位置:首页 > 区块链 > 未来5年:Vitalik 引领下的以太坊(ETH)扩展路径展望

未来5年:Vitalik 引领下的以太坊(ETH)扩展路径展望

时间:2026-03-18  |  作者:318050  |  阅读:0

未来5年:Vitalik 引领下的以太坊(ETH)扩展路径展望_wishdown.com

2026年2月27日,以太坊联合创始人Vitalik Buterin在Ethereum Research上发表了一篇重磅长文,标题为「通过创建新形式的状态来超级扩展状态」。这篇文章不仅从技术层面探讨了以太坊的扩展路径,更从整体架构角度提出了一套分阶段实施方案,为未来几年持续扩大网络容量奠定了理论基础。

欧意 www.okx.com 若打不开请 点击跳转 下载请点击 [→] 官方app下载 [←]

币安 www.binance.com 若打不开请 点击跳转 下载请点击 [→] 官方app下载 [←]

值得注意的是,Vitalik随后在X平台上发布了推文对文章进行补充说明。那么,这套被寄予厚望的扩展方案究竟有何创新之处?其背后的设计逻辑又是什么?

执行资源与数据资源的短期与长期拓展

文章开篇就直指核心:未来五年内,以太坊需要重点扩展三种关键资源:

- 执行资源:涵盖EVM计算、签名验证等运算任务

- 数据资源:包括交易发送者、接收者、签名等元数据

- 状态资源:涉及账户余额、智能合约代码及存储空间

其中前两类资源已经具备了清晰的短期和长期扩展路线图。

在执行资源方面,短期将通过区块访问列表(BAL)、ePBS和Gas费重定价实现10-30倍提升,而长期依托ZK-EVM技术有望达到1000倍增益。特别值得一提的是,针对签名验证和SNARK/STARK计算这类特定任务,通过链下聚合技术甚至能实现约10000倍的性能飞跃。

数据资源的扩展路径同样明确:短期借助p2p网络改进和多维度Gas机制可获得10-20倍扩容,长期采用Blobs结合PeerDAS技术后将实现约500倍的增长幅度。

短期方案的核心在于优化现有验证机制。当前以太坊的性能瓶颈很大程度上源于串行验证模式——交易必须按顺序逐个检查,任何一个交易的卡顿都会拖慢整个验证流程。

今年即将到来的Glamsterdam升级将引入区块访问列表(BAL)与ePBS两大关键技术。区块访问列表要求区块打包者预先声明交易将访问的账户和存储位置,使验证器能够提前将数据从硬盘加载至内存。这种预处理机制使得并行验证多个交易成为可能,就像将单一流水线改造为多工位协同作业,显著提升处理效率。

ePBS则通过角色分离实现专业化分工:区块构建者专注交易打包,提议者负责区块提议,验证器专司验证工作。这种分工体系让区块构建者可以更积极地打包交易,因为其他角色会共同确保安全性,有效降低了操作风险。

Gas费重定价与多维度Gas机制堪称这次升级的「核心招式」。现行系统将所有操作统一计价,但Vitalik提出的新方案将为不同操作设定差异化价格。特别是状态创建操作(如新建账户、部署合约)将征收专门的「状态创建费」,因为这类操作不仅消耗计算资源,更会永久占用存储空间。

这套「水库机制」的设计相当精妙:想象两个独立的水库,一个存储「状态创建费」,另一个容纳「普通Gas费」。当合约相互调用时,Gas会自动从两个库中按需调配,确保资源分配井然有序。

对普通用户而言,日常交易成本将明显下降,因为这些交易无需承担状态创建费用。而需要创建新状态的开发者则需支付更高代价。这种设计既大幅提升了网络整体容量,又有效控制了状态增长,避免全节点存储负担过重。

长期方案的目标是增强主网自身能力,降低对Layer2的依赖程度。这主要通过Blobs+PeerDAS与ZK-EVM分阶段部署来实现。

Blobs作为一种临时大文件存储方案,目前主要服务于Layer2。未来以太坊主网也将利用Blobs存储数据。但随之而来的问题是,如果每个节点都需要下载全部Blobs数据,网络带宽将不堪重负。

这时PeerDAS技术就派上了用场——节点只需下载部分数据片段,类似于统计学中的抽样调查,结合ZK证明技术,即使只获取1/16的数据量,也能确保数据完整性验证。

ZK-EVM的分阶段推进更是革命性的变革。节点验证区块时不再需要重新执行所有交易,转而信任ZK证明即可。验证成本从「执行所有交易」骤降至「验证一个ZK证明」。

根据Vitalik规划,2026年将开始部分节点试用ZK验证,2027年扩大应用范围。最终,一个有效区块需要包含来自不同证明系统的5种证明类型中的3种。预计除索引节点外,所有节点最终都将依赖ZK-EVM证明进行验证。

未来5年:Vitalik 引领下的以太坊(ETH)扩展路径展望_wishdown.com

没有「灵丹妙药」的状态拓展

现在让我们聚焦短期与长期方案中都未完全解决的状态资源扩展难题。尽管短期内通过与区块访问列表同步、p2p改进和数据库优化等手段能获得5-30倍提升,但长期解决方案何在?

Vitalik的答案令人意外:目前尚无完美方案。

状态资源为何如此棘手?以太坊的状态就像一个持续增长的巨型数据库,目前存储着所有账户余额、合约代码和存储数据。当前约100GB的规模尚可接受,但如果扩展20倍就达到2TB,长期来看可能膨胀至8TB。

问题关键不在于存储介质容量,而在于:

- 数据库效率瓶颈:现代数据库采用树状结构(如Merkle树)组织数据。每次新增数据都需要更新整棵树结构,导致写入操作数量呈指数级增长,严重拖慢处理速度。

- 同步难题:新节点加入网络时需要下载完整状态才能验证新区块。当数据量达到8TB级别时,常规网络环境下的同步时间将变得难以接受。

现有解决方案各存在明显缺陷:

- 「强状态无状态性」方案要求用户提供Merkle证明,但Vitalik指出这会导致状态存储中心化、动态存储访问失败以及带宽成本过高等问题。

- 「状态过期」机制会自动清理不常访问的状态,但面临根本性的「存在性证明」难题:创建新账户时需要证明该地址在以太坊历史上从未被使用过,这意味着每次创建都要检索十年历史数据,使得账户创建变得复杂而昂贵。

Vitalik最终提出的创新方案是结合多种思路,引入新型状态形式,这实际上是对以太坊状态资源架构的整体重构:

- 临时存储:设置自动过期机制的存储类型,比如创建每月自动清零的新树结构。这种存储非常适合订单簿、流动性池、临时计数器等短期数据场景。

- 周期性存储:与临时存储类似但周期更长,例如以年为单位。

- 受限存储:只能通过特定接口访问的存储类型,如ERC20代币余额存储。系统可针对这种受限访问模式进行专门优化。

重要的是,现有状态形式将继续保留。这意味着执行效率可能提升1000倍(通过ZK-EVM),而新状态创建成本仅降低20倍。这种差异化设计给了开发者灵活选择:继续使用现有状态形式但支付更高费用,或重新设计应用以利用新型状态形式获得成本优势。

对于常见用例(如ERC20余额、NFT),行业将形成标准化工作流;而更复杂的DeFi应用则需要开发者自主优化架构。这种策略巧妙地将成本优化责任部分转移给开发者,最终让广大以太坊用户受益,堪称双赢的设计哲学。

来源:整理自互联网
免责声明:文中图文均来自网络,如有侵权请联系删除,心愿游戏发布此文仅为传递信息,不代表心愿游戏认同其观点或证实其描述。

相关文章

更多

精选合集

更多

大家都在玩

热门话题

大家都在看

更多