以太坊的未来:The Surge阶段解析

以太坊联合创始人Vitalik Buterin近期发布了一系列关于以太坊协议未来发展的文章,涵盖了路线图的六个部分。本文将重点解读The Surge阶段,探讨以太坊如何实现可扩展性的提升。

以太坊的核心愿景

以太坊旨在成为去中心化互联网的基础设施。通过智能合约,它支持包括DeFi、NFT在内的各种复杂应用。然而,以太坊目前面临可扩展性瓶颈,每秒仅能处理15-30笔交易,远低于传统支付网络。这导致网络拥堵时gas费高昂,限制了其作为全球基础设施的潜力。

The Surge阶段的主要目标包括:

• 将以太坊L1+L2的处理能力提升至10万+ TPS
• 保持L1的去中心化和稳健性
• 确保部分L2完全继承以太坊的核心属性
• 最大化L2之间的互操作性,构建统一生态系统

以rollup为中心的扩容方案

The Surge的核心是通过L2解决方案大幅提高可扩展性,其中rollup是关键。以太坊L1将聚焦于成为强大的去中心化基础层,而L2承担扩容任务。

Rollup在链下打包交易后提交至主网,可将吞吐量提升至10万+ TPS,同时保持安全性和去中心化。这种方案被视为长期的扩容解决方案,而非临时之策。

目前,以rollup为中心的路线图已取得重要进展:EIP-4844 blobs的推出大幅提升了L1数据带宽,多个EVM rollup已进入第一阶段。每个L2作为独立分片存在,实现了分片的多样化。

数据可用性采样(DAS)的进一步发展

数据可用性采样是The Surge的另一关键技术,旨在解决数据可用性问题。它允许节点在不访问完整数据的情况下验证数据,从而提高可扩展性和效率。

Vitalik强调了PeerDAS和2D DAS两种形式。PeerDAS有望增强rollup的安全性,而2D DAS则通过blob间的随机抽样进一步提高效率。

未来还需要更多工作来确定2D DAS的理想版本并证明其安全属性。长期路径可能包括实施理想的2D DAS、坚持使用1D DAS或完全采用Plasma架构。

Plasma和其他解决方案

除rollup外,Plasma作为早期的链下扩展方案仍被视为以太坊可扩展性工具包的一部分。Plasma创建子链独立处理交易,定期向主网提交摘要。

通过改进数据压缩技术和加密证明,可进一步提高rollup和其他L2解决方案的效率。这些技术改进将在实现更高吞吐量的过程中发挥关键作用。

跨L2互操作性改进

当前L2生态系统面临的主要挑战是跨L2互操作性较弱。改进方向包括:

• 在地址中包含链信息
• 标准化特定链的支付请求
• 开发跨链兑换和Gas支付的开放协议
• 扩展轻客户端验证至L2
• 实现共享代币桥理念
• 允许L2间的同步组合性

这些改进不仅是技术问题,还需要L2、钱包和L1的社会层面合作。

继续扩展以太坊L1

扩展L1本身仍然很有价值。主要策略包括:

1. 改进技术以提高Gas限制
2. 降低特定操作成本以增加平均容量
3. 实现原生Rollups

这些策略各有权衡,需要仔细评估对去中心化、复杂性等因素的影响。

去中心化和安全性

维持去中心化是以太坊扩容过程中的核心原则。与某些高性能区块链不同,以太坊通过rollup和DAS等技术在增加容量的同时保持去中心化特性。

随着向以rollup为中心的未来发展,确保这些系统的无需信任性变得至关重要。这需要严格的测试和迭代,特别是在广泛采用阶段。

The Surge的前景展望

The Surge完成后,以太坊有望实现可扩展、去中心化、安全和可持续的发展。这一愿景还包括改进共识算法、开发工具以及培育dApp生态系统。

尽管面临诸多挑战,如大规模实施rollup、确保L2安全性等,但如果成功克服这些障碍,以太坊将巩固其作为Web3核心的地位。The Surge阶段的成功可能在未来几年再次改变区块链技术格局,展现以太坊在不牺牲去中心化的前提下追求可扩展性的独特价值。