以太坊 2.0「權(quán)益證明」硬分叉的歷史是復(fù)雜的。它始于向現(xiàn)有執(zhí)行層添加信標(biāo)層，在信標(biāo)層啟動(dòng)權(quán)益證明共識(shí)的同時(shí)，執(zhí)行層仍然維持工作量證明（Phase0 和 Altair 硬分叉）。隨后，在 Bellatrix 硬分叉中完全激活 PoS（盡管未啟用提款）。接著，Capella 硬分叉允許提款，完成了驗(yàn)證者生命周期。最近的硬分叉 Deneb（Dencun（Deneb/Cancun）升級(jí)的一部分）對(duì)信標(biāo)鏈參數(shù)進(jìn)行了小幅修訂，例如包含證明的時(shí)間窗口、處理自愿退出和驗(yàn)證者更換限制。Dencun 中的主要變化發(fā)生在執(zhí)行層，推出了 blob 交易、blob gas、用于 blob 的 KZG 承諾，并廢棄了 SELFDESTRUCT 操作。

現(xiàn)在，Prague/Electra （即 Pectra）硬分叉為執(zhí)行和共識(shí)層引入了重要的升級(jí)。作為 Lido 項(xiàng)目的審計(jì)員，我們主要關(guān)注此硬分叉中的共識(shí)和質(zhì)押相關(guān)的變化。不過(guò)，我們無(wú)法忽視 Prague 中的執(zhí)行層變化，因?yàn)樗鼈儼ㄓ绊懸蕴痪W(wǎng)絡(luò)及驗(yàn)證者的重要特性。讓我們深入這些變化的細(xì)節(jié)。

Pectra 的更高層次概述

Electra 為信標(biāo)層引入了眾多功能。主要更新包括：

• 允許驗(yàn)證者的有效余額在 32 至 2048 ETH 之間變化（而不是固定的 32 ETH）。

• 允許驗(yàn)證者通過(guò)二級(jí)「提款」憑證發(fā)起退出（不再需要活躍驗(yàn)證者密鑰）。

• 更改信標(biāo)層處理 Eth1 存款的方式（不再?gòu)拇婵詈霞s解析事件）。

• 為在信標(biāo)層上處理來(lái)自常規(guī) Eth1 合約的請(qǐng)求添加新的通用框架（類似于 Electra 前存款的管理方式）。

與此同時(shí)，Prague 對(duì)執(zhí)行層引入了以下變化：

• 一個(gè)新的預(yù)編譯合約，支持 BLS12-381 曲線以驗(yàn)證 zkSNARK 證據(jù)（除了流行的 BN254 曲線）。

• 一個(gè)新的系統(tǒng)合約，用于存儲(chǔ)和訪問(wèn)多達(dá) 8192 個(gè)歷史區(qū)塊哈希（對(duì)無(wú)狀態(tài)客戶端非常有用）。

• 增加 calldata gas 成本，以減少區(qū)塊大小并鼓勵(lì)項(xiàng)目將 calldata 密集型操作（如 rollup）遷移到 Dencun 中引入的 blobs。

• 支持每個(gè) Eth1 區(qū)塊數(shù)量更多的 blobs，并提供 API 以讀取這些數(shù)量。

• 允許 EOA（外部擁有賬戶）擁有自己的賬戶代碼，極大地?cái)U(kuò)展了 EOA 可以執(zhí)行的操作，如執(zhí)行 multicalls 或?qū)?zhí)行委托給其他地址。

讓我們參考相關(guān)的以太坊改進(jìn)提案 (EIP)，以便進(jìn)一步討論：

• EIP-7251: 增加 MAX_EFFECTIVE_BALANCE

• EIP-7002: 執(zhí)行層可觸發(fā)的退出

• EIP-6110: 鏈上提供驗(yàn)證者存款

• EIP-7549: 將委員會(huì)索引移出證明

• EIP-7685: 通用執(zhí)行層請(qǐng)求

• EIP-2537: BLS12-381 曲線操作的預(yù)編譯

• EIP-2935: 在狀態(tài)中保存歷史區(qū)塊哈希

• EIP-7623: 增加 calldata 成本

• EIP-7691: blob 吞吐量增加

• EIP-7840: 向 EL 配置文件添加 blob 調(diào)度

• EIP-7702: 設(shè)置 EOA 賬戶代碼

這些 EIP 中有些主要涉及共識(shí)（信標(biāo)）層，而其他與執(zhí)行層有關(guān)。有些跨越兩個(gè)層，因?yàn)槟承┎僮鳎ㄈ绱婵詈吞峥睿┬枰诠沧R(shí)和執(zhí)行層之間進(jìn)行同步變化。由于這種相互依賴性，將 Electra 和 Prague 分開(kāi)是不切實(shí)際的，因此我們將依次回顧每個(gè) EIP，并指定每種情況下受影響的以太坊組件。

EIP-7251: 增加 MAX_EFFECTIVE_BALANCE

參考: EIP-7251

自第一次 Phase0 硬分叉以來(lái)，為了準(zhǔn)備以太坊的權(quán)益證明，直到 Electra 之前，驗(yàn)證者的最大有效余額固定為 32 ETH。激活驗(yàn)證者 要求 至少為 spec.min_activation_balance（32 ETH）。激活后，驗(yàn)證者從這個(gè)最大有效余額開(kāi)始，但可以將其有效余額減少到 spec.ejection_balance（16 ETH），并在達(dá)到該閾值時(shí) 被驅(qū)逐。這種「最小」邏輯在 Electra 中保持不變，但現(xiàn)在 spec.max_effective_balance 已增加到 2048 ETH。因此，驗(yàn)證者可以在 32 到 2048 ETH 之間存款以激活，所有這些金額都將貢獻(xiàn)其有效余額。這一轉(zhuǎn)變標(biāo)志著從「32ETH- 權(quán)益證明」轉(zhuǎn)向「權(quán)益證明」 :)

這個(gè)可變的有效余額現(xiàn)在將被用于：

• 增加 成為區(qū)塊提議者的概率，與有效余額成正比

• 增加 成為同步委員會(huì)成員的概率，與有效余額成正比

• 作為計(jì)算相對(duì)削減和不活躍處罰金額的基礎(chǔ)

前兩個(gè)活動(dòng)是驗(yàn)證者最有回報(bào)的操作。因此，在 Electra 之后，大額質(zhì)押的驗(yàn)證者將更頻繁地參與區(qū)塊提議和同步委員會(huì)，其頻率與他們的有效余額成正比。

另一個(gè)影響與削減有關(guān)。所有削減罰金與驗(yàn)證者的有效余額成正比：

• 「立即」和「延遲」的削減罰金對(duì)高額質(zhì)押的驗(yàn)證者來(lái)說(shuō)更大。

• 與有高額質(zhì)押的被削減驗(yàn)證者一起的「延遲」削減罰金也更大，因?yàn)榭傎|(zhì)押中的「被削減」部分變得 更大。

• 報(bào)告有效余額較高的驗(yàn)證者的舉報(bào)者 獲得 更大比例的被削減的質(zhì)押。

Electra 還提出了對(duì)削減比例的更改，定義了被削減的驗(yàn)證者余額的一部分，并由舉報(bào)者接收。

接下來(lái)是無(wú)效性影響。當(dāng)驗(yàn)證者在活躍時(shí)（證明或提議）離線時(shí)，無(wú)效性分?jǐn)?shù)會(huì)累積，導(dǎo)致每個(gè)周期施加無(wú)效性懲罰。這些懲罰也與驗(yàn)證者的有效余額成比例關(guān)系。

由于有效余額的增加，驗(yàn)證者的「更換限制」也發(fā)生了變化。在「Electra 之前」的以太坊中，驗(yàn)證者通常具有相同的有效余額，退出更換限制定義為「在一個(gè)周期內(nèi)，最多不能有 1/65536（spec.churn_limit_quotient）的總質(zhì)押可以退出?！惯@創(chuàng)建了一個(gè)「固定」的具有相同質(zhì)押的驗(yàn)證者退出數(shù)量。然而，在「Electra 之后」，可能出現(xiàn)只有少數(shù)「鯨魚(yú)」退出的情況，因?yàn)樗鼈兇砹丝傎|(zhì)押的一個(gè)重要部分。

另一個(gè)考慮是單個(gè)驗(yàn)證者實(shí)例上許多驗(yàn)證者密鑰的輪換。大型驗(yàn)證者目前被迫在一個(gè)實(shí)例上運(yùn)行數(shù)千個(gè)驗(yàn)證者密鑰，以適應(yīng)大額質(zhì)押，將其拆分為 32 ETH 部分。隨著 Electra，這種行為不再是強(qiáng)制性的。從財(cái)務(wù)角度來(lái)看，這一變化影響不大，因?yàn)楠?jiǎng)勵(lì)和概率與質(zhì)押金額線性縮放。因此，100 個(gè)每個(gè) 32 ETH 的驗(yàn)證者等同于一個(gè) 3200 ETH 的驗(yàn)證者。此外，多個(gè)活躍的驗(yàn)證者密鑰可以具有相同的 Eth1 取款憑證，允許所有獎(jiǎng)勵(lì)提取到單個(gè) ETH 地址，從而避免與獎(jiǎng)勵(lì)合并相關(guān)的 gas 成本。然而，管理大量密鑰會(huì)產(chǎn)生額外的管理成本。

聚合驗(yàn)證者的余額的能力增加了一種新的執(zhí)行層請(qǐng)求類型。之前，我們有存款和取款。現(xiàn)在，將會(huì)有另一種類型：聚合請(qǐng)求。它將兩個(gè)驗(yàn)證者合并為一個(gè)。該操作請(qǐng)求將包括源驗(yàn)證者的公鑰和目標(biāo)公鑰，并將類似于存款和取款進(jìn)行處理。聚合也將有待處理的請(qǐng)求和余額更換限制，就像存款和取款一樣。

總結(jié)如下：

• 對(duì)于小型的獨(dú)立驗(yàn)證者，Electra 引入了自動(dòng)增加其有效余額（和獎(jiǎng)勵(lì)）的能力。之前，任何超出 32 ETH 的盈余只能提取，但在 Electra 之后，這一盈余最終將貢獻(xiàn)于其有效余額。然而，有效余額只能按照 spec.effective_balance_increment（1 ETH）的倍數(shù)增加，這意味著增加僅在達(dá)到下一個(gè)「1 ETH 界限」后發(fā)生。

• 對(duì)于大型獨(dú)立驗(yàn)證者，Electra 通過(guò)允許將多個(gè)活躍驗(yàn)證者密鑰整合為一個(gè)，提供了顯著的管理簡(jiǎn)化。雖然這并不會(huì)改變游戲規(guī)則，但經(jīng)營(yíng)一個(gè) 1x2048 質(zhì)押無(wú)疑比管理 64x32 質(zhì)押要簡(jiǎn)單得多。

• 對(duì)于流動(dòng)質(zhì)押提供者，他們從用戶那里收集小額質(zhì)押并在驗(yàn)證者之間分配，Electra 在質(zhì)押分配方案中增加了更多靈活性，但同時(shí)也需要對(duì)基于固定 32 ETH 有效余額的驗(yàn)證者會(huì)計(jì)進(jìn)行嚴(yán)重重構(gòu)。

另一個(gè)重要話題是驗(yàn)證者的歷史數(shù)據(jù)和利潤(rùn)估算，對(duì)新參與者尤其相關(guān)，他們?cè)噲D評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)和回報(bào)。在 Electra 之前（截至本文撰寫時(shí)），32 ETH 上限（無(wú)論是最小還是最大，實(shí)際上）在歷史數(shù)據(jù)中創(chuàng)造了均勻性。所有驗(yàn)證者的有效余額、獎(jiǎng)勵(lì)、個(gè)體削減懲罰、區(qū)塊提議頻率和其他指標(biāo)都相同。這種均勻性使以太坊能夠在沒(méi)有統(tǒng)計(jì)異常值的情況下測(cè)試其共識(shí)機(jī)制，從而收集有價(jià)值的網(wǎng)絡(luò)行為數(shù)據(jù)。

在 Electra 之后，質(zhì)押的分布將發(fā)生重大變化。大型驗(yàn)證者在區(qū)塊提議和同步委員會(huì)中的參與將更頻繁，在削減事件中將面臨更大的懲罰，并對(duì)延遲削減、激活隊(duì)列和退出隊(duì)列有更大的影響。雖然這可能在數(shù)據(jù)聚合中造成挑戰(zhàn)，但以太坊的共識(shí)確保非線性計(jì)算是最小的。唯一的非線性組件使用 sqrt(total_effective_balance) 來(lái)計(jì)算基本獎(jiǎng)勵(lì)，這適用于所有驗(yàn)證者。這意味著驗(yàn)證者獎(jiǎng)勵(lì)和削減仍然可以在「每 1 ETH」基礎(chǔ)上（或更準(zhǔn)確地說(shuō)，根據(jù) spec.effective_balance_increment，這可能在未來(lái)發(fā)生變化）進(jìn)行估算。

有關(guān)更多詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱我們之前關(guān)于驗(yàn)證者行為的文章 。

EIP-7002：可觸發(fā)的執(zhí)行層退出

參考：EIP-7002

以太坊中的每個(gè)驗(yàn)證者都有兩個(gè)密鑰對(duì)：一個(gè)活躍密鑰和一個(gè)取款密鑰?；钴S的公共 BLS 密鑰作為驗(yàn)證者在信標(biāo)鏈中的主要身份，該密鑰對(duì)用于簽署區(qū)塊、證明、削減、同步委員會(huì)聚合，以及（在此 EIP 之前）自愿退出（以在延遲后啟動(dòng)驗(yàn)證者的共識(shí)退出）。第二個(gè)密鑰對(duì)（「取款憑證」）可以是另一個(gè) BLS 密鑰對(duì)或常規(guī)的 Eth1 賬戶（私鑰和地址）?，F(xiàn)在，提取到 ETH 地址需要由活躍 BLS 私鑰簽名的取款消息。這一 EIP 進(jìn)行了更改。

實(shí)際上，這兩個(gè)（活躍和取款）密鑰對(duì)的所有者可以是不同的。驗(yàn)證者的活躍密鑰負(fù)責(zé)驗(yàn)證職責(zé)：運(yùn)行服務(wù)器、保持其正常運(yùn)行等，而取款憑證通常由質(zhì)押所有者控制，質(zhì)押所有者接收獎(jiǎng)勵(lì)并負(fù)責(zé)資金。目前，只有控制取款憑證的質(zhì)押所有者無(wú)法啟動(dòng)驗(yàn)證者的退出，只能提取獎(jiǎng)勵(lì)。這種情況允許驗(yàn)證者的活躍密鑰所有者有效地將驗(yàn)證者的余額作為「人質(zhì)」握在手中。驗(yàn)證者可以「預(yù)簽」退出消息并將其交給質(zhì)押所有者，但這種變通方法并不理想。此外，目前提取和退出都需要通過(guò)專門的 API 與信標(biāo)層驗(yàn)證者進(jìn)行交互。

最佳解決方案是允許質(zhì)押所有者通過(guò)常規(guī)智能合約調(diào)用同時(shí)執(zhí)行退出和取款操作。這涉及標(biāo)準(zhǔn)的 Eth1 簽名檢查，大大簡(jiǎn)化了操作。

這一 EIP 允許質(zhì)押所有者通過(guò)從他們的 ETH 地址向?qū)Ｓ弥悄芎霞s發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)交易來(lái)觸發(fā)取款和退出（類似于現(xiàn)有的使用「存款」合約的存款過(guò)程）。提?。ɑ蛟谝瞥銐蛸|(zhì)押時(shí)進(jìn)行的退出）過(guò)程如下：

• 質(zhì)押者向系統(tǒng)的「取款」合約發(fā)送取款請(qǐng)求（「in」請(qǐng)求）。

• 合約收取特定的費(fèi)用（以 ETH 計(jì)）以減輕潛在的惡意攻擊，并類似于 EIP-1559，在請(qǐng)求隊(duì)列繁忙時(shí)費(fèi)用會(huì)增加。

• 合約將「in」取款 / 退出請(qǐng)求保存到其存儲(chǔ)中。

• 當(dāng)一個(gè)區(qū)塊被提議到信標(biāo)層時(shí)，隊(duì)列中的「in」取款 / 退出請(qǐng)求會(huì)從存儲(chǔ)中檢索。

• 信標(biāo)層處理「in」請(qǐng)求，與活躍驗(yàn)證者的余額交互，安排驗(yàn)證者退出，并形成「out」取款請(qǐng)求。

• 「out」取款請(qǐng)求在執(zhí)行層處理，質(zhì)押者接收他們的 ETH。

雖然存款是在 Eth1 區(qū)塊中觸發(fā)的操作，然后通過(guò)「待處理」存款隊(duì)列「移動(dòng)」到信標(biāo)層，但取款則遵循了不同的方案。它們?cè)谛艠?biāo)層（通過(guò) CLI）上觸發(fā)，然后「移動(dòng)」到 Eth1 區(qū)塊?，F(xiàn)在，兩種方案將通過(guò)相同的通用框架（如下所述）進(jìn)行操作：在 Eth1 層創(chuàng)建請(qǐng)求，處理「待處理」存款 / 取款 / 合并隊(duì)列，并在信標(biāo)層處理。對(duì)于像取款這樣的「輸出」操作，輸出隊(duì)列也會(huì)被處理，結(jié)果將在 Eth1 區(qū)塊中「結(jié)算」。

通過(guò)此 EIP，質(zhì)押者可以使用常規(guī) ETH 交易提取并退出他們的驗(yàn)證者，而無(wú)需直接與驗(yàn)證者 CLI 交互或訪問(wèn)驗(yàn)證者的基礎(chǔ)設(shè)施。這大大簡(jiǎn)化了質(zhì)押操作，特別是對(duì)于大型質(zhì)押提供者。驗(yàn)證者的基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)在幾乎可以完全隔離，因?yàn)橹恍杈S護(hù)活躍驗(yàn)證者的密鑰，而所有質(zhì)押操作可以在其他地方處理。它消除了獨(dú)立質(zhì)押者等待活躍驗(yàn)證者動(dòng)作的需求，并顯著簡(jiǎn)化了像 Community Staking Module 這樣的 Lido 服務(wù)的鏈外部分。

因此，此 EIP 「完成」了質(zhì)押操作，完全將其遷移到 Eth1 層，顯著降低了基礎(chǔ)設(shè)施安全風(fēng)險(xiǎn)，并增強(qiáng)了獨(dú)立質(zhì)押倡議的去中心化。

EIP-6110：在鏈上供應(yīng)驗(yàn)證者存款

參考：EIP-6110

目前，存款是通過(guò)系統(tǒng)「存款」合約中的事件實(shí)現(xiàn)的（如在之前的文章中詳細(xì)討論）。合約接受 ETH 和驗(yàn)證者憑證，發(fā)出「Deposit()」事件，這些事件隨后被解析并轉(zhuǎn)換為信標(biāo)層上的存款請(qǐng)求。該系統(tǒng)有許多缺點(diǎn)：它要求對(duì)信標(biāo)鏈層的 eth1data 進(jìn)行投票，這增加了顯著的延遲。此外，信標(biāo)層需要查詢執(zhí)行層，進(jìn)一步增加了復(fù)雜性。這些問(wèn)題在 EIP 中進(jìn)行了詳細(xì)討論。一種更簡(jiǎn)單的方法，無(wú)需處理許多這些問(wèn)題，是直接在指定位置將存款請(qǐng)求包括在 Eth1 區(qū)塊中。該機(jī)制類似于在之前 EIP 中描述的取款處理流程。

此 EIP 中提出的變化很有前景。eth1data 處理現(xiàn)在可以完全移除，不再需要在 Eth1 側(cè)的事件與信標(biāo)層上存款包含之間進(jìn)行投票或長(zhǎng)時(shí)間延遲（當(dāng)前大約為 12 小時(shí)）。它還移除了存款合約快照的邏輯。此 EIP 簡(jiǎn)化了存款處理，并使其與上述取款處理方案對(duì)齊。

對(duì)于質(zhì)押者和驗(yàn)證者來(lái)說(shuō)，這些變化顯著減少了存款與驗(yàn)證者激活之間的延遲。當(dāng)驗(yàn)證者被削減時(shí)，必要的補(bǔ)充也會(huì)更快。

關(guān)于此 EIP 沒(méi)有什么更多要說(shuō)的，除了它移除了過(guò)時(shí)的邏輯，簡(jiǎn)化了流程并為所有相關(guān)人員創(chuàng)造了更好的結(jié)果。

EIP-7685：通用執(zhí)行層請(qǐng)求

參考：EIP-7685

這個(gè) EIP 本應(yīng)在前三個(gè)與存款 / 取款 / 合并相關(guān)的 EIP 之前提出，因?yàn)樗鼮檫@些 EIP 打下了基礎(chǔ)。然而，在此處介紹是為了強(qiáng)調(diào)在 Eth1（執(zhí)行）和信標(biāo)（共識(shí)）鏈塊（層）之間一致性移動(dòng)專用數(shù)據(jù)的日益增長(zhǎng)的需求。此 EIP 影響兩個(gè)層，使通過(guò)常規(guī) ETH 交易觸發(fā)的請(qǐng)求處理更高效。目前，我們觀察到：

• Eth1 區(qū)塊中的存款事件被「移動(dòng)」到信標(biāo)塊進(jìn)行處理。

• 信標(biāo)塊中的取款請(qǐng)求（使用 CLI）被「移動(dòng)」到 Eth1 塊進(jìn)行處理。

• 需要處理驗(yàn)證者合并，這也是 Eth1->信標(biāo)請(qǐng)求。

這三項(xiàng)操作表明了在執(zhí)行層與信標(biāo)層之間轉(zhuǎn)換時(shí)，各種類型請(qǐng)求的一致處理的必要性。此外，我們需要僅使用 Eth1 層觸發(fā)這些操作的能力，因?yàn)檫@將使我們能夠?qū)Ⅱ?yàn)證者的基礎(chǔ)設(shè)施與質(zhì)押管理基礎(chǔ)設(shè)施隔離，從而提高安全性。因此，管理此類請(qǐng)求的通用解決方案既是實(shí)際的也是必要的。

此 EIP 為至少三種主要情況建立了框架：存款、取款和合并。這就是為什么早期 EIP 引入了像 WITHDRAWAL_REQUEST_TYPE 和 DEPOSIT_REQUEST_TYPE 這樣的字段，現(xiàn)在合并將添加另一個(gè)字段，CONSOLIDATION_REQUEST_TYPE。此外，此 EIP 還可能包括處理此類請(qǐng)求的限制的通用機(jī)制（參考常量：PENDING_DEPOSITS_LIMIT，PENDING_PARTIAL_WITHDRAWALS_LIMIT，PENDING_CONSOLIDATIONS_LIMIT）。

雖然此框架的詳細(xì)實(shí)施細(xì)節(jié)仍不可用，但它肯定將包括關(guān)鍵請(qǐng)求類型、完整性機(jī)制（例如，哈希和默克爾化請(qǐng)求）以及待處理隊(duì)列處理和速率限制。

此 EIP 具有架構(gòu)意義，使 Eth1 能夠通過(guò)統(tǒng)一框架觸發(fā)信標(biāo)層中的關(guān)鍵操作。對(duì)于最終用戶和項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，這意味著在 Eth1 層觸發(fā)的所有請(qǐng)求將在信標(biāo)層上更高效地傳遞和處理。

EIP-2537：BLS12-381 曲線操作的預(yù)編譯

參考：EIP-2537

如果你不想深入了解，可以將 BLS12-381 的預(yù)編譯視為一種復(fù)雜的加密「哈?！共僮?，現(xiàn)在可以在智能合約中使用。對(duì)于那些感興趣的人，讓我們進(jìn)一步探討。

對(duì)橢圓曲線如 BLS12-381（及其對(duì)應(yīng)的 BN-254）進(jìn)行的數(shù)學(xué)運(yùn)算目前主要用于兩個(gè)目的：

• BLS 簽名，其中使用一種特殊操作稱為「配對(duì)」來(lái)驗(yàn)證這些簽名。BLS 簽名被驗(yàn)證者廣泛使用，因?yàn)樗鼈兪苟鄠€(gè)簽名聚合為一個(gè)。驗(yàn)證者依賴基于 BLS12-381 曲線的 BLS 簽名（盡管它們也可以使用任何支持配對(duì)的曲線實(shí)現(xiàn)，如 BN254）。

• zkSNARK 證明的驗(yàn)證，其中配對(duì)用于驗(yàn)證證明。此外，由 Dencun 硬分叉引入的對(duì)大塊的 KZG 承諾也使用配對(duì)來(lái)驗(yàn)證塊承諾。

如果你想在智能合約中驗(yàn)證 BLS 簽名或 zkSNARK 證明，你必須計(jì)算這些「配對(duì)」，這在計(jì)算上是非常昂貴的。以太坊已經(jīng)有一個(gè)用于 BN254 曲線操作的預(yù)編譯合約（EIP-196 和 EIP-197）。然而，BLS12-381 曲線（現(xiàn)在被認(rèn)為更安全且在今天更廣泛使用）尚未實(shí)現(xiàn)為預(yù)編譯。在沒(méi)有這樣的預(yù)編譯的情況下，在智能合約中實(shí)現(xiàn)配對(duì)和其他曲線操作需要大量計(jì)算，如 這里 所示，并消耗巨大的 gas（約 ~10^5 到 10^6 gas）。

這個(gè) EIP 為許多潛在應(yīng)用打開(kāi)了大門，特別是在基于 BLS12-381 曲線的便宜的 BLS 簽名驗(yàn)證中。這使得實(shí)現(xiàn)各種目的的門限方案成為可能。如前所述，以太坊驗(yàn)證者已經(jīng)使用基于 BLS12-381 的簽名。通過(guò)這個(gè) EIP，標(biāo)準(zhǔn)智能合約現(xiàn)在可以高效地驗(yàn)證聚合的驗(yàn)證者簽名。這可以簡(jiǎn)化共識(shí)證明和跨網(wǎng)絡(luò)資產(chǎn)的橋接，因?yàn)?BLS 簽名在區(qū)塊鏈中被廣泛使用。門限 BLS 簽名本身允許構(gòu)建許多高效的門限方案，用于投票、去中心化隨機(jī)數(shù)生成、多簽等。

更便宜的 zkSNARK 證明驗(yàn)證反過(guò)來(lái)將解鎖大量應(yīng)用。許多基于 zkSNARK 的解決方案目前受到高證明驗(yàn)證成本的阻礙，這使得某些項(xiàng)目幾乎變得不切實(shí)際。這個(gè) EIP 有潛力改變這一點(diǎn)。

EIP-2935：在狀態(tài)中保存歷史區(qū)塊哈希

參考：EIP-2935

這個(gè) EIP 提議在區(qū)塊鏈狀態(tài)中存儲(chǔ) 8192 個(gè)（約 27.3 小時(shí)）歷史區(qū)塊哈希，為無(wú)狀態(tài)客戶端（如 rollup）和智能合約提供擴(kuò)展歷史。它建議保留 BLOCKHASH 操作碼的當(dāng)前行為，維持對(duì) 256 個(gè)區(qū)塊的限制，同時(shí)引入一個(gè)專門設(shè)計(jì)用于存儲(chǔ)和檢索歷史哈希的新系統(tǒng)合約。這個(gè)合約在執(zhí)行層處理區(qū)塊時(shí)執(zhí)行 set() 操作。其 get() 方法可供任何人訪問(wèn)，從環(huán)形緩沖區(qū)中檢索所需的區(qū)塊哈希。

目前，在 EVM 中引用歷史區(qū)塊哈希是可能的，但訪問(wèn)限制在最近的 256 個(gè)區(qū)塊（約 50 分鐘）。然而，有些情況下訪問(wèn)較舊的區(qū)塊數(shù)據(jù)是至關(guān)重要的，特別是對(duì)于跨鏈應(yīng)用（需要證明先前區(qū)塊的數(shù)據(jù)）和無(wú)狀態(tài)客戶端，它們定期需要訪問(wèn)早期區(qū)塊哈希。

這個(gè) EIP 擴(kuò)展了 rollup 和跨鏈應(yīng)用可用的時(shí)間范圍，允許它們?cè)?EVM 中直接訪問(wèn)歷史數(shù)據(jù)，而無(wú)需在外部收集。因此，這些解決方案變得更加穩(wěn)健和可持續(xù)。

EIP-7623：增加 calldata 成本

參考：EIP-7623

calldata 成本調(diào)節(jié)了交易有效負(fù)載的可用大小，在某些情況下可能很大（例如，當(dāng)作為參數(shù)傳遞大型數(shù)組或二進(jìn)制緩沖區(qū)時(shí)）。顯著的 calldata 使用主要?dú)w因于 rollup，它們通過(guò)包含當(dāng)前 rollup 狀態(tài)的 calldata 發(fā)送有效負(fù)載。

將大型、可證明的二進(jìn)制數(shù)據(jù)引入?yún)^(qū)塊鏈對(duì) rollup 至關(guān)重要。Dencun（Deneb-Cancun）升級(jí)為此類用例引入了一項(xiàng)重要?jiǎng)?chuàng)新——blob 交易（EIP-4844）。blob 交易有自己專門的「blob」gas 費(fèi)用，雖然其主體是暫時(shí)存儲(chǔ)的，但其加密證明（KZG 承諾）連同其哈希被整合到共識(shí)層中。因此，與使用 calldata 存儲(chǔ)數(shù)據(jù)相比，blob 為 rollup 提供了更好的解決方案。

鼓勵(lì) rollup 將其數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到 blob 可以通過(guò)「胡蘿卜加大棒」的方式實(shí)現(xiàn)。降低的 blob gas 費(fèi)用作為「胡蘿卜」，而這個(gè) EIP 通過(guò)增加 calldata 成本作為「杠桿」，從而抑制交易中過(guò)度的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。這個(gè) EIP 補(bǔ)充了下一個(gè) EIP-7691（Blob 吞吐量增加），后者提高了每個(gè)區(qū)塊允許的 blob 最大數(shù)量。

EIP-7691：blob 吞吐量增加

參考：EIP-7691

在之前的 Dencun 硬分叉中引入了 blob，且「每區(qū)塊」blob 的最大和目標(biāo)數(shù)量的初始值是保守的估計(jì)。這是由于預(yù)測(cè) p2p 網(wǎng)絡(luò)將如何處理大型二進(jìn)制對(duì)象在驗(yàn)證者節(jié)點(diǎn)之間傳播的復(fù)雜性。先前的配置已證明良好，這使得這是測(cè)試新值的合適時(shí)機(jī)。之前，每個(gè)區(qū)塊的目標(biāo) / 最大 blob 數(shù)量設(shè)置為 3/6。這些限制現(xiàn)在分別提高到 6/9。

結(jié)合之前的 EIP-7623（增加 calldata 成本），這一調(diào)整進(jìn)一步激勵(lì)了 rollup 將其數(shù)據(jù)從 calldata 轉(zhuǎn)移到 blobs。尋找最佳 blob 參數(shù)的工作仍在繼續(xù)。

EIP-7840：將 blob 調(diào)度添加到 EL 配置文件

參考：EIP-7840

這個(gè) EIP 提議將目標(biāo)和最大「每區(qū)塊」blob 數(shù)量（前面討論過(guò)）以及 baseFeeUpdateFraction 值添加到以太坊執(zhí)行層（EL）配置文件中。它還使客戶端能夠通過(guò)節(jié)點(diǎn) API 檢索這些值。此功能對(duì)于估算 blob gas 費(fèi)用等任務(wù)特別有用。

EIP-7702：設(shè)置 EOA 賬戶代碼

參考：EIP-7702

這是一個(gè)非常重要的 EIP，將為以太坊用戶帶來(lái)重大變化。如我們所知，EOA（外部擁有賬戶）不能有任何代碼，但可以提供交易簽名（tx.origin）。相比之下，智能合約有字節(jié)碼，但不能主動(dòng)提出「它」的直接簽名。任何需要額外、自動(dòng)和可驗(yàn)證邏輯的用戶交互目前只能通過(guò)調(diào)用外部合約來(lái)執(zhí)行所需的操作。然而，在這種情況下，外部合約成為后續(xù)合約的 msg.sender，使得調(diào)用「來(lái)自合約的調(diào)用，而不是用戶」。

這個(gè) EIP 引入了一種新的 SET_CODE_TX_TYPE=0x04 交易類型（我們之前有舊的 0x1 交易、來(lái)自柏林和 EIP-1559 升級(jí)的新 0x02 交易，以及在 Dencun 中引入的 0x03 blob 交易）。這種新交易類型允許為 EOA 賬戶設(shè)置代碼。實(shí)際上，它允許 EOA 「在其自己 EOA 賬戶的上下文中」執(zhí)行外部代碼。從外部視角看，在交易過(guò)程中，EOA 好像「借用」來(lái)自外部合約的代碼并執(zhí)行它。技術(shù)上，這通過(guò)將特殊授權(quán)數(shù)據(jù)元組添加到 EOA 地址的「代碼」存儲(chǔ)中實(shí)現(xiàn)（在這個(gè) EIP 之前，這個(gè)「代碼」存儲(chǔ)對(duì) EOA 始終是空的）。

目前，這個(gè) EIP 提議的新 0x04 交易類型包含一個(gè)數(shù)組：

authorization_list = [[chain_id, address, nonce, y_parity, r, s], ...]

每個(gè)元素允許賬戶使用來(lái)自指定地址的代碼（來(lái)自最后一個(gè)有效授權(quán)項(xiàng)）。處理此類交易時(shí)，將給定的 EOA 的代碼設(shè)置為特殊的 0xef0100 || 地址值（23 字節(jié)），其中地址指向具有所需代碼的合約，|| 表示連接，0xef0100 表示常規(guī)智能合約無(wú)法包含的特殊魔法值（根據(jù) EIP-3541）。這個(gè)魔法值確保這個(gè) EOA 不能被視為常規(guī)合約，也不能像常規(guī)合約一樣進(jìn)行調(diào)用。

當(dāng)這個(gè) EOA 發(fā)起交易時(shí)，指定的地址將被用于在該 EOA 的上下文中調(diào)用相應(yīng)的代碼。雖然這個(gè) EIP 的完整實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)尚不清楚，但可以確定它將帶來(lái)重大變化。

一個(gè)主要影響是能夠直接從 EOA 進(jìn)行多重調(diào)用（multicall）。多重調(diào)用是 DeFi 中的一種持續(xù)趨勢(shì)，許多協(xié)議提供了這一特性作為強(qiáng)大的工具（例如 Uniswap V4、Balancer V3 或 Euler V2）。有了這個(gè) EIP，現(xiàn)在可以直接從 EOA 發(fā)起多重調(diào)用。

例如，這一新特性解決了 DeFi 中一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題：approve() + anything() 需要兩筆獨(dú)立交易的低效率。這個(gè) EIP 允許通用的「預(yù)授權(quán)」邏輯，使得像 approve(X) + deposit(X) 可以在單筆交易中完成。

能夠「代表」 EOA 委托交易執(zhí)行的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是贊助的概念。贊助是經(jīng)常討論和高度渴望的特性，以幫助新用戶進(jìn)入以太坊。

與 EOA 關(guān)聯(lián)的可編程邏輯解鎖了許多可能性，例如實(shí)施安全限制、設(shè)置支出上限、強(qiáng)制 KYC 要求等。

當(dāng)然，這一轉(zhuǎn)變也提出了許多設(shè)計(jì)問(wèn)題。一個(gè)問(wèn)題是 chain_id 的使用，它決定了同一簽名是否可以在多個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間有效，具體取決于其包含或不包含在簽名中。另一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題是使用目標(biāo)代碼的地址與嵌入實(shí)際字節(jié)碼之間的選擇。這兩種方法各有獨(dú)特的特點(diǎn)和局限性。此外，nonce 的使用在定義權(quán)限是「多用途」還是「單一用途」方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。這些元素影響功能和安全問(wèn)題，包括批量失效簽名和易用性等方面。Vitalik 在一個(gè)討論中提出了這些問(wèn)題（ 這里 ），值得進(jìn)一步探索。

值得注意的是，這一變化將影響以太坊的一個(gè)安全機(jī)制，tx.origin。關(guān)于此 EIP 實(shí)施的更多細(xì)節(jié)是必要的，但看起來(lái) require(tx.origin == msg.sender) 的行為將會(huì)改變。這個(gè)檢查一直是確保 msg.sender 是 EOA，而不是合約的最可靠方法。其他方法，例如檢查 EXTCODESIZE（以檢查它是否是一個(gè)合約），通常會(huì)失敗并且可以被規(guī)避（例如，通過(guò)調(diào)用構(gòu)造函數(shù)或在交易后在預(yù)定義地址部署代碼）。這些檢查用于防止重入和閃電貸攻擊，但遠(yuǎn)非理想，因?yàn)樗鼈冞€妨礙與外部協(xié)議的集成。在這個(gè) EIP 之后，即使是可靠的 require(tx.origin == msg.sender) 檢查似乎也變得過(guò)時(shí)。協(xié)議必須通過(guò)移除這些檢查來(lái)適應(yīng)，因?yàn)椤窫OA」和「合約」之間的區(qū)別將不再適用——現(xiàn)在每個(gè)地址都可能有相關(guān)代碼。

傳統(tǒng)的 EOA 和智能合約的分離繼續(xù)模糊。這一 EIP 使以太坊更接近于像 TON 這樣的設(shè)計(jì)，在那里每個(gè)賬戶本質(zhì)上都是可執(zhí)行代碼。隨著與協(xié)議的交互變得越來(lái)越復(fù)雜，使用可編程邏輯來(lái)改善最終用戶體驗(yàn)是這一演進(jìn)的自然過(guò)程。

以上就是解讀以太坊即將到來(lái)的硬分叉 Pectra 升級(jí)的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Pectra 的更高層次概述的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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