Ethereum 一直致力于提升可扩展性,而“合并”(The Merge)则是其中的一次重大变革。联合创始人 Vitalik Buterin 再次谈到了这一话题,强调目前的路线图以 Rollup 为中心。
这意味着 Ethereum 并非仅仅以分片为核心,二层协议在主层中也扮演着至关重要的角色。实现无需信任和互操作性是实现这一目标的另一项关键任务。所有这些都必须在保持可扩展性、网络安全和去中心化的同时完成。
Ethereum 正专注于以 Rollup 为中心的路线图。
Ethereum 联合创始人 Vitalik Buterin 回顾了 2023 年路线图,探讨了以太坊网络的未来发展方向。他表示, EthereumEthereumEthereum EthereumEthereumEthereumEthereum EthereumEthereum 主层和二层网络。
联合创始人解释说,由于 EIP-4844 等升级, Ethereum L1 现在可以处理更多数据,不同的汇总(L2)像分片一样工作。
他还表示, Ethereum 将完成基于 Rollup 的扩容方案的开发,并克服网络安全和去中心化面临的挑战。

与此同时,旨在提升 Ethereum可扩展性和效率的一系列升级——“The Surge”计划,被赋予了 4 个主要目标。
首要目标是使第一层和第二层网络的总交易量(TPS)达到每秒 10 万笔以上。其次,要保持主网络的去中心化和稳健性。
第三点是确保部分二级区块链完全继承 Ethereum的核心特性:无需信任、开放且抗审查。最后,它希望促进二级区块链之间的最大程度互操作性,使 Ethereum 感觉像是一个整体生态系统,而不是分裂成多个独立的区块链。
为了实现这些目标,Buterin 指出,打破可扩展性三难困境虽然困难,但并非不可能。Buterin 提出了两种解决去中心化、可扩展性和安全性三难困境的方法。
第一种方法是使用 SNARKs 进行数据可用性采样,它允许节点检查数据是否可用以及计算结果是否正确。SNARKs(简洁非交互式知识论证)无需信任,也无需验证。第二种方法是 Plasma 架构,它以智能且激励兼容的方式将事务处理和数据检查卸载给用户。
PeerDAS 的实施会带来一些权衡取舍。
Buterin认为,解决三难困境需要SNARKs和Plasma等先进方法,而不仅仅是简单的软件修复。此外,PeerDAS和其他改进措施也旨在通过在网络中分布数据来提高 Ethereum 可扩展性。
虽然 Dencun 的升级通过在每个 12 秒时隙引入 375 kB 的数据提高了数据可用性,但 Buterin 表示,它仍然限制了交易数量。
在对等数据可用性采样中,它使用数据点的“数据块”。 Ethereum 节点仅使用这些样本的一个子集来重建整个数据块。然后在1D采样中,每个节点监听广播数据的特定部分。节点可以共享数据样本,而无需下载所有数据。
@VitalikButerin 的,这篇文章信息量很大。不过我有几个问题。
途径,那么 DAS 如何在不破坏去中心化的情况下保持无需信任的特性?如果所有这些 L2 层都变成了各自独立的信息孤岛,会发生什么?以太坊又该如何……— Zeerabets (@Zeerabets) 2024年10月17日
Ethereum 联合创始人解释说,虽然 PeerDAS 允许节点向其子网之外的其他节点请求样本,但使用 SubnetDAS 时,则采取了一种更为保守的方法,即使用本地子网。
因此,该博客强调,目标是将每个数据槽的数据量增加到 16 MB,这将带来约 58,000 TPS 的潜在吞吐量。Buterin 写道:“因此,我们最终希望更进一步,进行二维采样,其工作原理是在数据块内部以及数据块之间进行随机采样。”
Buterin强调,下一步是推出PeerDAS,然后增加数据块数量。然而,据报道,长期目标是超越一维DAS,开发二维数据可用性采样(DAS),从而实现对数据块内部和数据块之间的采样。
Buterin 也认为 Ethereum 需要摆脱 KZG 承诺的matic技术,转而寻求量子抗性、无需可信设置的替代方案,例如更高级的 STARK。
与此同时, Ethereum 需要在二维 DAS 和一维 DAS 之间做出选择。两种方案都需要在效率和简易性之间进行权衡。前者提供最高的可扩展性,但更为复杂;后者更易于管理,但数据容量较低。
然而,Buterin指出,Plasma可能会降低对分布式天线系统(DAS)的需求。在这种情况下,代价是 Ethereum的架构需要做出改变,因为对用户处理数据的依赖性将会增加。Buterin还认为,如果实施数据压缩技术,则可以降低对高级二维分布式天线系统的需求。
Ethereum 可以研究数据压缩技术
数据压缩旨在减小链上每笔交易的大小,以提高可扩展性。 Ethereum 可以使用不同的压缩方法,例如零字节压缩、签名聚合、
用指针替换地址以及对交易值进行自定义序列化。
无论采用何种方法,该技术都旨在使每个交易的字节数更小,以便在相同的数据空间内处理更多交易。
这固然有好处,但也存在一些权衡取舍。例如,Buterin解释说,数据压缩需要切换到BLS签名,这需要大量的开发工作。用指针替换地址对客户端代码来说也很复杂。总而言之,这些变化可能会增加验证或审计交易的难度,并可能给依赖完整交易数据的工具带来问题。
也就是说,Buterin解释说,目前所有的可扩展性解决方案在各个方面都存在不足。因此,Plasma扩容方案可能会变得非常强大,因为它利用一个运维人员在链下发布区块,同时将这些区块的默克尔根放在链上。
当然,将它们投入生产环境仍然是一项艰巨的任务。实现对 L2 证明系统的依赖是 Ethereum面临的另一个难题。Buterin 指出,由于安全委员会的存在,大多数 Rollup 都缺乏完全的无需信任性。
Buterin 的主要目标是达到第二阶段状态,他建议采用形式化验证技术,同时创建多个证明系统并采用多重签名机制。由于先进的 L2 证明系统有助于减轻 MEV 对第一层的压力,因此可以实现可扩展性。
在这些发展中,提升跨L2层互操作性仍然至关重要。Buterin表示,L2层和L1层之间更好的交互将增强 Ethereum的整体可用性。与其他建议的变更不同,互操作性并非一项技术升级,但它对 Ethereum的长期可扩展性路线图至关重要。

