以太坊的未來之路:The Surge 解析

自2022年10月以來，以太坊聯合創始人提出了關於以太坊未來發展的系列願景,涵蓋了六個關鍵階段。繼The Merge之後,The Surge成爲以太坊擴展性提升的重要一環。本文將深入探討The Surge階段的核心目標和技術路線。

以太坊的核心願景

以太坊的根本目標是成爲去中心化互聯網的基礎設施。通過智能合約,以太坊支持復雜的去中心化應用,包括DeFi和NFT等。然而,以太坊面臨可擴展性挑戰,每秒僅能處理15-30筆交易,遠低於傳統支付網絡。這導致網路擁堵時gas費高昂,限制了以太坊成爲全球基礎設施的潛力。

The Surge階段的主要目標包括:

• 以太坊L1+L2達到10萬+TPS
• 保持L1的去中心化和穩健性
• 部分L2完全繼承以太坊核心屬性
• 最大化L2間互操作性

以 rollup 爲中心的未來

The Surge的核心是通過L2解決方案大幅提升可擴展性,其中rollup是關鍵。以太坊L1將專注於成爲強大去中心化的基礎層,而L2承擔擴展任務。

Rollup在鏈下打包交易後提交到主網,可將吞吐量提升至10萬TPS以上,同時保持安全性和去中心化。這種擴展方案使以太坊能夠處理全球規模應用而不損害去中心化精神。

目前rollup已取得重要進展:EIP-4844 blobs增加了L1數據帶寬,多個EVM rollup進入第一階段。每個L2作爲獨立分片存在,分片的多樣性已成爲現實。

數據可用性採樣(DAS)的進展

數據可用性採樣(DAS)是The Surge的另一關鍵技術,旨在解決數據可用性問題。DAS允許節點在不訪問全部數據的情況下驗證數據,從而提高可擴展性和效率。

有兩種主要形式的DAS:PeerDAS和2D DAS。PeerDAS有望增強rollup的安全性。2D DAS不僅在blob內隨機抽樣,還在blob間抽樣,利用KZG承諾的線性屬性擴展blob集。

未來需要進一步確定2D DAS的理想版本並證明其安全屬性。長期路徑可能包括實施理想的2D DAS,堅持使用1D DAS犧牲效率換取簡單性,或放棄DA完全採用Plasma架構。

Plasma 及其他解決方案

除了Rollup,Plasma作爲早期提出的鏈下擴展方案也是重要的L2解決方案。Plasma創建獨立處理交易的子鏈,定期向主網提交摘要。即使數據可用性出現問題,用戶仍可通過最新可用狀態恢復資產。

盡管Plasma開發落後於rollup,但仍被視爲以太坊可擴展性工具包的組成部分。此外,改進數據壓縮和加密證明技術也有助於提高rollup等L2解決方案的效率。

跨L2互操作性改進

當前L2生態系統面臨的主要挑戰是跨L2互操作性較弱。需要改進的方面包括:

• 特定鏈的地址
• 特定鏈的支付請求
• 跨鏈兌換和Gas支付
• 輕客戶端
• 共享代幣橋
• 同步組合性

這些改進不僅涉及技術問題,還需要L2、錢包和L1的社會協作。

繼續擴展以太坊L1

擴展L1本身仍然重要。主要有三種策略:

1. 改進技術以提高Gas限制
2. 降低特定操作成本以增加平均容量
3. 原生Rollups

這些策略各有權衡,需要在組合性、去中心化和復雜性之間尋求平衡。

去中心化和安全性

在擴展過程中,以太坊堅持保持去中心化承諾。Rollup和DAS被視爲增加容量同時保持去中心化的方法。這確保任何人都可以以真正去中心化的方式運行節點保護網路。

隨着以太坊走向以rollup爲中心的未來,確保這些系統的無需信任性變得至關重要。這需要嚴格測試和迭代,特別是在廣泛採用時。

The Surge的前景展望

The Surge完成後,以太坊有望實現可擴展、去中心化、安全和可持續的願景。這包括通過rollup和DAS擴展L1,構建更高效的共識算法,改進開發工具,以及培育繁榮的dApp生態系統。

盡管面臨挑戰,但如果以太坊能夠克服這些障礙,將鞏固其作爲Web3核心的地位。The Surge的成功可能在未來幾年再次改變區塊鏈技術格局,推動以太坊成爲真正的去中心化全球基礎設施。