以太坊技術升級前景分析：The Surge

以太坊聯合創始人Vitalik Buterin近期發布了一系列關於以太坊未來發展的文章，涵蓋了六個主要階段。本文將重點解讀第二階段The Surge，主要討論以太坊的可擴展性和長期發展規劃。

以太坊的核心願景

以太坊旨在成爲去中心化互聯網的基礎設施。通過智能合約支持復雜的去中心化應用，使其成爲開發DeFi、NFT等項目的首選平台。然而，以太坊面臨可擴展性問題，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費用高昂，限制了其全球化發展。

The Surge的主要目標包括：

• 實現L1+L2每秒10萬+交易處理量
• 保持L1的去中心化和穩定性
• 確保部分L2完全繼承以太坊的核心特性
• 最大化L2間的互操作性，構建統一生態系統

以rollup爲核心的未來

The Surge計劃通過L2解決方案大幅提升可擴展性，rollup是其中關鍵。以太坊L1將專注於成爲強大去中心化的基礎層，L2則負責生態系統擴展。

rollup在鏈下打包交易後提交至主網，在保證安全性和去中心化的同時顯著提高吞吐量。Vitalik認爲rollup可將以太坊擴展至每秒10萬筆交易以上，這將是變革性的進步。

EIP-4844 blobs的推出大幅增加了以太坊L1的數據帶寬，多個以太坊虛擬機rollup已進入第一階段。每個L2作爲獨立分片存在，分片實現方式的多樣化已成爲現實。

數據可用性採樣(DAS)的發展

數據可用性採樣是解決數據可用性問題的關鍵技術。它允許節點在不訪問全部數據的情況下進行驗證，提高了可擴展性和效率。

Vitalik強調了PeerDAS和2D DAS兩種形式。PeerDAS有望增強rollup的安全性，2D DAS則在blob內部和之間進行隨機採樣。

借助DAS，以太坊能處理更多數據，實現更快、更經濟的rollup，同時不影響去中心化程度。未來還需進一步完善2D DAS，並證明其安全性。

Plasma和其他解決方案

除rollup外，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。雖然目前發展落後於rollup，但Vitalik仍將其視爲以太坊可擴展性工具包的組成部分。

此外，改進數據壓縮技術和加密證明也有助於提高rollup和其他L2方案的效率。這些技術改進對實現以太坊更高吞吐量至關重要。

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：

• 實現包含鏈信息的特定鏈地址
• 標準化的特定鏈支付請求
• 跨鏈兌換和gas支付協議
• 輕客戶端驗證
• 共享代幣橋理念
• 同步組合性

這些任務不僅涉及技術問題，還需要L2、錢包和L1的協作。

繼續擴展以太坊L1

擴展L1本身也很重要。主要有三種策略：

1. 改進技術以提高驗證效率，然後提高gas限制
2. 降低特定操作成本，增加平均容量
3. 實現原生rollups

這些策略各有優劣，需要權衡取舍。

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。rollup和DAS被視爲增加容量同時維持去中心化的方法。與其他高性能區塊鏈不同，以太坊的擴展策略確保任何人都能運行節點，真正實現去中心化。

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。這需要嚴格的測試和迭代，特別是在廣泛採用時。

The Surge的前景展望

Vitalik設想The Surge後的以太坊不僅可擴展，還能保持完全去中心化、安全和可持續。這一願景包括通過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。

以太坊的發展路線充滿挑戰，包括大規模實施rollup、確保L2安全性和爲量子未來做準備等。如果成功克服這些障礙，以太坊將鞏固其作爲Web3核心的地位。

在快速發展的區塊鏈領域，以太坊專注於不犧牲去中心化的可擴展性。如果The Surge成功，它可能在未來幾年再次改變區塊鏈技術格局。