Vitalik 的合并后以太坊蓝图 (2)：目标达成 10 万 TPS、重拾 Plasma 链外扩展
随着以太坊成功完成了备受瞩目的合并升级，社群正将目光转向区块链未来的发展蓝图。以太坊共同创办人 Vitalik Buterin 在最新文章中，深入探讨了以太坊的未来规模扩展策略，特别是其称为激增的阶段The Surge。这篇文章探讨了该阶段的目标、挑战以及已取得的进展，并对未来的技术革新进行了展望。
(Vitalik 的合并后以太坊蓝图 (1) 考虑修改共识提高最终确认速度)
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Toggle以太坊扩展蓝图：从分片到二层解决方案自以太坊成立以来，其规模扩展路线图一直包含两条主要策略。早期的重点是分片技术(sharding)，即让每个节点只需验证和储存区块链中的一小部分交易，而不是整个区块链的所有交易。后来，二层协议 (Layer 2) 的概念逐渐兴起，这些协议建立在以太坊之上，将大部分数据和计算移到主链之外，借此提升效率。随着技术的进步，这两条路径最终融合，形成了以太坊当前以Rollup技术为核心的扩展策略。
广告 内文未完请往下卷动激增：以 Rollup 为核心的扩展阶段激增是以太坊当前扩展阶段的重要里程碑，其核心理念是让以太坊的第一层 (L1) 专注于成为稳定且去中心化的基础层，而让第二层 (L2) 负责扩展生态系统的能力。Buterin 形容这种分工就像法律体系 (L1) 一样，其主要职能是维护秩序，而企业家 (L2) 则可在此基础上进行创新。
激增蓝图 (Vitlaik)在 2023 年，激增阶段取得了显着进展，包括实施 EIP4844 blobs 增加 L1 的数据频宽，以及多个 Rollup 协议进入首个部署阶段。以 Rollup 为核心的扩展策略旨在透过不同的 L2 协议实现分片效果，每个 L2 区块链 (或分片) 拥有自己的内部规则与逻辑。
以太坊正在挑战可扩展性三难困境Vitalik 提到了 2017 年首次提出的可扩展性三难困境，即在去中心化、可扩展性和安全性之间存在矛盾。在这种情况下，一个系统通常只能优化其中的两个属性。为了突破这个困境，Buterin 强调了数据可用性抽样 (Data Availability Sampling) 和 SNARKs 等技术的关键作用，这些技术允许节点在只下载少量数据的情况下，验证大规模的数据可用性和计算步骤。
区块链三角不可能核心目标：实现 100000 TPS 并保持去中心化在激增阶段，以太坊的主要目标是提升至每秒处理超过 100000 笔交易 (TPS)，并确保以太坊保持去中心化和稳定性。同时，部分 L2 解决方案将完全继承以太坊的核心属性，例如去信任性、开放性和抗审查性。此外，Vitalik 还强调了 L2 之间最大化互操作性的必要性，让整个以太坊生态系统看起来像一个统一的整体，而不是许多不同的区块链。
数据可用性抽样的进展：PeerDAS 的推出2024 年，以太坊推出了一项名为 PeerDAS 的技术，这是激增阶段的重要进展之一。PeerDAS 旨在增加以太坊的数据频宽，并保持去中心化。这项技术通过让每个节点只需下载和验证小部分数据，来提升整体数据可用性。随着这项技术的逐步实施，以太坊的交易处理能力将达到约 58000 TPS。
数据压缩：进一步提升效率除了增加数据频宽之外，以太坊还在探索数据压缩技术，这将减少每笔交易所占用的数据空间。例如，Vitalik 提到可以将以太坊地址替换为较短的指标 (pointers)，并使用签名聚合技术来减少交易数据量。这些技术的结合有望进一步提升以太坊的可扩展性。
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通用 Plasma 技术：推动链外扩展
Vitalik 也重新审视了 Plasma 技术，这是一种区块链链外扩展解决方案。与 Rollup 不同，Plasma 将数据储存在链外，并使用 Merkle 证明验证交易。虽然早期的 Plasma 方案仅限于简单的支付应用，但随着 SNARK 技术的整合，Plasma 现在变得更具通用性，可以处理更广泛的资产和应用。
L2 证明系统的成熟：迈向完全去信任的解决方案当前，大多数 Rollup 协议还不是真正的去信任系统，往往依赖于安全委员会来防止恶意交易。Vitalik 指出，未来的目标是完全依赖加密证明系统，如 ZKSNARKs，从而消除对第三方干预的依赖，达到真正的去信任状态。
L2 间互操作性：打造统一的以太坊生态系统Vitalik 强调，L2 协议之间的互操作性是未来需要解决的重大挑战。当前，将资产从 L1 转移到 L2 或 L2 之间往往需要信任中心化的桥梁，这破坏了以太坊去中心化的理念。未来，Vitalik 提出了多种改善互操作性的方案，如链特定地址 (Chainspecific addresses) 和轻客户端技术 (Light clients)，这些技术将简化跨链操作，并提升整体用户体验。
L1 执行能力的扩展：为未来保留弹性尽管 L2 的成功是以太坊未来的关键，但扩展 L1 的执行能力仍然至关重要。Vitalik 指出，如果 L2 出现故障，用户仍需要透过 L1 撤回资产。因此，L1 需要保持足够的能力来应对这些潜在的紧急情况。此外，提升 L1 的效能将增强整个以太坊生态系统的安全性和稳定性。
随着以太坊激增阶段的推进，该生态系统正在稳步迈向大规模的扩展。Vitalik 详细阐述了未来技术发展的路径，并强调会在确保去中心化和安全性的前提下，实现每秒数十万笔交易处理的目标。虽然挑战依然存在，但也显示着以太坊社群正不断朝着这一宏大目标迈进。
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