ETH 硬起來!Pectra、Fusaka、Glamsterdam 升級三重奏,核心開發者告訴你以太坊未來在哪

太坊在本輪牛市因幣價持續疲軟,加上基金會管理問題引來社群多次批評,就連今年 Q1 最重要的 Pectra 升級,也接連在測試網爆出問題,讓 ETH 社群信心持續遭受打擊。

對此,Bankless YouTube 頻道近期一次訪談,以太坊核心開發者 Tim Beiko 詳細說明了以太坊的發展路線圖,包括深入解析了即將到來的 Pectra 升級,以及更長遠的 Fusaka 和 Glamsterdam 升級藍圖,並重點闡述了以太坊在安全性基礎上,如何積極擴展 Layer1 的數據可用性,展現以太坊持續進化和適應的歷程。

以下動區為讀者做重點整理:


以太坊升級的核心:安全至上

Beiko 首先表示,在區塊鏈世界中,以太坊的獨特之處在於其極其穩健的安全策略。這種對安全性的高度重視,使得以太坊網路能夠持續運行至今,從未發生重大停擺。

為了維護這個堅不可摧的平台,以太坊核心開發者社群投入了大量心血。在開發會議中,他們的首要議題始終圍繞著「安全」。任何提案,無論多麼創新,都必須通過嚴格的安全審查,才能被納入以太坊的升級計劃。這種「安全至上」的原則,正是以太坊能夠成為一個可靠、持久的區塊鏈平台的基石。

試想一下,如果以太坊的安全機制出現漏洞,數十億乃至數兆美元的資產將面臨風險。傳統金融系統可以通過中心化的第三方機構和法律途徑來彌補安全漏洞,例如銀行錯誤轉帳後可以嘗試撤回交易。然而,在去中心化的以太坊世界裡,一旦智能合約被部署,交易完成,便沒有「後悔」的機會。

早期的區塊鏈歷史,如比特幣的通貨膨脹漏洞和以太坊的 DAO 事件,都提醒我們,區塊鏈的安全事件往往會引發社群的劇烈爭議,並且難以逆轉。因此,以太坊必須將安全置於首位,確保網路的穩定性和可靠性。

如果我們完全忽略安全性,或許可以更快地實現擴容,甚至出現許多「分叉自以太坊」但速度更快的區塊鏈。然而,這些鏈往往犧牲了穩定性和安全性,可能需要手動干預甚至重啟。

以太坊選擇了一條更為艱難但更可持續的道路:在不妥協安全性的前提下,逐步提升網路的擴展能力。這也解釋了為什麼以太坊的升級週期通常在 6 到 12 個月,而不是更短的時間,因為每一個升級都必須經過嚴格的測試和迭代,以確保安全無虞。

擴展性:以太坊升級的主旋律

儘管安全是基石,但近年來,以太坊升級最顯著的主題莫過於「擴展性」。無論是在執行層還是共識層,擴展性都是核心開發者們關注的焦點。即將到來的 Pectra 升級,以及更長遠的 Fusaka 和 Glamsterdam 升級,都將擴展性提升至前所未有的高度。

Beiko 解釋在 Pectra 升級中,共識層將引入 Blob 數據擴展,這是在擴展數據可用性方面邁出的重要一步。而在 Fusaka 升級中,被稱為 Proto-Danksharding (PIAS) 的技術將進一步提升數據處理效率,為 Layer2 方案提供更強大的數據支持。這些技術升級都旨在解決以太坊網路當前面臨的擴展性瓶頸,降低交易成本,提升網路吞吐量,為更廣泛的應用場景鋪平道路。

Pectra 升級

Pectra 升級在共識層最顯著的兩個變革是「驗證者最大餘額 (Max EB) 提升」和「Blob 數據擴展」。

Max EB:提升網路效率與小型驗證者收益

目前,以太坊驗證者需要質押 32 ETH 才能參與網路驗證。這種機制雖然確保了去中心化,但也存在一些效率上的不足。例如,大型質押機構可能需要運行大量 32 ETH 的驗證器,增加了網路的訊息廣播負擔。Max EB 的引入,將允許驗證者將多個 32 ETH 的驗證器合併為一個,單個驗證器的最大餘額可提升至 2048 ETH。這項升級的優勢是雙重的:

  1. 降低大型驗證者的網路頻寬佔用: 大型機構可以將其龐大的 ETH 質押分散到較少數量的驗證器中,從而減少需在網路中廣播的訊息量,釋出更多頻寬給 Blob 等擴容技術。
  2. 提升小型驗證者的複利收益: 對於持有超過 32 ETH 但不足以運行多個驗證器的小型質押者,Max EB 允許他們將超過 32 ETH 的部分也納入質押,從而更有效地複利其質押獎勵。例如,如果一個用戶持有 50 ETH,在 Max EB 升級後,他們可以將全部 50 ETH 用於一個驗證器,而不是只能質押 32 ETH,剩餘的 ETH 則閒置。

Max EB 並非要求所有驗證者都合併其驗證器,而是一種選擇性的優化。大型機構可以根據自身情況選擇是否合併驗證器,以達到最佳的網路效率和成本效益。對於小型驗證者,這項升級則提供了更便捷、收益更高的質押方式。

至於 Max EB 能為以太坊節省多少網路頻寬,目前尚難以精確估計,這取決於大型驗證者實際的合併意願和操作策略。但可以肯定的是,Max EB 將為以太坊未來的擴容升級,特別是 Blob 數據擴展,釋放更多的網路資源。

Blob 數據擴展:Layer 2 的高速公路

Blob (Binary Large Object) 是一種新型的數據儲存機制,專為 Layer 2 擴容方案而設計。在 Pectra 升級中,以太坊將把每個區塊的 Blob 數量從平均 3 個增加到 6 個,最多可達 9 個。這意味著 Layer 2 方案將擁有雙倍的數據空間來記錄交易數據,從而大幅降低 Layer 2 的交易成本,提升交易速度。

Blob 的設計理念源自於對 Layer 2 數據需求的深刻理解。Layer 2 方案,如 Arbitrum、Optimism 等,在以太坊主網之外處理交易,然後將交易數據定期「回滾」到主網,以確保數據的安全性與可追溯性。Layer 2 並不需要將所有交易數據永遠儲存在以太坊主網上,它們只需要在一段時間內 (例如,用於爭議解決和提款的窗口期) 確保數據的可用性即可。

傳統的以太坊交易數據 (Call Data) 是永久儲存的,對於 Layer 2 而言,這是一種資源浪費。而 Blob 則是一種「臨時性」的數據儲存方案,Blob 數據在儲存一段時間後會被自動刪除,這使得以太坊網路能夠更經濟高效地為 Layer 2 提供數據可用性服務。

Blob 的引入,已經為 Layer 2 帶來了顯著的成本降低。而 Pectra 升級進一步擴展 Blob 空間,無疑將為 Layer 2 發展注入新的活力,讓 Layer 2 方案能夠承載更大規模的交易量,實現更低的交易成本,最終惠及以太坊生態中的所有用戶。

以 Blob 為代表的數據可用性擴展,是以太坊擴容策略的關鍵一環。在未來,以太坊還將探索更先進的數據分片技術,例如 Proto-Danksharding (PIAS),進一步提升數據處理效率,降低數據儲存成本。這些技術升級都指向同一個目標:讓以太坊成為 Layer 2 的最佳基礎設施,共同構建一個可擴展、低成本、高性能的區塊鏈生態系統。

EIP-7702:帳戶抽象的開端

EIP-7702 是 Pectra 升級中另一個備受矚目的重要提案,它代表著以太坊在帳戶抽象 (Account Abstraction) 領域邁出的第一步。帳戶抽象旨在融合外部帳戶 (EOA) 和智能合約帳戶的優點,提升以太坊用戶的使用體驗和靈活性。

目前,以太坊帳戶主要分為兩種:外部帳戶 (EOA) 和智能合約帳戶。EOA 由用戶私鑰控制,操作簡單直接,但功能有限;智能合約帳戶則具有豐富的功能和邏輯,例如多重簽名、自動化交易等,但使用門檻較高。帳戶抽象的目標是讓用戶能夠像使用 EOA 一樣方便地管理資產,同時又能享受到智能合約帳戶的靈活性和可定制性。

EIP-7702 的實現方式是,允許 EOA 帳戶臨時「委託」給一個智能合約帳戶,從而讓 EOA 帳戶獲得智能合約的功能。用戶可以隨時撤銷委託,或將委託切換到另一個智能合約帳戶。這種機制為用戶提供了極大的靈活性,他們可以根據不同的需求選擇不同的智能合約「插件」,為自己的 EOA 帳戶增加各種功能。

例如,用戶可以將 EOA 委託給一個「安全錢包」智能合約,獲得類似多重簽名、交易限額等安全功能;也可以委託給一個「自動化交易」智能合約,實現定時定額投資、條件觸發交易等自動化操作。更重要的是,用戶可以隨時更換這些「插件」,自由組合和定制自己的帳戶功能,而不必受限於單一的智能合約錢包。

EIP-7702 被視為以太坊帳戶抽象的初步嘗試,它並未徹底解決帳戶抽象的所有問題,例如 Gas 費用支付方式的靈活性、私鑰更換等。但它為以太坊帳戶系統的未來發展方向奠定了基礎,也為 Layer 2 方案在帳戶抽象領域的創新提供了新的思路。Layer 2 方案長期以來一直在帳戶抽象方面走在前沿,它們需要為用戶提供更便捷、更強大的帳戶管理功能。EIP-7702 的引入,有望促進以太坊 Layer 1 和 Layer 2 在帳戶抽象領域的標準化和互操作性。

Fusaka 與 Glamsterdam:更遙遠的擴容藍圖

在 Pectra 之後,Beiko 還露透以太坊的升級計劃已經瞄準了 Fusaka 和 Glamsterdam。Fusaka 升級的核心是 Proto-Danksharding (PIAS) 和以太坊對象格式 (EOF)。

Proto-Danksharding (PIAS):數據可用性的飛躍

Proto-Danksharding (PIAS) 是一種更先進的數據分片技術,它將進一步提升以太坊的數據處理能力,並大幅降低 Layer 2 的數據成本。PIAS 的核心思想是,不再要求每個以太坊節點都儲存所有 Blob 數據,而是將數據分散儲存在網路中的不同節點上,並通過密碼學技術確保數據的可用性和完整性。這種機制可以大幅降低每個節點的數據儲存負擔,從而實現更高的 Blob 數量和更低的數據成本。

Vitalik Buterin 在今年 3 月初的一條推文中表示,希望 Fusaka 升級能夠將 Blob 數量提升至每個區塊 48 個。這相較於 Pectra 升級後的 6 個 Blob,又是一個數量級的提升。如果這個目標能夠實現,Layer 2 的數據成本將有望再次大幅降低,甚至可能接近目前成本的十分之一。

PIAS 的實施是一個複雜的工程,涉及到密碼學、網絡協議、共識機制等多個層面的技術挑戰。以太坊核心開發者社群已經為 PIAS 投入了大量的研究和開發工作,目前正朝著 2025 年實現 Fusaka 升級的目標穩步前進。PIAS 被視為以太坊擴容的又一次「質的飛躍」,它將為以太坊 Layer 2 生態系統的爆發式增長奠定堅實的基礎。

以太坊對象格式 (EOF):虛擬機的現代化升級

以太坊對象格式 (EOF) 是一項針對以太坊虛擬機 (EVM) 的重大升級。EVM 是以太坊智能合約的運行環境,自以太坊誕生以來,EVM 的架構和功能一直相對保守。EOF 的目標是將 EVM 從一個「1950 年代風格的計算機」升級到「1990 年代風格的計算機」,使其更現代化、更高效、更安全。

EOF 的升級主要包括以下幾個方面:

  1. 程式碼與數據分離: 在目前的 EVM 中,智能合約的程式碼和數據混合儲存在一起,不利於工具開發和安全分析。EOF 將實現程式碼與數據的分離,提高智能合約的可讀性和可維護性。
  2. 改進指令集: EOF 將引入一系列新的 EVM 指令,提升 EVM 的執行效率,並方便編譯器和程式語言的開發。
  3. 移除過時或不安全的特性: EOF 將移除 EVM 中一些過時或不安全的特性,例如某些操作碼,以提升 EVM 的整體安全性。
  4. 版本控制: EOF 將引入 EVM 的版本控制機制,為 EVM 的未來升級和擴展奠定基礎。

EOF 的升級主要面向開發者,它可以提升智能合約開發的效率和安全性,並為更高級的智能合約功能鋪平道路。雖然 EOF 對普通用戶而言可能感知不強烈,但它對以太坊生態系統的長期發展至關重要。一個更現代化、更高效、更安全的 EVM,將吸引更多開發者加入以太坊生態,創造出更豐富、更創新的應用。

Glamsterdam:未來的方向

Glamsterdam 是以太坊升級藍圖中的更遠期目標,目前尚未有明確的升級內容和時間表。但核心開發者社群已經開始著手規劃 Glamsterdam 的升級方向,並嘗試將升級規劃流程與開發流程平行化,以提升升級迭代效率。

總體而言,Beiko 描述的以太坊的升級路線圖展現了其在安全性、擴展性和用戶體驗方面的持續努力和追求。Pectra、Fusaka 和 Glamsterdam 三個階段的升級,將使以太坊在 Layer 1 擴容、Layer 2 基礎設施、帳戶系統現代化、虛擬機性能提升等多個方面取得顯著進展。

雖然以太坊的升級過程相對緩慢而謹慎,但這種穩紮穩打的策略,也確保了以太坊網路的長期穩定性和可持續性,能否成為未來 Web3 世界的堅實基礎,就讓我們繼續觀察下去。

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