в блоке на уровне около 15 миллионов (максимум около 30 миллионов на один блок), и с тех пор в течение многих лет он не увеличивался. Причиной этого стало то, что несколько ключевых узких мест на тот момент еще не были решены, и необдуменное увеличение предела Gas могло бы поставить под угрозу безопасность и децентрализацию сети:

• Исполнительная производительность: Может ли клиентское программное обеспечение достаточно быстро выполнять больше транзакций? Если блок слишком велик, и узлы не могут завершить выполнение и проверку в пределах временного интервала блока, это может привести к пропуску своевременного создания блока или появлению разветвлений цепи.
• Сетевое распространение: большие блоки должны быть распространены по всей сети в течение 12 секунд цикла создания блоков, особенно должны быть приняты большинством валидаторов в течение 4 секунд, чтобы вовремя предоставить доказательство доли. Слишком большие блоки могут привести к задержкам в распространении, что вызывает проблемы с консенсусом.
• Рост состояния: Более высокая пропускная способность ускорит расширение глобального состояния Ethereum (данные бухгалтерского учета), что приведет к увеличению нагрузки на синхронизацию узлов и хранение, в долгосрочной перспективе это может ослабить децентрализацию сети.
• Аппаратные требования: Указанные факторы в совокупности означают, что требования к аппаратной конфигурации для запуска узлов увеличиваются. Если обычным пользователям на домашних компьютерах трудно справляться, более высокий предел Gas может привести к концентрации сети в руках немногих высокопроизводительных узлов, что неблагоприятно сказывается на децентрализации.

Из-за вышеупомянутых опасений в течение долгого времени предел Gas в основной сети Ethereum оставался в основном стабильным, не поднимаясь легко выше уровня 30 миллионов. Особенно после появления Rollup, большое количество транзакций сжимало данные и публиковало их на L1 по низкой стоимости calldata, что привело к тому, что средний размер блока в Ethereum постепенно приближался к пределу; в крайних случаях данные в одном блоке могли достигать нескольких мегабайт.

Без других улучшений увеличение предела Gas только усугубит проблемы с размером блоков и производительностью. Поэтому сообщество Ethereum решило в основном полагаться на расширение Layer 2, а не спешить повышать предел Gas на L1.

Основные причины быстрого повышения Gas Limit сегодня

Итак, почему после 2025 года Ethereum сможет быстро увеличить лимит Gas более чем вдвое, сохраняя при этом безопасность? Основная причина заключается в том, что одновременно реализованы следующие технологические улучшения, которые устранили препятствия для масштабирования.

!

Ограничение размера блока в худшем случае при обновлении протокола

Эфириум внедрил новые правила протокола, чтобы уменьшить верхний предел размера блока в «наихудшем случае». Одним из ключевых моментов является предложение EIP-7623, которое значительно снижает количество дешевых данных, которые могут быть включены в один блок в экстремальных случаях, повышая стоимость газа для данных calldata в транзакциях.

Перед внедрением EIP-7623 злоумышленники могли использовать сверхнизкую цену газа на calldata для заполнения блока данными объемом до нескольких мегабайт; после повышения цен на газ данные того же объема будут стоить больше газа, что фактически снижает верхний предел размера блока и смягчает проблему “слишком большого различия между средними и экстремальными значениями” размера блока.

Это изменение позволяет избежать неконтролируемого увеличения общего размера блока, даже если общий лимит газа будет повышен, тем самым создавая запас безопасности для увеличения лимита газа. Иными словами, протокол активно сократил затраты на уровне данных, гарантируя, что «количество вычислений удваивается, размер блока не удваивается», что заложило основу для дальнейшего повышения лимита газа с 30 миллионов до 60 миллионов.

В то же время основная сеть начала внедрять специальные транзакции данных Blob для использования Rollup в EIP-4844, что также进一步 уменьшило зависимость Rollup от дешевых calldata. По мере того как данные Rollup постепенно перемещаются из обычного пространства Gas в пространство Blob, обычный Gas в блоках больше сосредоточен на настоящих вычислениях контрактов, средний блок становится «легче», что также косвенно создает более благоприятные условия для повышения лимита Gas.

Значительное улучшение производительности клиента

Команды различных исполняющих клиентов Ethereum провели глубокое тестирование производительности программного обеспечения и оптимизацию, значительно увеличив скорость обработки больших блоков. Газовый бенчмаркинговый фреймворк, разработанный командами, такими как Nethermind, заполняет полный блок выполнением одного типа инструкций или предкомпилированных контрактов для стресс-тестирования предельной мощности обработки клиентов (измеряемой в «миллион Gas в секунду»).

С помощью этого единого стандарта разработчики обнаружили и исправили некоторые ранее скрытые узкие места в выполнении. Например, в ходе тестирования было обнаружено, что в некоторых крайних случаях предкомпилированная функция «модульного возведения в степень» (ModExp) занимает гораздо больше времени, чем ее цена в Gas, что стало общей проблемой для всех основных клиентов.

В ответ на эти находки сообщество быстро выдвинуло EIP-7883 для переписывания Gas для предкомпиляции ModExp и координировало оптимизацию алгоритмов клиентами. В то же время, другие ресурсоемкие криптографические операции (такие как вычисления кривой Эллиптической BLS12-381, BN256, хеширование и т.д.) также были оптимизированы или переработаны командами клиентов.

По статистике, после полугодового межклиентского производительного спринта «Berlin Interop» в 2025 году, скорость обработки блоков у различных клиентских исполнителей значительно увеличилась в наихудших случаях, и большинство операций достигли уровня обработки около 20 миллионов Gas в секунду.

По расчетам, если клиент может выполнять 20 миллионов Gas в секунду, то теоретически можно обработать блоки до 80M Gas за 4 секунды интервала блокировки PoS. Это означает, что увеличение предела блока до 60M Gas все еще находится в пределах безопасного запаса.

Эти улучшения производительности устранили опасения по поводу того, что «скорость выполнения не соответствует пределу Gas», гарантируя, что даже если блок содержит вдвое больше транзакций, чем прежде, клиент сможет завершить верификацию в установленное время и не пропустит срок достижения консенсуса из-за медленного выполнения.

Полное тестирование и проверка пределов распространения сети

Перед повышением предела газа на основной сети разработчики провели полное тестирование в нескольких специализированных сетях, чтобы обеспечить своевременное распространение больших блоков и их принятие большинством узлов.

Например, в 2025 году разработчики Ethereum на тестовой сети Sepolia и новой сети Hoodi увеличили лимит Gas блока до 60M и продолжали отслеживать показатели производительности сети. Результаты показывают, что даже при использовании максимального Gas блока в 60M, предложения блоков в этих сетях все равно успевают упаковываться вовремя и быстро распространяются через P2P сеть: 90% узлов получают блок примерно через 0,7~1,0 секунды после его создания, почти все узлы завершают проверку и принимают блок как новый заголовок цепи в течение 4 секунд.

Иными словами, даже если объем газа блока удвоится, блок все равно сможет распространиться по сети до установленного Ethereum времени завершения подачи предложений в 4 секунды. В этих стресс-тестах разработчики отслеживали ключевые данные, такие как своевременность создания блоков предложающими узлами и распределение времени, необходимого всем узлам сети для принятия новых блоков, и не обнаружили явных аномалий.

Из-за различий в масштабе состояния тестовой сети и топологии узлов по сравнению с основной сетью, разработчики сохраняют осторожный оптимизм, однако результаты тестирования доказали, что 60M Gas блоки являются осуществимыми как в теоретическом, так и в инженерном плане. В то же время, для обеспечения безопасности уровня консенсуса, разработчики также учитывали ограничения на уровне цепи сигналов (например, в данный момент в сети цепи сигналов существует предел на уровне ~10MB для распространения Gossip для одного блока). Используя указанные выше методы, такие как EIP-7623, для снижения количества байтов в одном блоке и избегая одновременного возникновения слишком большого количества штрафных транзакций, нагрузка на выполнение 60M Gas не достигала этих пределов.

!

В целом, тесты и корректировки позволили основной команде уверенно оценить риски повышения лимита газа сети с 30 миллионов до 60 миллионов, что добавило уверенности. После того как большинство валидаторов выразили поддержку (примерно 150 тысяч + узлов валидации проголосовали за повышение лимита), Ethereum наконец в 2025 году приступил к повышению верхнего предела газа сети и планирует в последующих обновлениях официально установить значение по умолчанию на уровне 60M.

Будущее: что еще нужно для дальнейшего роста?

Сообщество Ethereum не намерено останавливаться на 60M Gas. В таких планах по дальнейшим обновлениям, как Fusaka, разработчики описали путь к дальнейшему повышению предела Gas блока до 100M и даже выше. Для достижения этой цели все еще существует несколько технических проблем, которые нужно решить или продолжать отслеживать:

• Дальнейшая оптимизация тяжелых вычислительных операций: как упоминалось ранее, алгоритм ModExp, в настоящее время благодаря EIP-7883 и оптимизации клиентских программ, практически устранил узкие места. Однако для поддержки блоков уровня 100M, возможно, потребуется оптимизация или добавление специализированного ускорения для других криптографических операций с высоким потреблением Gas (таких как проверка подписи по эллиптической кривой, проверка нулевых знаний и т. д.). К счастью, команда клиентов уже начала сотрудничество в этих направлениях и в тестах 2025 года скорректировала реализацию предварительной компиляции, связанной с эллиптической кривой BN256, чтобы ее производительность больше не отставала. Можно ожидать, что с введением Ethereum большего числа высокопроизводительных криптографических примитивов (даже рассматривая возможность родной поддержки STARK и т. д.) узкие места выполнения будут продолжать преодолеваться, устраняя препятствия для повышения предела Gas.
• Контроль масштабов состояния и затрат на узлы: более высокий предел Gas означает, что состояние в цепочке может расти быстрее. Если не принять меры, через несколько лет сложность хранения полными узлами и синхронизации новых узлов значительно возрастет. Разработчики Ethereum уже изучают проблему роста состояния, например, предлагая аренду состояния или периодическую обрезку исторического состояния, чтобы избежать бесконечного расширения. Однако эти долгосрочные механизмы все еще находятся на стадии обсуждения. В краткосрочной перспективе, с повышением предела Gas, операторам узлов может потребоваться более частое обновление оборудования (например, более быстрые SSD и больше памяти), чтобы справиться с растущим состоянием и объемом данных. Сообщество, повышая предел Gas, также подчеркивает, что не будет жертвовать децентрализацией, поэтому перед тем, как принять меры по расширению, будет осторожно оцениваться влияние каждого шага на обычные узлы.
• Улучшение уровня консенсуса и оптимизация сетевого протокола: если в будущем потребуется поддержка блоков размером 100M Gas или больше, некоторые параметры консенсуса и сети могут потребовать корректировки. Например, в настоящее время блоки цепи Beacon имеют общий лимит размера, включая исполняемую нагрузку, данные Blob и данные доказательства. Разработчикам возможно придется повысить предел размера сообщений на уровне P2P или уменьшить задержку крупных блоков с помощью технологий сжатия и фрагментации. Кроме того, Ethereum вводит PeerDAS (сеть выборки данных в одноранговой сети) для эффективной передачи данных Blob, что в определенной степени снизит нагрузку на распространение блоков на исполняемом уровне. После обеспечения безопасной работы исполняемого уровня с 60M+ Gas улучшения на уровне данных и сети станут приоритетом следующего этапа масштабирования.

Смотря в будущее, если улучшения на вышеуказанных этапах будут продвигаться синхронно, дальнейшее увеличение предела Gas в основной сети Ethereum не является недостижимой целью. Разработчики уже подтвердили на тестовой сети возможность повышения с 36M до 45M и 60M, и следующий шаг в направлении 100M также запланирован. Нужно подчеркнуть, что сообщество Ethereum придерживается осторожного подхода к масштабированию: каждое повышение проходит стадию «сначала тестирование, затем основная сеть», и только после подтверждения, что это не угрожает безопасности сети и децентрализации, оно реализуется.

В целом, значительное увеличение Gas Limit за последний год стало результатом совместных инноваций в нескольких областях: снижение рисков на уровне протокола, повышение производительности клиентских приложений и предоставление тестовых данных для уверенности. Поддерживаемая этими усилиями, Ethereum успешно сделал важный шаг в расширении L1 и заложил основу для дальнейшего увеличения пропускной способности и поддержки большего числа приложений.