計(jì)劃于 2025 年 12 月 3 日激活的 Fusaka 硬分叉是以太坊繼 Pectra 之后的又一次重大網(wǎng)絡(luò)升級(jí)，標(biāo)志著這家加密巨頭又向擴(kuò)容邁出了重要一步。

Pectra 升級(jí)的 EIP 專注于提升性能、安全性和開發(fā)者工具。Fusaka 升級(jí)的 EIP 則注重?cái)U(kuò)容、操作碼更新和執(zhí)行安全性等方面。

PeerDAS (EIP-7594) 通過允許節(jié)點(diǎn)在無需下載所有數(shù)據(jù)的情況下驗(yàn)證 Blob，提高了數(shù)據(jù)可用性。多項(xiàng)升級(jí)也加強(qiáng)了執(zhí)行安全性，包括限制 ModExp (EIP-7823)、限制交易 Gas 限額 (EIP-7825) 以及更新 ModExp Gas 成本 (EIP-7883)。此次 Fusaka 升級(jí)還通過確定性提議者前瞻機(jī)制 (EIP-7917) 改進(jìn)了區(qū)塊生成，并通過設(shè)置與執(zhí)行成本掛鉤的“保留價(jià)格”保持 Blob 費(fèi)用的穩(wěn)定 (EIP-7918) 。

其他增強(qiáng)功能包括限制 RLP 格式的區(qū)塊大小 (EIP-7934)、添加新的 CLZ 操作碼以加快位操作速度 (EIP-7939)，以及引入 secp256r1 預(yù)編譯 (EIP-7951) 以更好地兼容現(xiàn)代密碼學(xué)和硬件安全密鑰。

Fusaka 是 Fulu（執(zhí)行層）和 Osaka（共識(shí)層）的組合名稱。它代表著以太坊向高度可擴(kuò)展、數(shù)據(jù)豐富的未來邁出的又一步，在這個(gè)未來中，Layer 2 Rollup 可以以更低的成本和更快的速度運(yùn)行。

本篇文章將深入剖析 Fusaka 硬分叉的9大核心 EIP 提案。

EIP-7594：PeerDAS ——節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)可用性采樣

以太坊需要這項(xiàng)提案，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)希望為用戶（尤其是 Rollup 用戶）提供更高的數(shù)據(jù)可用性。

然而，在當(dāng)前的 EIP-4844 設(shè)計(jì)下，每個(gè)節(jié)點(diǎn)仍然需要下載大量的 blob 數(shù)據(jù)才能驗(yàn)證其是否已發(fā)布。這造成了擴(kuò)展性問題，因?yàn)槿绻泄?jié)點(diǎn)都必須下載所有數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)的帶寬和硬件需求就會(huì)增加，去中心化程度也會(huì)受到影響。為了解決這個(gè)問題，以太坊需要一種方法，讓節(jié)點(diǎn)無需下載所有數(shù)據(jù)即可確認(rèn)數(shù)據(jù)是否可用。

數(shù)據(jù)可用性采樣 (DAS) 通過允許節(jié)點(diǎn)僅檢查少量隨機(jī)數(shù)據(jù)來解決這個(gè)問題。

但以太坊還需要一種與現(xiàn)有 Gossip 網(wǎng)絡(luò)兼容的 DAS 方法，并且不會(huì)給區(qū)塊生產(chǎn)者增加繁重的計(jì)算負(fù)擔(dān)。PeerDAS 的創(chuàng)建正是為了滿足這些需求，并在保持節(jié)點(diǎn)需求較低的情況下安全地提高 blob 吞吐量。

PeerDAS 是一種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它允許節(jié)點(diǎn)僅下載少量數(shù)據(jù)片段來驗(yàn)證完整數(shù)據(jù)是否已發(fā)布。節(jié)點(diǎn)無需下載全部數(shù)據(jù)，而是利用常規(guī)的 gossip 網(wǎng)絡(luò)共享數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)哪些節(jié)點(diǎn)持有特定部分的數(shù)據(jù)，并僅請(qǐng)求所需的小樣本。其核心思想是，通過僅下載數(shù)據(jù)片段中隨機(jī)的小部分，節(jié)點(diǎn)仍然可以確信整個(gè)數(shù)據(jù)片段的存在。例如，節(jié)點(diǎn)可能只下載大約 1/8 的數(shù)據(jù)，而不是下載完整的 256 KB 數(shù)據(jù)片段——但由于許多節(jié)點(diǎn)會(huì)采樣不同的部分，因此任何缺失的數(shù)據(jù)都會(huì)很快被發(fā)現(xiàn)。

為了實(shí)現(xiàn)采樣，PeerDAS 使用一種基本的糾刪碼對(duì) EIP-4844 中的每個(gè)數(shù)據(jù)片段進(jìn)行擴(kuò)展。糾刪碼是一種添加額外冗余數(shù)據(jù)的技術(shù)，即使某些數(shù)據(jù)片段缺失，也能恢復(fù)原始數(shù)據(jù)——類似于拼圖即使丟失幾塊也能拼完整。

blob 會(huì)變成一個(gè)“行”，其中包含原始數(shù)據(jù)以及一些額外的編碼數(shù)據(jù)，以便后續(xù)能夠重建數(shù)據(jù)。然后，這一行會(huì)被分割成許多稱為“單元格”的小塊，單元格是與 KZG 承諾關(guān)聯(lián)的最小驗(yàn)證單元。所有“行”隨后會(huì)被重新組織成“列”，每列包含來自所有行的相同位置的單元格。每列都被分配到一個(gè)特定的 gossip 子網(wǎng)。

節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)根據(jù)其節(jié)點(diǎn) ID 存儲(chǔ)某些列，并在每個(gè)時(shí)隙從對(duì)等節(jié)點(diǎn)采樣一些列。如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)收集到至少 50% 的列，它就可以完全重建數(shù)據(jù)。如果收集到的列少于 50%，它需向?qū)Φ裙?jié)點(diǎn)請(qǐng)求缺失的列。這確保了如果數(shù)據(jù)確實(shí)已發(fā)布，則始終可以重建。簡而言之，如果總共有 64 列，一個(gè)節(jié)點(diǎn)只需要大約 32 列即可重建完整的 blob。它自己保留一些列，并從對(duì)等節(jié)點(diǎn)下載一些列。只要網(wǎng)絡(luò)中存在一半的列，節(jié)點(diǎn)就能重建所有內(nèi)容，即使某些列缺失。

此外，EIP-7594 還引入了一條重要規(guī)則：任何交易都不能包含超過 6 個(gè) blob。此限制必須在交易驗(yàn)證、gossip 傳播、區(qū)塊創(chuàng)建和區(qū)塊處理期間強(qiáng)制執(zhí)行。這有助于減少單個(gè)交易導(dǎo)致 blob 系統(tǒng)過載的極端情況。

PeerDAS 添加了一種稱為“單元 KZG 證明”的功能。單元 KZG 證明表明 KZG 承諾確實(shí)與 blob 中的一個(gè)特定 cell（一小單元）匹配。這使得節(jié)點(diǎn)可以僅下載它想要采樣的 cell。在保證數(shù)據(jù)完整性的前提下，獲取完整的 blob，這對(duì)于數(shù)據(jù)可用性采樣至關(guān)重要。

但是，生成所有這些單元證明的成本很高。區(qū)塊生產(chǎn)者需要對(duì)許多 blob 反復(fù)計(jì)算這些證明，這使得速度太慢。不過，證明驗(yàn)證的成本非常低，因此，EIP-7594 要求 blob 交易發(fā)送者預(yù)先生成所有單元證明，并將其包含在交易包裝器中。

正因如此，交易 gossip（PooledTransactions）現(xiàn)在使用了一個(gè)修改后的包裝器：

rlp([tx_payload_body, wrapper_version, blobs, commitments, cell_proofs])

在新包裝器中，cell_proofs 只是一個(gè)列表，其中包含每個(gè) blob 的每個(gè)單元的所有證明（例如：[cell_proof_0, cell_proof_1, ...]）。其他字段 tx_payload_body、blobs 和 commitments 與 EIP-4844 中的完全相同。區(qū)別在于，原有的單個(gè)“proofs”字段被移除，并替換為新的 cell_proofs 列表，同時(shí)新增了一個(gè)名為 wrapper_version 的字段，用于指示當(dāng)前使用的包裝器格式。

PeerDAS 使以太坊能夠在不增加節(jié)點(diǎn)工作量的情況下提高數(shù)據(jù)可用性。如今，一個(gè)節(jié)點(diǎn)只需采樣大約 1/8 的總數(shù)據(jù)。未來，這一比例甚至可能降至 1/16 或 1/32，從而提升以太坊的可擴(kuò)展性。該系統(tǒng)運(yùn)行良好，因?yàn)槊總€(gè)節(jié)點(diǎn)都擁有眾多對(duì)等節(jié)點(diǎn)，因此，如果某個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)無法提供所需數(shù)據(jù)，該節(jié)點(diǎn)可以向其他對(duì)等節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求。這自然地建立了冗余機(jī)制，并提高了安全性，節(jié)點(diǎn)還可以選擇存儲(chǔ)超出實(shí)際需求的數(shù)據(jù)，這進(jìn)一步增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的安全性。

驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)比普通全節(jié)點(diǎn)承擔(dān)更多責(zé)任。由于驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)本身運(yùn)行著性能更強(qiáng)的硬件，PeerDAS 會(huì)根據(jù)驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)的總數(shù)，為其分配相應(yīng)的數(shù)據(jù)托管負(fù)載。這確保始終有穩(wěn)定的節(jié)點(diǎn)組可用于存儲(chǔ)和共享更多數(shù)據(jù)，從而提升網(wǎng)絡(luò)的可靠性。簡而言之，如果有 90 萬個(gè)驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)，則每個(gè)驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)可能被分配一小部分總數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和服務(wù)。由于驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)擁有更強(qiáng)大的機(jī)器，網(wǎng)絡(luò)可以信任它們能夠確保數(shù)據(jù)的可用性。

PeerDAS 使用列采樣而非行采樣，因?yàn)檫@樣可以大大簡化數(shù)據(jù)重建。如果節(jié)點(diǎn)對(duì)整行（整個(gè) blob）進(jìn)行采樣，則需要?jiǎng)?chuàng)建原本不存在的額外“擴(kuò)展 blob”，這會(huì)減慢區(qū)塊生產(chǎn)者的速度。

通過列采樣，節(jié)點(diǎn)可以預(yù)先準(zhǔn)備額外的行數(shù)據(jù)，并且由交易發(fā)送者（而非區(qū)塊生產(chǎn)者）計(jì)算必要的證明。這可以保持區(qū)塊創(chuàng)建的速度和效率。例如：假設(shè)一個(gè) blob 是一個(gè) 4×4 的單元格網(wǎng)格。行采樣意味著從一行中取出所有 4 個(gè)單元格，但某些擴(kuò)展行尚未準(zhǔn)備就緒，因此區(qū)塊生產(chǎn)者必須現(xiàn)場生成它們；列采樣則是從每一行（每一列）中抽取一個(gè)單元格，重建所需的額外單元格可以預(yù)先準(zhǔn)備好，這樣節(jié)點(diǎn)就可以在不減慢區(qū)塊生成速度的情況下驗(yàn)證數(shù)據(jù)。

EIP-7594 與 EIP-4844 完全兼容，因此不會(huì)破壞以太坊上的任何現(xiàn)有功能。所有測試和詳細(xì)規(guī)則都包含在共識(shí)和執(zhí)行規(guī)范中。

任何 DAS 系統(tǒng)的主要安全風(fēng)險(xiǎn)是“數(shù)據(jù)隱瞞攻擊”，即區(qū)塊生產(chǎn)者假裝數(shù)據(jù)可用，但實(shí)際上隱藏了部分?jǐn)?shù)據(jù)。PeerDAS 通過使用隨機(jī)抽樣來防止這種情況：節(jié)點(diǎn)檢查數(shù)據(jù)的隨機(jī)部分。抽樣的節(jié)點(diǎn)越多，攻擊者就越難作弊。EIP-7594 甚至提供了一個(gè)公式，可以根據(jù)節(jié)點(diǎn)總數(shù) (n)、樣本總數(shù) (m) 和每個(gè)節(jié)點(diǎn)的樣本數(shù) (k) 來計(jì)算此類攻擊成功的可能性。在擁有約 10,000 個(gè)節(jié)點(diǎn)的以太坊主網(wǎng)上，攻擊成功的概率極低，因此 PeerDAS 被認(rèn)為是安全的。

EIP-7823：為 MODEXP 設(shè)置 1024 字節(jié)上限

這項(xiàng)提案的必要性在于，以太坊當(dāng)前的 MODEXP 預(yù)編譯機(jī)制多年來導(dǎo)致了諸多共識(shí)漏洞。這些漏洞大多源于 MODEXP 允許輸入數(shù)據(jù)量極其龐大且不切實(shí)際，導(dǎo)致客戶端必須處理無數(shù)異常情況。

由于每個(gè)節(jié)點(diǎn)都必須處理交易提供的所有輸入，因此沒有上限使得 MODEXP 更難測試、更容易出錯(cuò)，并且更容易在不同的客戶端上表現(xiàn)不同。過大的輸入數(shù)據(jù)也使得 gas 成本公式難以預(yù)測，因?yàn)楫?dāng)數(shù)據(jù)量可以無限增長時(shí)，很難對(duì)其進(jìn)行定價(jià)。這些問題也使得未來使用 EVMMAX 等工具將 MODEXP 替換為 EVM 級(jí)別的代碼變得困難，因?yàn)槿绻麤]有固定的限制，開發(fā)者就無法創(chuàng)建安全且優(yōu)化的執(zhí)行路徑。

為了減少這些問題并提高以太坊的穩(wěn)定性，EIP-7823 為 MODEXP 輸入數(shù)據(jù)量添加了嚴(yán)格的上限，從而使預(yù)編譯過程更加安全、易于測試且更可預(yù)測。

EIP-7823 引入了一條簡單的規(guī)則：MODEXP 使用的所有三個(gè)長度字段（基數(shù)、指數(shù)和模數(shù)）都必須小于等于 8192 位，即 1024 字節(jié)。MODEXP 輸入遵循 EIP-198 中定義的格式：<len(BASE)> <len(EXPONENT)> <len(MODULUS)> <BASE> <EXPONENT> <MODULUS>，因此該 EIP 僅限制長度值。如果任何長度超過 1024 字節(jié)，預(yù)編譯將立即停止，返回錯(cuò)誤并消耗所有 gas。

例如，如果有人嘗試提供一個(gè) 2000 字節(jié)長的基數(shù)，則調(diào)用將在任何工作開始之前失敗。這些限制仍然能夠滿足所有實(shí)際應(yīng)用場景。RSA 驗(yàn)證通常使用 1024 位、2048 位或 4096 位等密鑰長度，這些長度都在新限制范圍內(nèi)。橢圓曲線運(yùn)算使用更小的輸入大小，通常小于 384 位，因此也不受影響。

這些新的限制也有助于未來的升級(jí)。如果未來使用 EVMMAX 將 MODEXP 重寫為 EVM 代碼，開發(fā)者可以為常見的輸入大小（例如 256 位、381 位或 2048 位）添加優(yōu)化路徑，并為罕見情況使用較慢的回退方案。通過固定最大輸入大小，開發(fā)者甚至可以為非常常見的模數(shù)添加特殊處理。此前，由于輸入大小不受限制，設(shè)計(jì)空間過于龐大，難以安全管理，因此這些都無法實(shí)現(xiàn)。

為了確認(rèn)此更改不會(huì)破壞過去的交易，作者分析了從區(qū)塊 5,472,266（2018 年 4 月 20 日）到區(qū)塊 21,550,926（2025 年 1 月 4 日）的所有 MODEXP 使用情況。結(jié)果顯示，歷史上所有成功的 MODEXP 調(diào)用都沒有使用過超過 513 字節(jié)的輸入，遠(yuǎn)低于新的 1024 字節(jié)限制。大多數(shù)實(shí)際調(diào)用都使用了較小的長度，例如 32 字節(jié)、128 字節(jié)或 256 字節(jié)。

存在一些無效或損壞的調(diào)用，例如空輸入、填充了重復(fù)字節(jié)的輸入，以及一個(gè)非常大但無效的輸入。這些調(diào)用在新限制下的行為也是無效的，因?yàn)樗鼈儽旧砭褪菬o效的。因此，雖然 EIP-7823 在技術(shù)上是一個(gè)重大變更，但實(shí)際上它不會(huì)改變?nèi)魏芜^去交易的結(jié)果。

從安全角度來看，減少允許的輸入大小并不會(huì)帶來新的風(fēng)險(xiǎn)。相反，它消除了之前導(dǎo)致客戶端之間出現(xiàn)錯(cuò)誤和不一致的不必要極端情況。通過將 MODEXP 輸入限制在合理的大小范圍內(nèi)，EIP-7823 使系統(tǒng)更具可預(yù)測性，減少了奇怪的極端情況，并降低了不同實(shí)現(xiàn)之間出錯(cuò)的概率。這些限制也有助于做好準(zhǔn)備，如果未來的升級(jí)（例如 EVMMAX）引入了優(yōu)化的執(zhí)行路徑，則該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)更平滑的過渡。

EIP-7825：交易 1670 萬 Gas 上限

以太坊確實(shí)也需要這項(xiàng)提案，因?yàn)槟壳皢喂P交易幾乎可以消耗整個(gè)區(qū)塊的 Gas 上限。

這會(huì)造成幾個(gè)問題：一筆交易可能消耗掉區(qū)塊的大部分資源，導(dǎo)致類似 DoS 攻擊的緩慢延遲；耗費(fèi)大量 Gas 的操作會(huì)過快地增加以太坊的狀態(tài)更新；區(qū)塊驗(yàn)證速度變慢，節(jié)點(diǎn)難以跟上。

如果一個(gè)用戶提交了一筆幾乎消耗所有 Gas 的巨額交易（例如，一筆在 4000 萬 Gas 的區(qū)塊中消耗 3800 萬 Gas 的交易），那么其他普通交易就無法放入該區(qū)塊，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都必須花費(fèi)額外的時(shí)間來驗(yàn)證該區(qū)塊。這會(huì)威脅到網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和去中心化，因?yàn)轵?yàn)證速度變慢意味著性能較弱的節(jié)點(diǎn)會(huì)落后。為了解決這個(gè)問題，以太坊需要一個(gè)安全的 Gas 上限，限制單筆交易可以使用的 Gas 數(shù)量，從而使區(qū)塊負(fù)載更加可預(yù)測，降低 DoS 攻擊的風(fēng)險(xiǎn)，并使節(jié)點(diǎn)的負(fù)載更加均衡。

EIP-7825 引入了一條硬性規(guī)則：任何交易消耗的 Gas 不得超過 16,777,216 (2²?)。這成為協(xié)議層面的上限，意味著它適用于所有環(huán)節(jié)：用戶發(fā)送交易、交易池檢查交易以及驗(yàn)證者將交易打包進(jìn)區(qū)塊。如果有人發(fā)送的 Gas 上限超過此值，客戶端必須立即拒絕該交易，并返回類似 MAX_GAS_LIMIT_EXCEEDED 的錯(cuò)誤。

此上限與區(qū)塊 Gas 上限完全獨(dú)立。例如，即使區(qū)塊 Gas 上限為 4000 萬，任何單筆交易的 Gas 消耗也不得超過 1670 萬。其目的是確保每個(gè)區(qū)塊可以容納多筆交易，而不是讓單筆交易占據(jù)整個(gè)區(qū)塊。

為了更好地理解這一點(diǎn)，假設(shè)一個(gè)區(qū)塊可以容納 4000 萬 Gas。如果沒有此上限，有人可能會(huì)發(fā)送一筆消耗 3500 萬到 4000 萬 Gas 的交易。該交易會(huì)壟斷區(qū)塊，不給其他交易留下任何空間，就像一個(gè)人包下整輛巴士，其他人都無法上車一樣，新的 1670 萬 Gas 上限將使區(qū)塊自然容納多筆交易，從而避免此類濫用行為。

該提案還對(duì)客戶端如何驗(yàn)證交易提出了具體要求。如果交易的 Gas 超過 16,777,216，交易池必須拒絕該交易，這意味著此類交易甚至不會(huì)進(jìn)入隊(duì)列。在區(qū)塊驗(yàn)證過程中，如果區(qū)塊中包含超過上限的交易，則該區(qū)塊本身必須被拒絕。

選擇 16,777,216 (2²?) 這個(gè)數(shù)字是因?yàn)樗且粋€(gè)清晰的 2 的冪次方邊界，便于實(shí)現(xiàn)，而且它仍然足夠大，可以處理大多數(shù)實(shí)際交易。例如智能合約部署、復(fù)雜的 DeFi 交互或多步驟合約調(diào)用。這個(gè)值大約是典型區(qū)塊大小的一半，這意味著即使是最復(fù)雜的交易也能輕松控制在這個(gè)限制范圍內(nèi)。

這項(xiàng) EIP 也保持了與現(xiàn)有 Gas 機(jī)制的兼容性。大多數(shù)用戶不會(huì)注意到這一變化，因?yàn)閹缀跛鞋F(xiàn)有交易消耗的 Gas 都遠(yuǎn)低于 1600 萬。驗(yàn)證者和區(qū)塊創(chuàng)建者仍然可以創(chuàng)建總 Gas 超過 1670 萬的區(qū)塊，只要每筆交易都遵守新的上限即可。

唯一受影響的交易是之前試圖使用超過新限制的超大交易。這些交易現(xiàn)在必須拆分成多個(gè)較小的操作，類似于將一個(gè)非常大的文件上傳拆分成兩個(gè)較小的文件。從技術(shù)上講，這項(xiàng)更改對(duì)于這些罕見的極端交易并不向下兼容，但預(yù)計(jì)受影響的用戶數(shù)量將非常少。

在安全性方面，Gas 上限使以太坊更能抵御基于 Gas 的 DoS 攻擊，因?yàn)楣粽邿o法再強(qiáng)迫驗(yàn)證者處理超大交易。它還有助于保持區(qū)??塊驗(yàn)證時(shí)間的可預(yù)測性，從而使節(jié)點(diǎn)更容易保持同步。主要極端情況是，少數(shù)規(guī)模非常大的合約部署可能無法滿足上限要求，需要重新設(shè)計(jì)或拆分為多個(gè)部署步驟。

總體而言，EIP-7825 旨在加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)防范濫用，保持節(jié)點(diǎn)需求合理，提高區(qū)塊空間使用的公平性，并確保隨著 Gas 上限提高，區(qū)塊鏈仍能保持快速穩(wěn)定運(yùn)行。

EIP-7883：ModExp Gas 費(fèi)用上漲

以太坊需要這項(xiàng)提案的原因是，ModExp 預(yù)編譯（用于模冪運(yùn)算）的價(jià)格與其實(shí)際消耗的資源相比一直偏低。

在某些情況下，ModExp 操作所需的計(jì)算量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過用戶目前支付的費(fèi)用。這種不匹配會(huì)帶來風(fēng)險(xiǎn)：如果復(fù)雜的 ModExp 調(diào)用價(jià)格過低，它們可能會(huì)成為瓶頸，使網(wǎng)絡(luò)難以安全地提高 Gas 上限。因?yàn)閰^(qū)塊生產(chǎn)者可能被迫以極低的成本處理極其繁重的操作。

為了解決這個(gè)問題，以太坊需要調(diào)整 ModExp 的定價(jià)公式，使 Gas 消耗能夠準(zhǔn)確反映客戶端實(shí)際完成的工作量。因此，EIP-7883 引入了新的規(guī)則，提高了最低 Gas 成本、提高了總 Gas 成本，并使輸入數(shù)據(jù)量較大的操作（尤其是超過 32 字節(jié)的指數(shù)、底數(shù)或模數(shù)運(yùn)算）更加昂貴，從而使 Gas 定價(jià)與實(shí)際所需的計(jì)算量相匹配。

該提案通過幾個(gè)重要方面提高了成本，從而修改了最初在 EIP-2565 中定義的 ModExp 定價(jià)算法。

首先，最低 Gas 消耗從 200 提高到 500，并且總 Gas 消耗不再除以 3，這意味著總 Gas 消耗實(shí)際上增加了三倍。例如，如果之前一個(gè) ModExp 調(diào)用需要消耗 1200 gas，那么在新公式下，它現(xiàn)在將需要消耗大約 3600 gas。

其次，指數(shù)大于 32 字節(jié)的運(yùn)算成本翻倍，這是因?yàn)槌藬?shù)從 8 增加到了 16。舉例來說，如果指數(shù)長度為 40 字節(jié)，EIP-2565 會(huì)將迭代次數(shù)增加 8 × (40 − 32) = 64 次，而 EIP-7883 現(xiàn)在使用 16 × (40 − 32) = 128 次，成本翻了一番。

第三，定價(jià)現(xiàn)在假定最小基數(shù)/模數(shù)大小為 32 字節(jié)，并且當(dāng)這些值超過 32 字節(jié)時(shí)，計(jì)算成本會(huì)急劇增加。例如，如果模數(shù)為 64 字節(jié)，則新規(guī)則應(yīng)用雙倍復(fù)雜度 (2 × words²)，而不是以前更簡單的公式，從而反映了大數(shù)運(yùn)算的實(shí)際成本。這些更改共同確保了小型 ModExp 運(yùn)算支付合理的最低費(fèi)用，并且大型、復(fù)雜的運(yùn)算的成本會(huì)根據(jù)其大小進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

該提案定義了一個(gè)新的 Gas 計(jì)算函數(shù)，更新了復(fù)雜度和迭代次數(shù)規(guī)則。乘法復(fù)雜度現(xiàn)在對(duì)基數(shù)/模數(shù)長度不超過 32 字節(jié)的情況使用默認(rèn)值 16，而對(duì)于更大的輸入，則切換到更復(fù)雜的公式 2 × words²，其中“words”指的是 8 字節(jié)塊的數(shù)量。迭代次數(shù)也進(jìn)行了更新，使得 32 字節(jié)或更小的指數(shù)使用其位長度來確定復(fù)雜度，而大于 32 字節(jié)的指數(shù)則會(huì)增加更大的 Gas 懲罰。

這確保了實(shí)際計(jì)算成本很高的超大指數(shù)現(xiàn)在具有更高的 Gas 成本。重要的是，返回的最小 Gas 成本被強(qiáng)制設(shè)置為 500，而不是之前的 200，這使得即使是最簡單的 ModExp 調(diào)用也更加合理。

這些價(jià)格上漲的動(dòng)機(jī)源于基準(zhǔn)測試，該測試表明在許多情況下 ModExp 預(yù)編譯的定價(jià)明顯偏低。修訂后的公式將小型操作的 Gas 費(fèi)用提高 150%，典型操作提高約 200%，而大型或不平衡操作的 Gas 費(fèi)用則提高更多倍，有時(shí)甚至超過 80 倍，具體取決于指數(shù)、底數(shù)或模數(shù)的大小。

此舉的目的并非改變 ModExp 的工作原理，而是為了確保即使在資源消耗最大的極端情況下，它也不會(huì)再威脅網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性或阻礙未來區(qū)塊 Gas 上限的提升。由于 EIP-7883 更改了 ModExp 所需的 Gas 數(shù)量，因此它不向后兼容，但 Gas 重定價(jià)在以太坊中已多次發(fā)生，并且已被充分理解。

測試結(jié)果表明，此次 Gas 費(fèi)用的提升幅度非常顯著。大約 99.69% 的歷史 ModExp 調(diào)用現(xiàn)在要么需要 500 Gas（之前為 200 Gas），要么需要之前價(jià)格的三倍。但某些高負(fù)載測試用例的 Gas 費(fèi)用漲幅更大。例如，在一個(gè)“指數(shù)運(yùn)算密集型”測試中，Gas 消耗從 215 躍升至 16,624，大約增加了 76 倍，這是因?yàn)楝F(xiàn)在對(duì)極大指數(shù)的定價(jià)更加合理。

在安全性方面，該提案不會(huì)引入新的攻擊途徑，也不會(huì)降低任何運(yùn)算的成本。相反，它著重于防范一個(gè)重要的風(fēng)險(xiǎn)：定價(jià)過低的 ModExp 運(yùn)算可能使攻擊者能夠以極低的成本在區(qū)塊中填充極其繁重的計(jì)算。唯一可能的缺點(diǎn)是某些 ModExp 運(yùn)算的價(jià)格可能會(huì)過高，但這遠(yuǎn)比當(dāng)前定價(jià)過低的問題要好得多。該提案沒有引入任何接口變更或新功能，因此現(xiàn)有的算術(shù)行為和測試向量仍然有效。

EIP-7917：準(zhǔn)確預(yù)言下一提議者

以太坊需要這項(xiàng)提案，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)下一 epoch 的提議者調(diào)度無法完全預(yù)測。即使在第 N 個(gè) epoch 已知 第 N+1 個(gè) epoch 的 RANDAO 種子，實(shí)際的提議者列表仍然可能因第 N 個(gè) epoch 內(nèi)的有效余額 (EB) 更新而發(fā)生變化。

這些 EB 變化可能來自罰沒、懲罰、超過 1 ETH 的獎(jiǎng)勵(lì)、驗(yàn)證者合并或新的存款，尤其是在 EIP-7251 將最大有效余額提高到 32 ETH 以上之后。這種不確定性給那些依賴于提前知道下一個(gè)提議者的系統(tǒng)（例如基于預(yù)確認(rèn)的協(xié)議）帶來了問題，這些系統(tǒng)需要穩(wěn)定且可預(yù)測的時(shí)間表才能順利運(yùn)行。驗(yàn)證者甚至可能試圖“刷”或操縱其有效余額，以影響下一個(gè) epoch 的提議者。

由于這些問題，以太坊需要一種方法來使提議者時(shí)間表在未來幾個(gè) epoch 內(nèi)完全確定，使其不會(huì)因最后一刻的 EB 更新而改變，并且易于被應(yīng)用層訪問。

為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，EIP-7917 引入了一種確定性的提議者前瞻機(jī)制，即在每個(gè) epoch 開始時(shí)預(yù)先計(jì)算并存儲(chǔ)接下來 MIN_SEED_LOOKAHEAD + 1 個(gè) epoch 的提議者調(diào)度。簡單來說，信標(biāo)狀態(tài)現(xiàn)在包含一個(gè)名為 `prosoperer_lookahead` 的列表，該列表始終涵蓋兩個(gè)完整周期的提議者（總共 64 個(gè)時(shí)隙）。

例如，當(dāng) epoch N 開始時(shí)，該列表已經(jīng)包含了 epoch N 和 epoch N+1 中每個(gè)時(shí)隙的提議者。然后，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入周期 N+1 時(shí)，該列表向前移動(dòng)：移除周期 N 的提議者條目，將周期 N+1 的條目移到列表前面，并在列表末尾添加周期 N+2 的新提議者條目。這使得調(diào)度固定、可預(yù)測，并且客戶端可以直接讀取，而無需每個(gè)時(shí)隙都重新計(jì)算提議者。

為了保持更新，列表會(huì)在每個(gè) epoch 邊界處向前移動(dòng)：移除上一個(gè) epoch 的數(shù)據(jù)，并計(jì)算下一個(gè)未來 epoch 的一組新的提議者索引并添加到??列表中。該過程使用與之前相同的種子和有效余額規(guī)則，但現(xiàn)在調(diào)度計(jì)算得更早，從而避免了在種子確定后有效余額變化對(duì)其產(chǎn)生影響。分叉后的第一個(gè)區(qū)塊也會(huì)填充整個(gè)前瞻范圍，以確保所有未來的 epoch 都擁有正確初始化的調(diào)度。

假設(shè)每個(gè) epoch 有 8 個(gè)槽位而不是 32 個(gè)（為了簡化起見）。如果沒有這項(xiàng) EIP，在第 5 個(gè) epoch 期間，雖然您知道第 6 個(gè) epoch 的種子，但如果驗(yàn)證者被罰沒或獲得足夠的獎(jiǎng)勵(lì)以改變其在第 5 個(gè) epoch 期間的有效余額，則第 6 個(gè) epoch 的槽位 2 的實(shí)際提議者仍然可能發(fā)生變化。有了 EIP-7917，以太坊會(huì)在第 5 個(gè) epoch 開始時(shí)預(yù)先計(jì)算第 5、6 和 7 個(gè) epoch 的所有提議者，并按順序存儲(chǔ)在 `prosopers_lookahead` 中。那么即使余額在第 5 個(gè) epoch 后期發(fā)生變化，第 6 個(gè) epoch 的提議者列表也保持固定且可預(yù)測。

EIP-7917 修復(fù)了信標(biāo)鏈設(shè)計(jì)中長期存在的缺陷。它保證一旦先前 epoch 的 RANDAO 可用，未來 epoch 的驗(yàn)證者選擇就無法更改。這也防止了“有效余額刷取”，即驗(yàn)證者在看到 RANDAO 后試圖調(diào)整其余額以影響下一個(gè) epoch 的提議者列表。確定性前瞻機(jī)制消除了整個(gè)攻擊向量，大大簡化了安全分析。它還使共識(shí)客戶端能夠提前了解誰將提議即將到來的區(qū)塊，這有助于實(shí)現(xiàn)，并允許應(yīng)用層通過信標(biāo)根的默克爾證明輕松驗(yàn)證提議者日程。

在此提案之前，客戶端僅計(jì)算當(dāng)前時(shí)隙的提議者。有了 EIP-7917，它們現(xiàn)在會(huì)在每個(gè) epoch 轉(zhuǎn)換期間一次性計(jì)算下一個(gè) epoch 所有時(shí)隙的提議者列表。這會(huì)增加少量工作，但計(jì)算提議者索引非常輕量級(jí)，主要涉及使用種子對(duì)驗(yàn)證者列表進(jìn)行采樣。然而，客戶端需要進(jìn)行基準(zhǔn)測試，以確保此額外計(jì)算不會(huì)導(dǎo)致性能問題。

EIP-7918：Blob 基礎(chǔ)費(fèi)用受執(zhí)行成本限制

以太坊需要這項(xiàng)提案，因?yàn)楫?dāng)前的 Blob 費(fèi)用系統(tǒng)（源自 EIP-4844）在執(zhí)行 Gas 成為 Rollup 的主要成本時(shí)會(huì)失效。

目前，大多數(shù) Rollup 支付的執(zhí)行 Gas（將 Blob 交易包含在區(qū)塊中的成本）遠(yuǎn)高于實(shí)際的 Blob 費(fèi)用。這造成了一個(gè)問題：即使以太坊不斷降低 Blob 基礎(chǔ)費(fèi)用，Rollup 的總成本實(shí)際上并沒有改變，因?yàn)槌杀咀罡叩牟糠秩匀皇菆?zhí)行 Gas。因此，Blob 基礎(chǔ)費(fèi)用會(huì)持續(xù)下降，直至達(dá)到絕對(duì)最低值（1 wei），此時(shí)協(xié)議將無法再利用 Blob 費(fèi)用來控制需求。然后，當(dāng) Blob 使用量突然上升時(shí)，Blob 費(fèi)用需要經(jīng)過很多區(qū)塊才能恢復(fù)到正常水平。這使得價(jià)格不穩(wěn)定，對(duì)用戶而言難以預(yù)測。

例如，假設(shè)一個(gè) Rollup 想要發(fā)布其數(shù)據(jù)：它需要支付大約 25,000,000 gwei 的執(zhí)行 Gas（大約 1,000,000 gas 需要 25 gwei），而 Blob 費(fèi)用僅約為 200 gwei。這意味著總成本約為 25,000,200 gwei，其中幾乎全部成本都來自執(zhí)行 Gas，而非 Blob 費(fèi)用。如果以太坊持續(xù)降低 Blob 費(fèi)用，例如從 200 gwei 降至 50 gwei，再降至 10 gwei，最終降至 1 gwei，總成本幾乎也不會(huì)改變，仍然保持在 25,000,000 gwei。

EIP-7918 通過引入一個(gè)基于執(zhí)行基礎(chǔ)費(fèi)用的最低“保留價(jià)格”來解決這個(gè)問題，從而防止 Blob 價(jià)格過低，并使 Rollup 的 Blob 定價(jià)更加穩(wěn)定和可預(yù)測。

EIP-7918 的核心思想很簡單：Blob 的價(jià)格永遠(yuǎn)不應(yīng)低于一定數(shù)量的執(zhí)行 Gas 成本（稱為 BLOB_BASE_COST）。calc_excess_blob_gas() 的值被設(shè)置為 2¹³，該機(jī)制通過對(duì) calc_excess_blob_gas() 函數(shù)進(jìn)行微小的修改來實(shí)現(xiàn)。

通常，該函數(shù)會(huì)根據(jù)區(qū)塊使用的 blob gas 是否高于或低于目標(biāo)值來增加或減少 Blob 基礎(chǔ)費(fèi)用。根據(jù)此提案，如果 Blob 相對(duì)于執(zhí)行 Gas 變得“過低”，該函數(shù)將停止扣除目標(biāo) blob gas。這使得多余的 blob gas 增長得更快，從而防止 Blob 基礎(chǔ)費(fèi)用進(jìn)一步下降。因此，Blob 基礎(chǔ)費(fèi)用現(xiàn)在有一個(gè)最小值，等于 BLOB_BASE_COST × base_fee_per_gas ÷ GAS_PER_BLOB。

為了理解為什么需要這樣做，我們可以看看 Blob 的需求。Rollup 關(guān)注的是它支付的總成本：執(zhí)行成本加上 blob 成本。如果執(zhí)行 Gas 費(fèi)用非常高，例如 20 gwei，那么即使 Blob 費(fèi)用從 2 gwei 降到 0.2 gwei，總成本也幾乎不變。這意味著降低 Blob 基礎(chǔ)費(fèi)用對(duì)需求幾乎沒有影響。在經(jīng)濟(jì)學(xué)中，這被稱為“費(fèi)用缺乏彈性”。它造成了一種需求曲線幾乎垂直的情況：降低價(jià)格不會(huì)增加需求。

在這種情況下，Blob 基礎(chǔ)費(fèi)用機(jī)制會(huì)變得盲目——即使需求沒有反應(yīng)，它也會(huì)繼續(xù)降低價(jià)格。這就是為什么 blob 基礎(chǔ)費(fèi)用經(jīng)常會(huì)降到 1 gwei 的原因。然后，當(dāng)實(shí)際需求稍后增加時(shí)，協(xié)議需要一個(gè)小時(shí)或更長時(shí)間的幾乎滿區(qū)塊才能將費(fèi)用提升到合理的水平。EIP-7918 通過建立與執(zhí)行 Gas 掛鉤的儲(chǔ)備價(jià)格來解決這個(gè)問題，從而確保即使執(zhí)行成本占主導(dǎo)地位，Blob 費(fèi)用仍然有意義。

添加此保留價(jià)格的另一個(gè)原因是，節(jié)點(diǎn)需要做很多額外的工作來驗(yàn)證 Blob 數(shù)據(jù)的 KZG 證明。這些證明保證了 Bob 中的數(shù)據(jù)與其承諾相符。在 EIP-4844 下，節(jié)點(diǎn)只需驗(yàn)證每個(gè) Blob 的一個(gè)證明，成本很低。但在 EIP-7918 中，節(jié)點(diǎn)需要驗(yàn)證的證明數(shù)量更多。這全是因?yàn)樵?EIP-7594 (PeerDAS) 中，blob 被分割成許多稱為 cell 的小塊，每個(gè) cell 都有自己的證明，這使得驗(yàn)證工作量大大增加。

從長遠(yuǎn)來看，EIP-7918 也有助于以太坊為未來做好準(zhǔn)備。隨著技術(shù)的進(jìn)步，存儲(chǔ)和共享數(shù)據(jù)的成本自然會(huì)降低，以太坊預(yù)計(jì)會(huì)隨著時(shí)間的推移允許存儲(chǔ)更多 Blob 數(shù)據(jù)。當(dāng) Blob 容量增加時(shí)，Blob 費(fèi)用（以 ETH 計(jì)）自然會(huì)下降。該提案支持這一點(diǎn)，因?yàn)楸Ａ魞r(jià)格與執(zhí)行 Gas 價(jià)格掛鉤，而不是一個(gè)固定值，因此它可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的增長進(jìn)行調(diào)整。

隨著 Blob 空間和執(zhí)行區(qū)塊空間的擴(kuò)展，它們的價(jià)格關(guān)系將保持平衡。只有在極少數(shù)情況下，以太坊大幅增加 Blob 容量但未增加執(zhí)行 Gas 容量時(shí)，保留價(jià)格才可能過高。在這種情況下，Blob 費(fèi)用最終可能會(huì)高于實(shí)際所需。但以太坊沒有計(jì)劃以這種方式擴(kuò)展——Blob 空間和執(zhí)行區(qū)塊空間預(yù)計(jì)將同步增長。因此，所選值 (BLOB_BASE_COST = 2¹³) 被認(rèn)為是安全且平衡的。

當(dāng)執(zhí)行 Gas 費(fèi)用突然飆升時(shí)，需要了解一個(gè)小細(xì)節(jié)。由于 Blob 的價(jià)格取決于執(zhí)行基礎(chǔ)費(fèi)用，執(zhí)行成本的突然上升可能會(huì)暫時(shí)使 Blob 費(fèi)用進(jìn)入一種由執(zhí)行成本主導(dǎo)的狀態(tài)。例如，假設(shè)執(zhí)行 Gas 費(fèi)用在一個(gè)區(qū)塊內(nèi)突然從 20 gwei 躍升至 60 gwei。由于 Blob 的價(jià)格與該數(shù)值掛鉤，Blob 費(fèi)用無法跌破新的更高水平。如果 Blob 仍在被使用，其費(fèi)用仍會(huì)正常增長，但協(xié)議不會(huì)允許其下降，直到其增長到足以匹配更高的執(zhí)行成本為止。這意味著在幾個(gè)區(qū)塊內(nèi)，Blob 費(fèi)用的增長速度可能會(huì)慢于執(zhí)行成本。這種短暫的延遲并無害處——它實(shí)際上可以防止 Blob 價(jià)格出現(xiàn)劇烈的波動(dòng)，并使系統(tǒng)更加平穩(wěn)。

作者還對(duì) 2024 年 11 月至 2025 年 3 月的實(shí)際區(qū)塊交易活動(dòng)進(jìn)行了實(shí)證分析，應(yīng)用了保留價(jià)格規(guī)則。在高執(zhí)行費(fèi)時(shí)期（平均約 16 gwei），與舊機(jī)制相比，儲(chǔ)備閾值顯著提高了區(qū)塊基礎(chǔ)費(fèi)用。在低執(zhí)行費(fèi)時(shí)期（平均約 1.3 gwei），區(qū)塊費(fèi)用幾乎保持不變，除非計(jì)算出的區(qū)塊基礎(chǔ)費(fèi)用低于儲(chǔ)備價(jià)格。通過比較數(shù)千個(gè)區(qū)塊，作者表明，新機(jī)制在保持對(duì)需求自然響應(yīng)的同時(shí)，還能創(chuàng)造更穩(wěn)定的定價(jià)。四個(gè)月的區(qū)塊費(fèi)用直方圖顯示，儲(chǔ)備價(jià)格防止區(qū)塊費(fèi)用暴跌至 1 gwei，從而降低了極端波動(dòng)。

就安全性而言，此變更也不會(huì)引入任何風(fēng)險(xiǎn)?；緟^(qū)塊費(fèi)用始終會(huì)等于或高于執(zhí)行 Gas 的 BLOB_BASE_COST 單位成本。這是安全的，因?yàn)樵摍C(jī)制僅提高了最低費(fèi)用，而設(shè)定價(jià)格下限不會(huì)影響協(xié)議的正確性。它只是確保了健康的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

EIP-7934：RLP 執(zhí)行區(qū)塊大小限制

在 EIP-7934 之前，以太坊對(duì) RLP 編碼的執(zhí)行區(qū)塊的大小沒有嚴(yán)格的上限。理論上，如果區(qū)塊包含大量交易或非常復(fù)雜的數(shù)據(jù)，則其大小可能會(huì)非常大。這造成了兩個(gè)主要問題：網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定和拒絕服務(wù) (DoS) 攻擊風(fēng)險(xiǎn)。

如果區(qū)塊過大，節(jié)點(diǎn)下載和驗(yàn)證它所需的時(shí)間就會(huì)更長，這會(huì)減慢區(qū)塊傳播速度并增加區(qū)塊鏈臨時(shí)分叉的可能性。更糟糕的是，攻擊者可以故意創(chuàng)建一個(gè)非常大的區(qū)塊來使節(jié)點(diǎn)過載，導(dǎo)致延遲甚至使其離線——這是一種典型的拒絕服務(wù)攻擊。同時(shí)，以太坊的共識(shí)層（CL）Gossip 協(xié)議已經(jīng)拒絕傳播任何超過 10MB 的區(qū)塊，這意味著過大的執(zhí)行區(qū)塊可能無法在網(wǎng)絡(luò)中傳播，從而造成鏈上的碎片化或節(jié)點(diǎn)間的分歧。鑒于這些風(fēng)險(xiǎn)，以太坊需要一條清晰的協(xié)議級(jí)規(guī)則來防止區(qū)塊過大，并保持網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定和安全。

EIP-7934 通過引入?yún)f(xié)議級(jí)的 RLP 編碼執(zhí)行區(qū)塊大小上限來解決這個(gè)問題。允許的最大區(qū)塊大?。∕AX_BLOCK_SIZE）設(shè)置為 10 MiB（10,485,760 字節(jié)），但由于信標(biāo)區(qū)塊也會(huì)占用一些空間（SAFETY_MARGIN），以太坊在此基礎(chǔ)上增加了 2 MiB（2,097,152 字節(jié)）。

這意味著實(shí)際允許的最大 RLP 編碼執(zhí)行塊大小為 MAX_RLP_BLOCK_SIZE = MAX_BLOCK_SIZE - SAFETY_MARGIN。如果編碼后的塊大于此限制，則該塊將被視為無效，節(jié)點(diǎn)必須拒絕它。有了這條規(guī)則，區(qū)塊生產(chǎn)者必須檢查他們構(gòu)建的每個(gè)區(qū)塊的編碼大小，驗(yàn)證者必須在區(qū)塊驗(yàn)證期間驗(yàn)證此限制。此大小上限獨(dú)立于 Gas 限制，這意味著即使區(qū)塊“低于 Gas 限制”，如果其編碼大小過大，仍然會(huì)被拒絕。這確保了 Gas 使用量和實(shí)際字節(jié)大小限制都得到遵守。

選擇 10 MiB 的上限是有意為之，因?yàn)樗c共識(shí)層 gossip 協(xié)議中現(xiàn)有的限制相匹配。任何大于 10 MiB 的數(shù)據(jù)都不會(huì)在網(wǎng)絡(luò)中廣播，因此此 EIP 使執(zhí)行層與共識(shí)層的限制保持一致。這確保了所有組件的一致性，并防止了由于 CL 拒絕傳播而導(dǎo)致有效執(zhí)行區(qū)塊“不可見”的情況。

此變更不向下兼容大于新限制的區(qū)塊，這意味著礦工和驗(yàn)證者必須更新其客戶端以遵守該規(guī)則。然而，由于超大區(qū)塊本身就存在問題，且在實(shí)際運(yùn)行中并不常見，因此影響微乎其微。

在安全性方面，EIP-7934 通過確保任何參與者都無法創(chuàng)建會(huì)使網(wǎng)絡(luò)癱瘓的區(qū)塊，顯著增強(qiáng)了以太坊抵御針對(duì)特定區(qū)塊大小的 DoS 攻擊的能力。總而言之，EIP-7934 增加了一條重要的安全邊界，提高了穩(wěn)定性，統(tǒng)一了執(zhí)行邏輯 (EL) 和 CL 的行為，并防止了與超大區(qū)塊的創(chuàng)建和傳播相關(guān)的多種攻擊。

EIP-7939：計(jì)算前導(dǎo)零 (CLZ) 操作碼

在此 EIP 之前，以太坊沒有內(nèi)置的操作碼來計(jì)算 256 位數(shù)字中前導(dǎo)零的位數(shù)。開發(fā)者不得不使用 Solidity 手動(dòng)實(shí)現(xiàn) CLZ 函數(shù)，這需要大量的位移操作和比較。

這是一個(gè)很大的問題，因?yàn)樽远x實(shí)現(xiàn)速度慢、成本高，而且會(huì)占用大量字節(jié)碼，從而增加 G?????as 消耗。對(duì)于零知識(shí)證明系統(tǒng)來說，成本更高，右移操作的證明成本極高，因此像 CLZ 這樣的操作會(huì)顯著降低零知識(shí)證明電路的運(yùn)行速度。由于 CLZ 是一個(gè)非常常見的底層函數(shù)，廣泛應(yīng)用于數(shù)學(xué)庫、壓縮算法、位圖、簽名方案以及許多加密或數(shù)據(jù)處理任務(wù)中，以太坊需要一種更快、更經(jīng)濟(jì)的計(jì)算方法。

EIP-7939 通過引入一個(gè)名為 CLZ (0x1e) 的新操作碼解決了這個(gè)問題。該操作碼從棧中讀取一個(gè) 256 位的值，并返回前導(dǎo)零的個(gè)數(shù)。如果輸入數(shù)字為零，則操作碼返回 256，因?yàn)橐粋€(gè) 256 位的零有 256 個(gè)前導(dǎo)零。

這與 ARM 和 x86 等許多 CPU 架構(gòu)中 CLZ 的工作方式一致，在這些架構(gòu)中，CLZ 操作是原生支持的。添加 CLZ 可以顯著降低許多算法的開銷：lnWad、powWad、LambertW、各種數(shù)學(xué)函數(shù)、字節(jié)串比較、位圖掃描、調(diào)用數(shù)據(jù)壓縮/解壓縮以及后量子簽名方案等操作都能受益于更快的先行零檢測。

CLZ 的 gas 成本設(shè)置為 5，與 ADD 類似，并且略高于之前的 MUL 價(jià)格，以避免定價(jià)過低而導(dǎo)致拒絕服務(wù) (DoS) 攻擊的風(fēng)險(xiǎn)?；鶞?zhǔn)測試表明，CLZ 的計(jì)算量與 ADD 大致相同，并且在 SP1 rv32im 證明環(huán)境中，CLZ 的證明成本實(shí)際上比 ADD 更低，從而降低了零知識(shí)證明的成本。

EIP-7939 完全向后兼容，因?yàn)樗肓艘粋€(gè)新的操作碼，并且沒有修改任何現(xiàn)有行為。

總體而言，EIP-7939 通過添加一個(gè)現(xiàn)代 CPU 已支持的簡單高效的原語，使以太坊運(yùn)行速度更快、成本更低，并且對(duì)開發(fā)者更加友好——降低 Gas 費(fèi)用、減小字節(jié)碼大小，并降低許多常見操作的零知識(shí)證明成本。

EIP-7951：支持現(xiàn)代硬件的簽名

在此 EIP 之前，以太坊沒有安全、原生的方式來驗(yàn)證使用 secp256r1 (P-256) 曲線創(chuàng)建的數(shù)字簽名。

該曲線是 Apple Secure Enclave、Android Keystore、HSM、TEE 和 FIDO2/WebAuthn 安全密鑰等現(xiàn)代設(shè)備使用的標(biāo)準(zhǔn)。由于缺少這種支持，應(yīng)用程序和錢包無法輕松地使用設(shè)備級(jí)硬件安全進(jìn)行簽名。此前曾有過一次嘗試 (RIP-7212)，但它存在兩個(gè)嚴(yán)重的安全漏洞，分別與無窮遠(yuǎn)點(diǎn)處理和錯(cuò)誤的簽名比較有關(guān)。這些問題可能導(dǎo)致驗(yàn)證錯(cuò)誤，甚至可能導(dǎo)致共識(shí)失敗。 EIP-7951 修復(fù)了這些安全問題，并引入了一個(gè)安全、原生的預(yù)編譯程序，使以太坊最終能夠安全高效地支持來自現(xiàn)代硬件的簽名。

EIP-7951 在地址 0x100 處添加了一個(gè)名為 P256VERIFY 的新預(yù)編譯合約，該合約使用 secp256r1 曲線執(zhí)行 ECDSA 簽名驗(yàn)證。與直接在 Solidity 中實(shí)現(xiàn)該算法相比，這使得簽名驗(yàn)證更加快速且成本更低。

EIP-7951還定義了嚴(yán)格的輸入驗(yàn)證規(guī)則。如果存在任何無效情況，預(yù)編譯將返回失敗，且不會(huì)回滾，消耗的 Gas 與成功調(diào)用相同。驗(yàn)證算法遵循標(biāo)準(zhǔn)的 ECDSA：它計(jì)算 s?¹ mod n，重建簽名點(diǎn) R'，如果 R' 為無窮遠(yuǎn)則拒絕，最后檢查 R' 的 x 坐標(biāo)是否與 r (mod n) 匹配。這修正了 RIP-7212 中的錯(cuò)誤，RIP-7212 直接比較了 r'，而不是先將其模 n 化簡。

該操作的 Gas 費(fèi)用設(shè)定為 6900 gas，高于 RIP-7212 版本，但與 secp256r1 驗(yàn)證的實(shí)際性能基準(zhǔn)相符。重要的是，該接口與已部署 RIP-7212 的 Layer 2 網(wǎng)絡(luò)完全兼容（地址相同，輸入/輸出格式相同），因此現(xiàn)有的智能合約將繼續(xù)正常運(yùn)行，無需任何更改。唯一的區(qū)別在于修正后的行為和更高的 Gas 費(fèi)用。

從安全角度來看，EIP-7951 恢復(fù)了 ECDSA 的正確行為，消除了預(yù)編譯級(jí)別的可塑性問題（將可選檢查留給應(yīng)用程序），并明確指出預(yù)編譯不需要恒定時(shí)間執(zhí)行。 secp256r1 曲線提供 128 位安全性，并已獲得廣泛的信任和分析，因此可安全應(yīng)用于以太坊。

簡而言之，EIP-7951 旨在安全地將現(xiàn)代硬件支持的身份驗(yàn)證引入以太坊，修復(fù)早期提案的安全問題，并提供一種可靠、標(biāo)準(zhǔn)化的方式來驗(yàn)證整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中的 P-256 簽名。

總結(jié)

下表總結(jié)了哪些以太坊客戶端需要針對(duì)不同的 Fusaka EIP 進(jìn)行更改。共識(shí)客戶端下的勾選標(biāo)記表示該 EIP 需要更新共識(shí)層客戶端，而執(zhí)行客戶端下的勾選標(biāo)記則表示該升級(jí)影響執(zhí)行層客戶端。某些 EIP 需要同時(shí)更新共識(shí)層和執(zhí)行層，而其他 EIP 則僅需更新其中一層。

總而言之，以上就是包含在Fusaka 硬分叉中的關(guān)鍵 EIP。雖然此次升級(jí)涉及共識(shí)和執(zhí)行客戶端的多項(xiàng)改進(jìn)，從 Gas 調(diào)整和操作碼更新再到新的預(yù)編譯，但此次升級(jí)的核心還是 PeerDAS，它引入了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)可用性采樣，從而能夠更高效、更去中心化地處理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的 Blob 數(shù)據(jù)。

到此這篇關(guān)于以太坊Fusaka是什么?深入剖析Fusaka升級(jí)的9大EIP提案的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Fusaka升級(jí)內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持腳本之家！