以太坊技术升级前景分析：The Surge

以太坊联合创始人Vitalik Buterin近期发布了一系列关于以太坊未来发展的文章，涵盖了六个主要阶段。本文将重点解读第二阶段The Surge，主要讨论以太坊的可扩展性和长期发展规划。

以太坊的核心愿景

以太坊旨在成为去中心化互联网的基础设施。通过智能合约支持复杂的去中心化应用，使其成为开发DeFi、NFT等项目的首选平台。然而，以太坊面临可扩展性问题，每秒仅能处理15-30笔交易，远低于传统支付网络。这导致网络拥堵时gas费用高昂，限制了其全球化发展。

The Surge的主要目标包括：

• 实现L1+L2每秒10万+交易处理量
• 保持L1的去中心化和稳定性
• 确保部分L2完全继承以太坊的核心特性
• 最大化L2间的互操作性，构建统一生态系统

以rollup为核心的未来

The Surge计划通过L2解决方案大幅提升可扩展性，rollup是其中关键。以太坊L1将专注于成为强大去中心化的基础层，L2则负责生态系统扩展。

rollup在链下打包交易后提交至主网，在保证安全性和去中心化的同时显著提高吞吐量。Vitalik认为rollup可将以太坊扩展至每秒10万笔交易以上，这将是变革性的进步。

EIP-4844 blobs的推出大幅增加了以太坊L1的数据带宽，多个以太坊虚拟机rollup已进入第一阶段。每个L2作为独立分片存在，分片实现方式的多样化已成为现实。

数据可用性采样(DAS)的发展

数据可用性采样是解决数据可用性问题的关键技术。它允许节点在不访问全部数据的情况下进行验证，提高了可扩展性和效率。

Vitalik强调了PeerDAS和2D DAS两种形式。PeerDAS有望增强rollup的安全性，2D DAS则在blob内部和之间进行随机采样。

借助DAS，以太坊能处理更多数据，实现更快、更经济的rollup，同时不影响去中心化程度。未来还需进一步完善2D DAS，并证明其安全性。

Plasma和其他解决方案

除rollup外，Plasma作为早期提出的链下扩展方案也是重要的L2解决方案。Plasma创建独立处理交易的子链，定期向主网提交摘要。虽然目前发展落后于rollup，但Vitalik仍将其视为以太坊可扩展性工具包的组成部分。

此外，改进数据压缩技术和加密证明也有助于提高rollup和其他L2方案的效率。这些技术改进对实现以太坊更高吞吐量至关重要。

跨L2互操作性改进

当前L2生态系统面临的主要挑战是跨L2互操作性较弱。需要改进的方面包括：

• 实现包含链信息的特定链地址
• 标准化的特定链支付请求
• 跨链兑换和gas支付协议
• 轻客户端验证
• 共享代币桥理念
• 同步组合性

这些任务不仅涉及技术问题，还需要L2、钱包和L1的协作。

继续扩展以太坊L1

扩展L1本身也很重要。主要有三种策略：

1. 改进技术以提高验证效率，然后提高gas限制
2. 降低特定操作成本，增加平均容量
3. 实现原生rollups

这些策略各有优劣，需要权衡取舍。

去中心化和安全性

在扩展过程中，以太坊坚持保持去中心化。rollup和DAS被视为增加容量同时维持去中心化的方法。与其他高性能区块链不同，以太坊的扩展策略确保任何人都能运行节点，真正实现去中心化。

随着以太坊走向以rollup为中心的未来，确保这些系统的无需信任性变得至关重要。这需要严格的测试和迭代，特别是在广泛采用时。

The Surge的前景展望

Vitalik设想The Surge后的以太坊不仅可扩展，还能保持完全去中心化、安全和可持续。这一愿景包括通过rollup和DAS扩展L1、构建更高效的共识算法、改进开发工具以及培育繁荣的dApp生态系统。

以太坊的发展路线充满挑战，包括大规模实施rollup、确保L2安全性和为量子未来做准备等。如果成功克服这些障碍，以太坊将巩固其作为Web3核心的地位。

在快速发展的区块链领域，以太坊专注于不牺牲去中心化的可扩展性。如果The Surge成功，它可能在未来几年再次改变区块链技术格局。