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以太坊的The Surge阶段:通过Rollup实现每秒10万笔交易
以太坊的扩容之路:The Surge阶段深度解析
近期,以太坊联合创始人Vitalik Buterin发布了一系列文章,阐述以太坊协议的未来发展方向。这些文章涵盖了以太坊路线图的六个关键阶段,包括The Merge、The Surge、The Scourge、The Verge、The Purge和The Splurge。本文将重点解读The Surge阶段,探讨以太坊如何实现大规模可扩展性。
以太坊的核心愿景
以太坊的目标是成为去中心化互联网的基础设施。通过智能合约,以太坊支持各种复杂的去中心化应用,包括DeFi和NFT等。然而,以太坊目前面临可扩展性的瓶颈,每秒仅能处理15-30笔交易,远低于传统支付网络的处理能力。这导致网络拥堵时gas费用高昂,限制了以太坊成为全球基础设施的潜力。The Surge阶段正是为了解决这一问题。
The Surge的主要目标包括:
以rollup为核心的扩容路线
The Surge阶段的扩容策略主要依赖于L2解决方案,尤其是rollup技术。rollup可以在链下处理大量交易,然后将结果提交到以太坊主网,在保持安全性和去中心化的同时显著提高吞吐量。Vitalik预计,rollup可将以太坊的交易处理能力提升至每秒10万笔以上,足以支持全球规模的应用。
今年,以rollup为中心的路线图已取得重要进展。EIP-4844 blobs的推出大幅提升了以太坊L1的数据带宽,多个基于以太坊虚拟机的rollup也已进入第一阶段。每个L2都作为独立的分片存在,拥有自身的内部规则和逻辑。
数据可用性采样(DAS)的进一步发展
数据可用性采样(DAS)是The Surge阶段的另一个关键技术。DAS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DAS形式:PeerDAS和2D DAS。PeerDAS有望增强rollup的安全性,而2D DAS则通过在blob内部和blob之间进行随机抽样来进一步优化性能。
长期来看,DAS的发展路径可能包括:
值得注意的是,即使决定在L1层面直接扩展执行能力,这些技术仍然具有重要价值。因为如果L1要处理海量交易,区块规模将变得非常大,客户端需要高效的验证方法,这就需要使用与rollup类似的技术。
Plasma和其他解决方案
除了rollup,早期提出的Plasma也是一种重要的L2扩容方案。Plasma创建独立于以太坊主链的子链来处理交易,定期向主网提交摘要。即使数据可用性出现问题,用户仍可通过提取最新可用状态来恢复资产。
虽然Plasma的发展相对滞后于rollup,但Vitalik仍将其视为以太坊扩容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望进一步提高rollup和其他L2解决方案的效率。
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。为了让用户感受到统一的以太坊生态系统,需要在以下方面进行改进:
这些改进不仅涉及技术问题,还需要L2、钱包和L1的广泛合作。
继续扩展以太坖L1
Vitalik认为,扩展以太坊L1本身并确保其能够支持更多用例仍然很有价值。L1扩展有三种策略:
这些策略各有优劣,需要权衡考虑。例如,提高Gas上限可能会削弱其他潜在好处,如增加运行验证节点的用户比例。
去中心化和安全性的平衡
在追求可扩展性的同时,保持去中心化仍是以太坊的核心原则。与一些选择牺牲去中心化来换取高吞吐量的区块链不同,以太坊坚持通过rollup和DAS等技术来扩展容量,同时保持其去中心化特性。这确保任何人都可以运行节点,以真正去中心化的方式保护网络。
随着以太坊向以rollup为中心的未来迈进,确保这些系统的无需信任性变得至关重要。虽然rollup依赖加密证明来保证安全性,但仍需要严格的测试和迭代,特别是在广泛采用的过程中。
The Surge的未来展望
The Surge完成后,Vitalik设想以太坊将实现大规模可扩展性,同时保持去中心化、安全性和可持续性。这一愿景不仅包括通过rollup和DAS扩展L1,还包括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。
尽管面临诸多挑战,如大规模实施rollup、确保L2解决方案的安全性等,但如果以太坊能够克服这些障碍,它将巩固其作为Web3核心基础设施的地位。在快速发展的区块链领域,以太坊专注于在不牺牲去中心化的前提下实现可扩展性,这是其独特之处。The Surge的成功可能会在未来几年再次改变区块链技术的格局,推动去中心化应用的广泛采用。