以太坊的扩展之路:构建更开放的未来

以太坊的目标始终如一:构建一个全球性、无审查、无需许可的区块链。这是一个用于去中心化应用的免费开放平台,建立在与GNU+Linux、Mozilla、Tor、维基百科等伟大的自由开源软件项目相同的原则之上。

过去十年,以太坊不仅在密码学和经济学方面有所创新,还成为了一项社会技术创新。它展示了一种新的、更开放和去中心化的构建方式。在这个生态系统中,拥有最高社会地位的是那些专注于解决他们真正关心问题的人,而不是为了攀爬等级制度而玩弄权力游戏。

技术项目和社会项目本质上是相互交织的。如果在某个时间点有一个去中心化的技术系统,但维护它的社会进程是中心化的,那就无法保证这个技术系统在未来仍然保持去中心化。同样,社会进程也通过技术以多种方式保持活力:技术带来用户,形成的生态系统为开发者提供激励,让社区保持专注于实际建设而不仅仅是社交等。

经过十年的努力,以太坊已经大规模地为人们提供实用价值。数百万人持有ETH或稳定币作为储蓄,更多人用它们进行支付。它有实用的隐私工具、去中心化的DNS替代方案ENS、Twitter替代方案,以及为数百万人提供高收益低风险资产的DeFi工具。

五年前我不愿多谈这些用例,主要是因为基础设施和代码还不成熟,离2016-17年大规模黑客攻击事件时间尚短,交易费用也过高。如今,这些工具的安全性和弹性得到了验证,审计工具质量提高,L2扩展开始发挥作用,交易费用也大幅降低。

我们需要继续构建以太坊的技术、社会属性和实用性。如果只有前者而没有后者,我们就可能退化为一个无效的社区,只会批评主流却无法提供更好的选择。如果只有后者而没有前者,我们就会陷入"贪婪是好的"的华尔街心态,很多人来此正是为了逃避这种心态。

在这篇文章中,我将重点讨论以太坊的扩展策略,这对短期和中期用户都很重要。

L2的兴起

目前我们主要通过二层网络(L2s)来扩展以太坊。2025年的L2与2019年的早期实验相去甚远:它们已经实现了关键的去中心化里程碑,保障了数十亿美元的价值,将以太坊的交易容量扩大了17倍,交易费用也降低了类似幅度。

这coincides with a wave of successful applications: DeFi platforms, social networks, prediction markets, and quirky contraptions like Worldchain with its 10 million users. After the failure of consortium blockchains in the 2010s, the "enterprise blockchain" movement was widely seen as a dead end, but it's seeing a renaissance with L2s, with Soneium as a prime example.

These successes also demonstrate the social aspect of Ethereum's decentralized and modular scaling approach: The Ethereum Foundation didn't have to find all these users itself, but instead dozens of independent entities had the incentive to do so. These entities have also made crucial contributions to the technology, without which Ethereum would not be where it is today. As such, we are finally approaching escape velocity.

挑战:规模和异质性处理

L2目前面临两大挑战:

规模:我们的blob空间几乎不足以覆盖当前L2和用例,更无法满足未来需求。

异质性:以太坊早期的扩展愿景是创建包含多个分片的区块链,每个分片都是由少数节点处理的EVM副本。理论上L2正是这种方法的实现。但实践中,每个"分片"(或分片集)都是由不同参与者创建的,被视为不同的链,并遵循不同标准。这导致了开发者和用户的可组合性和用户体验问题。

第一个问题是一个技术挑战,解决方案是为以太坊提供更多blob。此外,L1还可以在短期内适度扩展,改进权益证明、无状态和轻量级验证、存储、EVM和加密技术。

第二个问题是一个协调问题。以太坊之前已经解决过复杂的技术任务,比如完成合并。这里的协调更具挑战性,因为参与者和目标更多样化,而且这个过程开始得更晚。但我们的生态系统以前已经解决了难题,我们可以再次做到。

放弃L2,通过更高gas限制的L1完成所有扩展是一个可能的捷径。但这会损害以太坊当前社会结构的很多好处。因此,我们应该继续主要通过L2扩展,但要确保L2履行承诺。

这意味着:

• L1需要加速扩展blob
• L1还需要适度扩展EVM并提高gas限制
• L2需要继续提高安全性
• L2和钱包需要加快改进和标准化互操作性
• L2存取款时间需要变快
• 只要满足基本互操作性需求,L2异质性是好的
• 我们应该明确考虑ETH的经济学

让我们更详细地讨论每个主题领域。

Blobs, blobs, blobs

借助EIP-4844,我们现在每个slot有3个blob,每个slot数据带宽为384 kB。这相当于每秒32 kB,约210 tx/sec。L2beat数据几乎正好给出了这个数字。

计划于3月发布的Pectra将把这个数字翻倍到每个slot 6个blob。

Fusaka的当前目标主要是PeerDAS,理想情况下除了PeerDAS和EOF之外没有其他内容。PeerDAS可以将blob数量再增加2-3倍。

之后,目标是随着时间推移不断增加blob数量。当我们进行2D采样时,可以达到每个slot 128个blob,然后继续前进。有了这个,再加上数据压缩的改进,我们可以在链上达到100,000 TPS。

到目前为止,这些都是对2025年前现状路线图的重述。关键问题是:我们实际上可以做出哪些改变来加快这一进程?我的建议如下:

• 我们应该更愿意明确降低非blob功能的优先级
• 我们应该更清楚地知道blob是目标,并将相关的p2p研发作为人才获取的重点
• 我们可以让质押者直接调整blob目标,类似于gas限制
• 我们可以考虑更激进的方法,让我们更快地获得更多blob,并为资源较少的质押者提供更多信任假设,但应该对此保持谨慎

提高安全性:证明系统和原生Rollup

目前有三种第一阶段Rollup(Optimism、Arbitrum、Ink)和三种第二阶段Rollup(DeGate、zk.money、Fuel)。大多数活动仍发生在第0阶段Rollup(即多重签名)上。这种情况需要改变。没有更快改变的一个重要原因是,建立一个证明系统并对其有足够信心以完全依赖它来确保安全是很困难的。

有两条路径可以实现这一目标:

• 第2阶段 + 多证明器 + 形式验证:使用多个证明系统实现冗余,并使用形式验证确保其安全性。
• 原生Rollup:将EVM状态转换函数验证作为协议本身的一部分,例如通过预编译。

我们应该同时开展这两项工作。对于第2阶段 + 多证明器 + 形式化验证,路线图相对容易理解。我们可以加速的主要实际领域是更多地在软件堆栈上进行合作,减少重复工作,同时增加互操作性。

原生Rollup仍是一个早期想法。一个理想目标是让它不仅支持EVM的精确克隆,还支持具有各种任意更改的EVM,这样具有修改后EVM的L2仍然可以使用原生Rollup预编译,并且只为修改"带来自己的证明器"。

互操作性和标准

我们的目标是,在不同L2之间移动资产和使用应用程序时,体验与它们是同一区块链的不同"分片"时相同。实现这一目标的路线图包括:

• 特定于链的地址:地址应包括链上的账户和链本身的标识符
• 标准化的跨链桥和消息传递
• 加快存取款时间
• 从L2同步读取L1
• 共享排序和其他长期工作

只要满足这些标准,L2仍有很大空间拥有彼此不同的属性。但用户和开发者必须清楚他们获得的安全性级别。

为加快进展,大部分工作可由跨生态系统运营的实体完成。这将减少协调工作,使采用标准变得更容易。但L2和钱包仍需要加紧实际实现这些功能并将其带给用户。

ETH的经济学

我们应该采取多管齐下的战略,以覆盖ETH作为三相资产的所有主要可能价值来源:

• 广泛同意将ETH巩固为更大的(L1 + L2)以太坊经济的主要资产
• 鼓励L2通过一定比例的费用支持ETH
• 部分支持基于rollup的rollup,作为L1通过MEV获取价值的途径
• 提高blob数量,考虑最低blob价格,并将blob视为另一个可能的收入来源

总结:未来之路

以太坊已经成熟,使我们更接近一个更自由开放的未来,但还有很多工作要做。现在是加倍努力的时候了:

• L2开发者:为blob扩展、EVM扩展以及L2互操作性做出贡献
• 钱包开发者:参与实施使生态系统对用户更无缝的标准
• ETH持有者和社区成员:积极参与讨论,为需要集思广益的领域贡献想法

以太坊的未来取决于我们每个人的积极参与。