以太坊發(fā)布擴容路線圖,這次有何不同?一文詳解以太坊短期擴展和長期擴展
隨著以太坊生態(tài)規(guī)模不斷擴大，如何在不犧牲安全性與去中心化的前提下實現(xiàn)網絡擴展，成為核心議題。本文中，Vitalik Buterin 進一步梳理了以太坊的擴展路徑：短期通過 Gas 機制優(yōu)化、區(qū)塊驗證并行化等技術改進提升執(zhí)行效率，長期則依靠 ZK-EVM 與 blobs 數(shù)據架構推動網絡規(guī)模提升。
整體來看，這一路線提供了一套分階段推進的擴展方案，旨在為以太坊在未來幾年持續(xù)擴大網絡容量提供基礎。
以下為原文：
現(xiàn)在談談擴展（scaling）。這里主要分為兩部分：短期擴展和長期擴展。
短期擴展
關于短期擴展，我在其他地方已經寫過一些。核心思路大致如下：
- 區(qū)塊級訪問列表（block-level access lists）（將在 Glamsterdam 升級中推出）可以讓區(qū)塊驗證實現(xiàn)并行化。
- ePBS（同樣將在 Glamsterdam 推出）具有多項特性，其中之一是：它讓我們能夠安全地使用每個 slot 中更大比例的時間來驗證區(qū)塊，而不是像現(xiàn)在這樣只用幾百毫秒。
- Gas 重新定價（gas repricing）會確保各類操作的 gas 成本與其實際執(zhí)行時間（以及它們帶來的其他成本）保持一致。我們也在早期探索多維 gas（multidimensional gas）機制，使不同資源能夠分別設置上限。這兩者結合起來，可以讓我們在驗證區(qū)塊時使用更大比例的 slot 時間，而不必擔心極端情況的出現(xiàn)。
關于多維 gas，我們制定了一條分階段的路線圖。第一階段是在 Glamsterdam 升級中，將「狀態(tài)創(chuàng)建成本」與「執(zhí)行和 calldata 成本」分離。
例如，目前：一個 SSTORE 操作，如果把存儲槽從 非零 → 非零，費用是 5000 gas；如果從 零 → 非零，費用是 20000 gas。
在 Glamsterdam 的一次 gas 重定價中，這個額外成本會被顯著提高（例如提高到 60000）。這樣做的目標是，在提高 gas 上限的同時，讓執(zhí)行能力的擴展速度遠高于狀態(tài)規(guī)模的擴展速度。
因此，在 Glamsterdam 中：這個 SSTORE 操作將消耗5000 的「普通 gas」，例如 55000 的「狀態(tài)創(chuàng)建 gas」
需要注意的是：狀態(tài)創(chuàng)建 gas 不會計入約 1600 萬的交易 gas 上限。
這意味著：創(chuàng)建比現(xiàn)在更大的合約將成為可能。
多維 Gas 在 EVM 中如何實現(xiàn)
這里會出現(xiàn)一個問題：EVM 的設計默認 gas 只有一個維度，例如 GAS、CALL 等 opcode 都基于這個假設。
我們的解決方法是保持兩個不變量：
如果你用 X gas 發(fā)起一個 call，那么這個 call 將擁有 X gas，可以用于「普通操作」、或「狀態(tài)創(chuàng)建」、或未來可能新增的其他維度。
如果 GAS opcode 告訴你當前有 Y gas，然后你發(fā)起一個消耗 X gas 的 call，那么在 call 返回之后，你仍然至少有 Y − X gas，可以用于后續(xù)操作。
具體實現(xiàn)方式是：我們引入 N+1 個 gas 維度。默認情況下 N = 1（狀態(tài)創(chuàng)建），額外的一個維度稱為 reservoir（儲備池）。
EVM 的執(zhí)行邏輯是：
如果可能，優(yōu)先消耗專用維度的 gas
如果不夠，再從 reservoir 中消耗。
例如，如果你擁有：(100000 狀態(tài)創(chuàng)建 gas, 100000 reservoir)
如果你用 SSTORE 創(chuàng)建三次新狀態(tài)，gas 的變化過程是：(100000, 100000)→ (45000, 95000)→ (0, 80000)→ (0, 20000)
在這種設計下：
GAS opcode 返回的是 reservoir
CALL 會從 reservoir 中傳遞指定數(shù)量的 gas，并同時傳遞所有非 reservoir gas
多維 Gas 定價
之后我們會進一步引入多維定價（multi-dimensional pricing），讓不同資源維度擁有不同的浮動 gas 價格。
這將帶來：
- 更好的長期經濟可持續(xù)性
- 更優(yōu)的資源配置效率
而 reservoir 機制正好解決了那篇文章最后提到的 子調用（sub-call）問題。
長期擴展
長期擴展主要包括兩個方向：ZK-EVM 和 Blobs。
Blobs
對于 blobs，我們計劃持續(xù)迭代 PeerDAS，最終希望達到大約 8 MB/秒的數(shù)據吞吐能力。
這個規(guī)模：
足夠滿足以太坊自身需求
并不打算成為一個「全球數(shù)據層」。
目前，blobs 主要用于 L2。未來計劃是讓 以太坊區(qū)塊數(shù)據本身直接寫入 blobs。
這樣做的目的，是讓人們能夠在不下載并重新執(zhí)行整條鏈的情況下驗證一個高度擴展的以太坊網絡：
ZK-SNARKs 消除了重新執(zhí)行的需求
PeerDAS + blobs 允許在不下載全部數(shù)據的情況下驗證數(shù)據可用性
ZK-EVM
對于 ZK-EVM，我們的目標是逐步提高網絡對它的依賴程度。
2026 年：將出現(xiàn)支持 ZK-EVM 的客戶端，使節(jié)點可以用 ZK-EVM 參與 attestation。但它們還不足夠安全，不能讓整個網絡依賴它運行。不過，如果約 5% 的網絡使用它們是可以接受的。（如果 ZK-EVM 出現(xiàn)問題，你不會被罰沒質押，但可能會構建在無效區(qū)塊上，從而損失收益。）
2027 年：我們會開始建議更大比例的節(jié)點運行 ZK-EVM，同時把重點放在形式化驗證和安全性提升上。即使只有 20% 的網絡使用 ZK-EVM，也可以讓我們顯著提高 gas limit，因為這為 solo staker 提供了一條低成本驗證路徑，而 solo staker 的比例本身也不到 20%。
技術成熟后：我們將引入 3-of-5 強制證明機制。也就是說，一個區(qū)塊必須包含 5 種不同證明系統(tǒng)中的至少 3 個證明，才能被視為有效。到那時，我們預計除了需要做索引的節(jié)點之外，大多數(shù)節(jié)點都會依賴 ZK-EVM 證明。
長期：繼續(xù)改進 ZK-EVM，使其更加穩(wěn)健，并進行更嚴格的形式化驗證。這一階段也可能涉及虛擬機層面的改變，例如 RISC-V 等方向。
到此這篇關于以太坊發(fā)布擴容路線圖,這次有何不同?一文詳解以太坊短期擴展和長期擴展的文章就介紹到這了,更多相關以太坊擴容路線圖內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章，希望大家以后多多支持腳本之家！
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