以太坊的未來:The Surge階段解析

以太坊聯合創始人Vitalik Buterin近期發布了一系列關於以太坊協議未來發展的文章,涵蓋了路線圖的六個部分。本文將重點解讀The Surge階段,探討以太坊如何實現可擴展性的提升。

以太坊的核心願景

以太坊旨在成爲去中心化互聯網的基礎設施。通過智能合約,它支持包括DeFi、NFT在內的各種復雜應用。然而,以太坊目前面臨可擴展性瓶頸,每秒僅能處理15-30筆交易,遠低於傳統支付網絡。這導致網路擁堵時gas費高昂,限制了其作爲全球基礎設施的潛力。

The Surge階段的主要目標包括:

• 將以太坊L1+L2的處理能力提升至10萬+ TPS
• 保持L1的去中心化和穩健性
• 確保部分L2完全繼承以太坊的核心屬性
• 最大化L2之間的互操作性,構建統一生態系統

以rollup爲中心的擴容方案

The Surge的核心是通過L2解決方案大幅提高可擴展性,其中rollup是關鍵。以太坊L1將聚焦於成爲強大的去中心化基礎層,而L2承擔擴容任務。

Rollup在鏈下打包交易後提交至主網,可將吞吐量提升至10萬+ TPS,同時保持安全性和去中心化。這種方案被視爲長期的擴容解決方案,而非臨時之策。

目前,以rollup爲中心的路線圖已取得重要進展:EIP-4844 blobs的推出大幅提升了L1數據帶寬,多個EVM rollup已進入第一階段。每個L2作爲獨立分片存在,實現了分片的多樣化。

數據可用性採樣(DAS)的進一步發展

數據可用性採樣是The Surge的另一關鍵技術,旨在解決數據可用性問題。它允許節點在不訪問完整數據的情況下驗證數據,從而提高可擴展性和效率。

Vitalik強調了PeerDAS和2D DAS兩種形式。PeerDAS有望增強rollup的安全性,而2D DAS則通過blob間的隨機抽樣進一步提高效率。

未來還需要更多工作來確定2D DAS的理想版本並證明其安全屬性。長期路徑可能包括實施理想的2D DAS、堅持使用1D DAS或完全採用Plasma架構。

Plasma和其他解決方案

除rollup外,Plasma作爲早期的鏈下擴展方案仍被視爲以太坊可擴展性工具包的一部分。Plasma創建子鏈獨立處理交易,定期向主網提交摘要。

通過改進數據壓縮技術和加密證明,可進一步提高rollup和其他L2解決方案的效率。這些技術改進將在實現更高吞吐量的過程中發揮關鍵作用。

跨L2互操作性改進

當前L2生態系統面臨的主要挑戰是跨L2互操作性較弱。改進方向包括:

• 在地址中包含鏈信息
• 標準化特定鏈的支付請求
• 開發跨鏈兌換和Gas支付的開放協議
• 擴展輕客戶端驗證至L2
• 實現共享代幣橋理念
• 允許L2間的同步組合性

這些改進不僅是技術問題,還需要L2、錢包和L1的社會層面合作。

繼續擴展以太坊L1

擴展L1本身仍然很有價值。主要策略包括:

1. 改進技術以提高Gas限制
2. 降低特定操作成本以增加平均容量
3. 實現原生Rollups

這些策略各有權衡,需要仔細評估對去中心化、復雜性等因素的影響。

去中心化和安全性

維持去中心化是以太坊擴容過程中的核心原則。與某些高性能區塊鏈不同,以太坊通過rollup和DAS等技術在增加容量的同時保持去中心化特性。

隨着向以rollup爲中心的未來發展,確保這些系統的無需信任性變得至關重要。這需要嚴格的測試和迭代,特別是在廣泛採用階段。

The Surge的前景展望

The Surge完成後,以太坊有望實現可擴展、去中心化、安全和可持續的發展。這一願景還包括改進共識算法、開發工具以及培育dApp生態系統。

盡管面臨諸多挑戰,如大規模實施rollup、確保L2安全性等,但如果成功克服這些障礙,以太坊將鞏固其作爲Web3核心的地位。The Surge階段的成功可能在未來幾年再次改變區塊鏈技術格局,展現以太坊在不犧牲去中心化的前提下追求可擴展性的獨特價值。