以太坊的未来发展:The Surge阶段解析

以太坊联合创始人Vitalik Buterin近期发布了一系列关于以太坊协议未来发展的文章,涵盖了六个主要阶段。本文将重点解析The Surge阶段,探讨以太坊如何实现可扩展性的提升。

The Surge的主要目标

The Surge阶段的核心目标包括:

• 将以太坊L1+L2的交易处理能力提升至10万TPS以上
• 保持L1层面的去中心化和稳定性
• 确保至少部分L2解决方案能够继承以太坊的核心特性
• 最大化L2之间的互操作性,构建统一的生态系统

以Rollup为中心的扩展策略

Rollup是The Surge阶段的关键技术。它通过将交易在链下打包后提交到主网,可以显著提高吞吐量,同时保持安全性和去中心化。Vitalik认为,Rollup可以将以太坊的扩展性提升到10万TPS以上,这将是一个变革性的飞跃。

今年Rollup已取得重要进展:EIP-4844 blobs的推出大幅增加了L1的数据带宽,多个EVM Rollup进入第一阶段。每个L2作为独立分片存在,分片实现的多样性已成为现实。

数据可用性采样(DAS)的发展

DAS是The Surge的另一个关键技术,旨在解决数据可用性问题。它允许节点在不访问完整数据集的情况下验证数据,从而提高可扩展性和效率。

Vitalik强调了两种形式的DAS:PeerDAS和2D DAS。PeerDAS有望增强Rollup的安全性,2D DAS则可以通过扩展虚拟blob来处理更大量的数据。

未来还需要进一步完善2D DAS,证明其安全属性。Vitalik提出了三种可能的长期路径:实施理想的2D DAS、坚持使用1D DAS、或放弃DA完全采用Plasma架构。

Plasma和其他扩展方案

除Rollup外,Plasma也是一种重要的L2扩展方案。它通过创建子链来独立处理交易,定期向主网提交摘要。虽然开发进度落后于Rollup,但Vitalik仍将其视为以太坊扩展工具包的重要组成部分。

此外,改进数据压缩技术和加密证明也有助于进一步提高L2解决方案的效率。这些技术改进将在以太坊实现更高吞吐量的过程中发挥关键作用。

跨L2互操作性的改进

当前L2生态系统面临的一个主要挑战是跨L2互操作性较弱。为改善这一问题,需要在以下方面取得进展:

• 实现特定链的地址格式
• 标准化特定链的支付请求
• 开发跨链兑换和Gas支付协议
• 完善L2的轻客户端
• 推进共享代币桥理念
• 实现同步组合性

这些改进不仅涉及技术问题,还需要L2、钱包和L1之间的广泛合作。

继续扩展以太坊L1

Vitalik认为,扩展L1本身仍然非常重要。他提出了三种可能的策略:

1. 改进技术以提高L1的可验证性,进而提高Gas限制
2. 降低特定操作成本,在不增加风险的前提下提升平均容量
3. 实施原生Rollups,创建EVM的多个并行副本

这些策略各有利弊,需要权衡取舍。

去中心化和安全性的平衡

在追求可扩展性的同时,以太坊始终坚持去中心化的理念。Rollup和DAS被视为在扩大容量的同时保持去中心化的有效方法。随着以太坊向以Rollup为中心的未来发展,确保这些系统的无需信任性变得至关重要。

The Surge的未来展望

The Surge阶段完成后,以太坊有望实现高度可扩展、去中心化、安全和可持续的网络。这一愿景不仅包括技术升级,还涉及改进开发工具和培育繁荣的dApp生态系统。

尽管面临诸多挑战,但如果以太坊能够成功实现The Surge阶段的目标,它将进一步巩固自身作为Web3核心基础设施的地位,为去中心化互联网的未来奠定基础。