以太坊未來5年將如何擴展?一文詳解以太坊擴展路線圖
2026 年 2 月 27 日，Vitalik Buterin 在 Ethereum Research 上發(fā)表了一篇標題為「Hyper-scaling state by creating new forms of state（通過創(chuàng)建新形式的狀態(tài)來超級擴展狀態(tài)）」的長文。
在本文中，Vitalik Buterin 進一步梳理了以太坊的擴展路徑。這篇文章不單單是從技術角度來談論以太坊的擴展，更是從一個整體的架構角度，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(wǎng)絡容量提供基礎。
同時，他也在 X 上發(fā)表了一篇推文，進一步對這篇文章進行了解釋。我們嘗試深入淺出地來理解，Vitalik 此次新提出的擴展方案究竟是什么，又到底為什么要這么做。
執(zhí)行資源與數(shù)據(jù)資源的短期與長期拓展
Vitalik 在長文的開頭指出，「為了在未來五年內擴展以太坊，需要擴展三種資源」：
- 執(zhí)行資源：EVM 計算、簽名驗證等
- 數(shù)據(jù)資源：交易的發(fā)送者、接收者、簽名等
- 狀態(tài)資源：賬戶余額、代碼、存儲
前兩者有著短期和長期的拓展方案。
對于執(zhí)行資源，短期通過區(qū)塊訪問列表（BAL）、ePBS 和 Gas 費重定價來實現(xiàn)約 10-30 倍的增長，長期通過 ZK-EVM 來實現(xiàn)約 1000 倍的增長，并且對于某些特定類型的計算（簽名、SNARK/STARK），鏈下聚合可以將性能提升約 10000 倍。
對于數(shù)據(jù)資源，短期通過 p2p 改進和多維度 Gas 來實現(xiàn)約 10-20 倍的增長，長期通過 Blobs + PeerDAS 來實現(xiàn)約 500 倍的增長。
短期的拓展著眼于讓以太坊跑得更快?，F(xiàn)在以太坊的慢，是因為現(xiàn)在的驗證方式是串行的——一個接一個地檢查交易。如果某個交易卡住了，整個驗證過程就卡住了。
所以接下來今年的 Glamsterdam 升級，會推出區(qū)塊訪問列表（BAL）與 ePBS。
區(qū)塊訪問列表使區(qū)塊打包者提前告訴驗證器：「這個區(qū)塊里的交易，會訪問這些賬戶和存儲位置」。有了這個信息，驗證器就可以提前準備，把這些數(shù)據(jù)從硬盤加載到內存。然后，驗證器可以并行檢查多個交易，而不是一個一個地檢查。就像工廠的流水線：以前是一個工人負責整個產品，現(xiàn)在是多個工人同時處理不同的部分。
ePBS 則是把區(qū)塊的打包和驗證過程分開——區(qū)塊構建者負責打包交易，提議者負責提議區(qū)塊，驗證器負責驗證區(qū)塊。每個角色各司其職，都做好自己的這部分工作，那么區(qū)塊構建者就可以更激進地打包更多交易，因為提議者和驗證器會幫他檢查，不必擔心安全性問題。
Gas 費重定價 + 多維度 Gas 可能可以說是「核心招式」?，F(xiàn)在，以太坊所有的操作都用同一種 Gas 費。但 Vitalik 的想法是，不同的操作應該有不同的價格。
特別是，創(chuàng)建新狀態(tài)（比如創(chuàng)建新賬戶、部署新合約）應該有特殊的「狀態(tài)創(chuàng)建費」。因為創(chuàng)建新狀態(tài)是最昂貴的操作。它不僅占用計算資源，還占用存儲資源。而且，這個成本是永久的——一旦創(chuàng)建，這個狀態(tài)就會一直存在。
所以，Vitalik 的想法是：讓創(chuàng)建新狀態(tài)變得更貴，但讓普通交易變得更便宜。
實現(xiàn)的方法是「水庫機制」。想象有兩個桶，一個庫裝「狀態(tài)創(chuàng)建費」，另一個庫裝「普通 Gas 費」。合約互相調用時，Gas 會自動從兩個庫里借，保證不會亂。
普通用戶的交易將變得更便宜，因為這些交易不用交「狀態(tài)創(chuàng)建費」。而想要創(chuàng)建新狀態(tài)的開發(fā)者，則需要支付更高的費用。這樣，網(wǎng)絡的整體容量暴增，但狀態(tài)增長被控制住了，不會讓全節(jié)點的硬盤爆炸。
長期的拓展是讓主網(wǎng)自身做大做強，減少對 Layer 2 的依賴。這包括 Blobs + PeerDAS 與 ZK-EVM 的分階段 Rollout。
Blobs，一種臨時的大文件存儲，現(xiàn)在主要給 Layer 2 用。以后，以太坊主網(wǎng)自己也會用 Blobs 來存儲數(shù)據(jù)。但問題也隨之而來——如果每個節(jié)點都要下載所有的 Blobs，那網(wǎng)絡會被撐爆。
這里就要靠 PeerDAS——不用下載全部數(shù)據(jù)，只需要下載一小部分。就像抽樣調查，不需要問每一個人，只需要問一小部分人，就能推斷出整個群體的情況。結合 ZK 證明，即使只下載了全部數(shù)據(jù)的 1/16，你也能確認數(shù)據(jù)完整性。
然后是 ZK-EVM 的分階段 Rollout，這使得驗證一個區(qū)塊不再需要重新執(zhí)行區(qū)塊里的所有交易，節(jié)點直接去相信 ZK 證明就好，驗證的成本就從「執(zhí)行所有交易」降低到「驗證一個 ZK 證明」。
Vitalik 的計劃是，2026 年，部分節(jié)點試用 ZK 驗證。到 2027 年，鼓勵更多節(jié)點使用。最后，一個區(qū)塊要有效，必須包含來自不同證明系統(tǒng)的 5 種證明類型中的 3 種。他預計，所有節(jié)點（索引節(jié)點除外）最后都將依賴于 ZK-EVM 證明。
沒有「靈丹妙藥」的狀態(tài)拓展
現(xiàn)在讓我們看看短期與長期拓展中還沒有談到的「狀態(tài)資源」。盡管在短期，仍然能夠通過與區(qū)塊訪問列表同步、p2p 改進以及數(shù)據(jù)庫優(yōu)化等方式提升約 5-30 倍，但長期呢？
Vitalik 的答案是，沒有。
為什么狀態(tài)資源這么難擴展？以太坊的狀態(tài)就像一個巨大的數(shù)據(jù)庫。這個數(shù)據(jù)庫里存著所有賬戶的余額、所有合約的代碼、所有存儲位置的數(shù)據(jù)。
現(xiàn)在這個數(shù)據(jù)庫還不大，只有大約 100 GB，但如果把狀態(tài)擴展 20 倍，就是 2 TB。那時間再長一些呢？8 TB？
問題不在于硬盤裝不下，而是：
- 數(shù)據(jù)庫效率受到影響：現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫使用樹結構（比如 Merkle 樹）來組織數(shù)據(jù)。當寫入一個新數(shù)據(jù)時，需要更新整棵樹。這意味著，如果你要做 X 次更新，在數(shù)據(jù)庫層面就又是 X 次操作，而不是更新一次，數(shù)據(jù)庫操作一次就行了。更新越多，操作越多，寫入會慢到爆炸。
- 同步困難：一個新加入以太坊網(wǎng)絡的節(jié)點，需要下載整個狀態(tài)，才能驗證新的區(qū)塊。如果數(shù)據(jù)規(guī)模到 8 TB，大多數(shù)人當前的網(wǎng)速又要下很久。
解決方案是有的，但 Vitalik 認為都有問題：
- 強狀態(tài)無狀態(tài)性：節(jié)點不需要存儲完整的狀態(tài)，只需要用戶提供 Merkle 證明。Vitalik 認為，這個方案存在狀態(tài)存儲的中心化、動態(tài)存儲訪問導致交易失敗以及帶寬成本問題。
- 狀態(tài)過期：不經常訪問的狀態(tài)，自動從活躍狀態(tài)中刪除。節(jié)點只需要存儲最近訪問過的狀態(tài)，就能大大減少存儲空間。Vitalik 認為存在一個根本性的「存在問題」，即創(chuàng)建一個新狀態(tài)時，如何證明某狀態(tài)「從未存在」。假設創(chuàng)建一個新賬戶，那么就需要證明，新賬戶地址在以太坊上從未被創(chuàng)建過。這意味著，每個新賬戶的創(chuàng)建，都需要檢查 10 年的歷史數(shù)據(jù)，創(chuàng)建新賬戶將變得復雜且昂貴。
Vitalik 最終的方法是，結合這兩種方案，提出幾種新的狀態(tài)形式，這是對以太坊狀態(tài)資源架構的整體變更：
- 臨時存儲：一種會自動過期的存儲。比如，可以創(chuàng)建一個新的樹，每個月自動清零。這種存儲可以用于臨時數(shù)據(jù)，訂單簿、流動性池、臨時計數(shù)器等這些數(shù)據(jù)通常不需要永久存儲，一個月后，舊的訂單過期了，新的流動性池又創(chuàng)建了。
- 周期性存儲：與臨時存儲類似，但周期更長，比如 1 年。
- 受限存儲：某些存儲只能以特定方式訪問。比如，一個 ERC20 代幣的余額存儲，可能只能通過特定的接口訪問。這樣，系統(tǒng)就可以對這種存儲進行優(yōu)化。
同時，保留現(xiàn)有的狀態(tài)形式。這樣，執(zhí)行可能便宜 1000 倍（通過 ZK-EVM），但新狀態(tài)創(chuàng)建可能只便宜 20 倍。
Vitalik 認為，有了新的狀態(tài)形式，開發(fā)者就有了選擇。繼續(xù)使用現(xiàn)有的狀態(tài)形式，但支付更高的費用，或是重新設計應用，使用新的狀態(tài)形式，獲得更低的費用。對于常見的用例（比如 ERC20 余額、NFT），會有標準化的工作流，而對于更復雜的用例（比如 DeFi），開發(fā)者需要自己想辦法來優(yōu)化。
這種策略相當有趣，頗有點開發(fā)者動動腦子降低成本，廣大以太坊用戶從中受益的意味。
到此這篇關于以太坊未來5年將如何擴展?一文詳解以太坊擴展路線圖的文章就介紹到這了,更多相關以太坊擴展計劃詳解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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