隨著以太坊生態(tài)規(guī)模不斷擴(kuò)大，如何在不犧牲安全性與去中心化的前提下實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展，成為核心議題。本文中，Vitalik Buterin 進(jìn)一步梳理了以太坊的擴(kuò)展路徑：短期通過 Gas 機(jī)制優(yōu)化、區(qū)塊驗(yàn)證并行化等技術(shù)改進(jìn)提升執(zhí)行效率，長(zhǎng)期則依靠 ZK-EVM 與 blobs 數(shù)據(jù)架構(gòu)推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模提升。

整體來看，這一路線提供了一套分階段推進(jìn)的擴(kuò)展方案，旨在為以太坊在未來幾年持續(xù)擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)容量提供基礎(chǔ)。

以下為原文：

現(xiàn)在談?wù)剶U(kuò)展（scaling）。這里主要分為兩部分：短期擴(kuò)展和長(zhǎng)期擴(kuò)展。

短期擴(kuò)展

關(guān)于短期擴(kuò)展，我在其他地方已經(jīng)寫過一些。核心思路大致如下：

• 區(qū)塊級(jí)訪問列表（block-level access lists）（將在 Glamsterdam 升級(jí)中推出）可以讓區(qū)塊驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)并行化。
• ePBS（同樣將在 Glamsterdam 推出）具有多項(xiàng)特性，其中之一是：它讓我們能夠安全地使用每個(gè) slot 中更大比例的時(shí)間來驗(yàn)證區(qū)塊，而不是像現(xiàn)在這樣只用幾百毫秒。
• Gas 重新定價(jià)（gas repricing）會(huì)確保各類操作的 gas 成本與其實(shí)際執(zhí)行時(shí)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(jī)制，使不同資源能夠分別設(shè)置上限。這兩者結(jié)合起來，可以讓我們?cè)隍?yàn)證區(qū)塊時(shí)使用更大比例的 slot 時(shí)間，而不必?fù)?dān)心極端情況的出現(xiàn)。

關(guān)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(jí)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(gè) SSTORE 操作，如果把存儲(chǔ)槽從 非零 → 非零，費(fèi)用是 5000 gas；如果從 零 → 非零，費(fèi)用是 20000 gas。

在 Glamsterdam 的一次 gas 重定價(jià)中，這個(gè)額外成本會(huì)被顯著提高（例如提高到 60000）。這樣做的目標(biāo)是，在提高 gas 上限的同時(shí)，讓執(zhí)行能力的擴(kuò)展速度遠(yuǎn)高于狀態(tài)規(guī)模的擴(kuò)展速度。

因此，在 Glamsterdam 中：這個(gè) 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(huì)計(jì)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(shí)現(xiàn)

這里會(huì)出現(xiàn)一個(gè)問題：EVM 的設(shè)計(jì)默認(rèn) gas 只有一個(gè)維度，例如 GAS、CALL 等 opcode 都基于這個(gè)假設(shè)。

我們的解決方法是保持兩個(gè)不變量：

如果你用 X gas 發(fā)起一個(gè) call，那么這個(gè) 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(dāng)前有 Y gas，然后你發(fā)起一個(gè)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(shí)現(xiàn)方式是：我們引入 N+1 個(gè) gas 維度。默認(rèn)情況下 N = 1（狀態(tài)創(chuàng)建），額外的一個(gè)維度稱為 reservoir（儲(chǔ)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(shè)計(jì)下：

GAS opcode 返回的是 reservoir

CALL 會(huì)從 reservoir 中傳遞指定數(shù)量的 gas，并同時(shí)傳遞所有非 reservoir gas

多維 Gas 定價(jià)

之后我們會(huì)進(jìn)一步引入多維定價(jià)（multi-dimensional pricing），讓不同資源維度擁有不同的浮動(dòng) gas 價(jià)格。

這將帶來：

• 更好的長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性
• 更優(yōu)的資源配置效率

而 reservoir 機(jī)制正好解決了那篇文章最后提到的 子調(diào)用（sub-call）問題。

長(zhǎng)期擴(kuò)展

長(zhǎng)期擴(kuò)展主要包括兩個(gè)方向：ZK-EVM 和 Blobs。

Blobs

對(duì)于 blobs，我們計(jì)劃持續(xù)迭代 PeerDAS，最終希望達(dá)到大約 8 MB/秒的數(shù)據(jù)吞吐能力。

這個(gè)規(guī)模：

足夠滿足以太坊自身需求

并不打算成為一個(gè)「全球數(shù)據(jù)層」。

目前，blobs 主要用于 L2。未來計(jì)劃是讓 以太坊區(qū)塊數(shù)據(jù)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(yàn)證一個(gè)高度擴(kuò)展的以太坊網(wǎng)絡(luò)：

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(jù)的情況下驗(yàn)證數(shù)據(jù)可用性

ZK-EVM

對(duì)于 ZK-EVM，我們的目標(biāo)是逐步提高網(wǎng)絡(luò)對(duì)它的依賴程度。

2026 年：將出現(xiàn)支持 ZK-EVM 的客戶端，使節(jié)點(diǎn)可以用 ZK-EVM 參與 attestation。但它們還不足夠安全，不能讓整個(gè)網(wǎng)絡(luò)依賴它運(yùn)行。不過，如果約 5% 的網(wǎng)絡(luò)使用它們是可以接受的。（如果 ZK-EVM 出現(xiàn)問題，你不會(huì)被罰沒質(zhì)押，但可能會(huì)構(gòu)建在無效區(qū)塊上，從而損失收益。）

2027 年：我們會(huì)開始建議更大比例的節(jié)點(diǎn)運(yùn)行 ZK-EVM，同時(shí)把重點(diǎn)放在形式化驗(yàn)證和安全性提升上。即使只有 20% 的網(wǎng)絡(luò)使用 ZK-EVM，也可以讓我們顯著提高 gas limit，因?yàn)檫@為 solo staker 提供了一條低成本驗(yàn)證路徑，而 solo staker 的比例本身也不到 20%。

技術(shù)成熟后：我們將引入 3-of-5 強(qiáng)制證明機(jī)制。也就是說，一個(gè)區(qū)塊必須包含 5 種不同證明系統(tǒng)中的至少 3 個(gè)證明，才能被視為有效。到那時(shí)，我們預(yù)計(jì)除了需要做索引的節(jié)點(diǎn)之外，大多數(shù)節(jié)點(diǎn)都會(huì)依賴 ZK-EVM 證明。

長(zhǎng)期：繼續(xù)改進(jìn) ZK-EVM，使其更加穩(wěn)健，并進(jìn)行更嚴(yán)格的形式化驗(yàn)證。這一階段也可能涉及虛擬機(jī)層面的改變，例如 RISC-V 等方向。

到此這篇關(guān)于以太坊發(fā)布擴(kuò)容路線圖,這次有何不同?一文詳解以太坊短期擴(kuò)展和長(zhǎng)期擴(kuò)展的文章就介紹到這了,更多相關(guān)以太坊擴(kuò)容路線圖內(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！