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以太坊的演进:弗萨卡、格拉姆斯特丹及未来

Preston Van Loon 探讨以太坊即将到来的协议升级,涵盖弗萨卡(Fusaka)和格拉姆斯特丹(Glamsterdam)路线图里程碑以及协议的长期演进。

Date published: 2025年3月1日

由 Offchain Labs 和普莱斯姆(Prysm)的 Preston Van Loon 在 ETHDenver 发表的演讲。Preston 介绍了以太坊近期的升级速度以及网络未来的发展,包括佩克特拉(Pectra)、弗萨卡(Fusaka)、PeerDAS、格拉姆斯特丹(Glamsterdam)、FOCIL、更短的时隙(slot)时间以及更快的最终性(finality)。

本文字稿是 ETHDenver 发布的原视频文字稿 (opens in a new tab)的无障碍副本。为提高可读性,已进行轻微编辑。

简介 (0:07)

主持人: 好了,各位。我们继续。接下来我们将与 Preston Van Loon 一起探讨以太坊的演进。有请。

Preston Van Loon: 好的。谢谢。GM(早上好)——你们知道的,无论白天黑夜,无论是不是早晨,随时都可以说 GM。所以我整天整夜都在看大家说 GM。我想谈谈以太坊的演进,让我们开始吧。

你们可能听过这样一种说法:以太坊的交付速度太慢了。我知道你们听过。我也听过。你们听过很多次了。人们会说:“什么时候合并?开发者就不能做点什么吗?其他链发展得那么快。为什么以太坊这么慢?”我在这里要告诉你们,这种说法已经不复存在了。

我致力于普莱斯姆(Prysm)共识客户端的开发。它是以太坊信标链的关键组件之一。我亲身参与了最近的更新——佩克特拉(Pectra)和弗萨卡(Fusaka)。从我在内部看到的情况来看,这绝不是人们多年来声称的以太坊那种行动迟缓的官僚机构。它实际上是一台高速运转、执行力极强的机器,交付了以太坊历史上前所未有的一些最大规模的升级。

一年内交付三次升级 (1:18)

我们在 2025 年交付的是一年内的三次重大更新。首先是 2025 年 5 月的佩克特拉(Pectra)。它引入了原生账户抽象,提高了验证者的最大有效余额以允许合并,并包含了另外 10 个 EIP。在 5 月份,这是以太坊有史以来在 EIP 数量上最大的一次升级。

但仅仅七个月后,我们交付了弗萨卡(Fusaka)——在 EIP 数量上规模更大的一次升级。这次升级包含了 13 个 EIP,其中有一项名为 PeerDAS 的创新,这非常令人兴奋。但仅仅六天后,我们又通过 BPO1 分叉进行了升级,紧接着是 BPO2,增加了以太坊的斑点(blob)容量。

这是以太坊交付能力的证明。这是五六个共识客户端、五个执行客户端、许多研究人员——超过一百名参与以太坊核心开发的人员——之间的协作,他们都在同一时间协调交付。

PeerDAS 扩容 (2:22)

让我们来看看弗萨卡(Fusaka)的重头戏:PeerDAS。PeerDAS 是一个非常出色的扩容解决方案。在 PeerDAS 之前,我们有佩克特拉(Pectra),在佩克特拉中,作为节点运营商或验证者,你必须下载随区块而来的每一个斑点。当时的目标是每个区块 6 个斑点。每个人都必须下载它,这确实是一个扩容瓶颈。如果你想增加这个数量,你就是在要求节点运营商按比例增加他们用于斑点的带宽使用量。

现在有了弗萨卡(Fusaka),我们的斑点经过了纠删码处理,并要求验证者只托管其中的一部分。你只需要托管八分之一的斑点。只要拥有任意 50% 的斑点,你就可以重建整个数据。因此,通过将其分散在网络中,它确保了数据可用性,并减轻了独立质押者的负担。这立即使我们在斑点使用上的网络带宽减少了近 90%。

看看这些数字:在佩克特拉(Pectra)中,我们的目标是 6 个斑点,最大 9 个斑点,Gas 上限为 3600 万。我们认为这是斑点使用的基准——即每个区块 768 KB。现在,在佩克特拉和弗萨卡(Fusaka)之间,我们进行了一次带外升级,提高了 Gas 上限。这是一个链上治理过程,验证者只需投票决定他们认为的区块限制应该是多少——它从 3600 万增加到了 4500 万。然后在今年晚些时候,我们迎来了弗萨卡,它没有改变斑点的目标或最大值,但再次提高了 Gas 上限。

然后我们的带宽大幅减少,现在每个目标为 6 个斑点的区块,验证者只需存储 96 KB 的斑点数据。接着在 BPO1(仅限斑点参数的分叉)中,我们将目标增加到 10,最大值增加到 15。仅仅一个月后发生的 BPO2,将其增加到了 14 和 21——这是我们在佩克特拉(Pectra)中的两倍,但对于独立质押者来说,斑点的带宽使用量仍然减少了 71%。

格拉姆斯特丹即将到来什么 (4:30)

格拉姆斯特丹(Glamsterdam)接下来会发生什么?有三个非常关键的方面,以及一个仍在积极研究中的方面。

第一个是 ePBS——协议内提议者-构建者分离(PBS)。在当今的区块生产方式中,许多人通过 MEV-Boost 将构建区块的机会外包给非常成熟的构建者。这占了网络的大多数。问题在于你必须信任一个中继,并且需要高度信任构建者确实会提交他们竞标的区块。ePBS 引入了一种协议内机制,因此所需的信任大大减少,并且它是同一理念的非常简洁的实现。

接下来我们有区块级访问列表。这是一项很酷的创新,每个区块都会附带一个列表,说明它在状态中的哪个位置读取或写入了数据。这意味着你可以并行处理区块。今天你必须按顺序处理区块。如果你想处理区块 10,你必须先处理 9 和 8,依此类推。现在,如果你有一组区块,并且它们都没有与状态访问信息发生冲突,你可以并行处理所有这八个区块。也许你有八个核心——这使得以太坊更高效,处理区块的速度更快。

第三件事是 Gas 重新定价。通过这个 EIP 进行的基准测试表明,一些操作码定价过高,一些定价过低。现在我们将更新你为每个操作码支付的费用以反映实际情况,从而使以太坊更安全、更高效。

二层网络 (l2) 角色的演变 (6:14)

我想谈谈 Vitalik 最近提到的一件事。几周前他在一条推文中说,二层网络 (l2) 的最初愿景及其在以太坊中的角色已经不再合理。这登上了很多头条,我认为很多人从中得出了错误的结论。

让我从内部人士的角度告诉你们这意味着什么。以太坊的扩容速度比预期的要快。费用比以往任何时候都低。我从未想过我会在主网上支付不到 1 Gwei 的 Gas 费,但我们做到了。斑点非常丰富——我们有很多。我们扩容斑点的速度比预期的要快。甚至二层网络 (l2) 的费用也非常低。

因此,我们需要通用二层网络 (l2) 的想法——即那些仅仅是一层网络 (l1) 上相同 EVM 的二层网络 (l2),只是复制粘贴了很多次,它们所做的只是运行得更快——这已经不再是我们的愿景了。这些二层网络 (l2) 将通过专业化而蓬勃发展。其中一些将针对隐私、游戏、去中心化金融 (DeFi) 中的特定领域或 EVM 的扩展。但如果它们仅仅是一层网络 (l1) 的克隆副本,它们就不再是我们最初设想的通过二层网络 (l2) 实现这种分片范式的路线图的一部分。

FOCIL:协议级抗审查性 (7:25)

在格拉姆斯特丹(Glamsterdam)之后,有三件非常酷的事情正在积极开发和研究中。第一个是 FOCIL——分叉选择强制包含列表(Fork-Choice Enforced Inclusion Lists)。

它旨在解决的问题是区块构建者拥有选择权。他们可以决定哪些交易被包含在区块中。他们可能偏好某些交易而不偏好其他交易——也许是为了 MEV 优势,也许是因为监管压力。但无论如何,他们能够随心所欲地审查交易,而任何人都对此无能为力。

FOCIL 改变了权力动态。不再是区块构建者可以选择区块中的所有交易,而是有一个随机的委员会,他们根据本地启发式算法选择一些他们认为必须包含在下一个区块中的交易。这并不是下一个区块中的所有交易。构建者仍然有很大的自由度,但有一个子集是他们必须包含的。区块提议者将获取这个简短的列表——大约八笔交易——并将其放在区块的末尾,它们将随区块一起执行。

这是通过分叉选择来强制执行的。看到区块的验证者不会对其进行证明,除非它的底部附加了包含列表。如果他们看到一个没有该列表的区块,他们会认为该区块无效并直接忽略它——他们不会传播它,也不会对其进行投票。这仍在积极研究中,一些参数仍在决定中,但方向是明确的:以太坊将在协议层面包含抗审查性。

更短的时隙时间 (9:24)

下一个非常令人兴奋的是更短的时隙时间。在 Hegata——格拉姆斯特丹(Glamsterdam)之后的分叉——中,我们正在考虑是否可以包含更短的时隙时间或快速时隙。这并不是说我们要直接跳到 6 秒的时隙甚至更快,而是要建立使之成为可能的基础设施。

这听起来很简单——比如,“我们只要跑得更快就行了”。但你必须考虑网络传播、验证者证明职责(他们执行的时间有限),然后还有经济学因素。当我第一次对此进行实验时,我只是把 12 改成了 6,突然间每个人的发行量都翻了一倍——赚的钱也翻了一倍——这并不是缩短时隙时间的初衷。它的目的是在保持一切同等的情况下加快速度。所以这是一件非常复杂的事情,但有可能在最终阶段逐步实现。

更快的最终性 (10:20)

第三件事是更快的最终性。这非常重要,因为以太坊每两个时段(epoch)——每 13 分钟——最终确定一次,而有些应用程序非常依赖于这样一个问题:我的交易是永久的吗?如果交易尚未处于已最终确定的时段中,那么答案是否定的——它有一小部分可能会被重组掉,并且需要重新提交交易。

现在,如果我们有快速的最终性,像交易所、桥接或任何应用程序都可以确信交易是最终的。首先,与其用两个时段来实现最终性,不如在一个时段内完成。然后我们可以说,与其让时段长达 32 个时隙,不如将它们缩短到 4 个时隙。现在,如果你将此与 6 秒的时隙时间结合起来,你谈论的就是在不到 30 秒内实现最终性。那是一个非常酷的最终目标。

北极星目标 (11:15)

所有这些都融入了北极星目标中,我们说一层网络 (l1) 速度很快,能在几秒钟内完成最终确定。我们如何实现这一目标?首先,我们从 PeerDAS 开始——它已经交付了。这为我们提供了一个用于数据可用性的可扩展层。接下来,我们有格拉姆斯特丹(Glamsterdam),主要包括 ePBS,这是提议者-构建者分离 (PBS) 的简洁实现,并使 FOCIL 等事物更具影响力。FOCIL 带来了抗审查性,这与 ePBS 非常协调。随着更快的时隙,更快的时隙时间使更快的最终性更具影响力。然后我们达到了这个最终目标,我们确实拥有了在几秒钟内已最终确定的快速交易。

结语 (12:02)

我想让你们想象一下两年后的生活是什么样的。这有点难想象,因为加密货币发展得太快了。这可能在短短两年内成为现实:4 或 6 秒的交易确认时间;以秒而不是分钟来衡量的最终性;协议级强制执行的抗审查性;针对后量子密码学的保护;以及二层网络 (l2) 在功能和新创新上的竞争,而不仅仅是速度更快。所有这一切的同时,仍然保留了你可以使用消费级笔记本电脑或硬件在家里运行全节点的优点。以太坊是可访问的,并且在未来仍将对所有人保持可访问性。

我希望你们得出的结论是:我在一开始向你们提出的那种说法——确实没有任何证据支持它。以太坊的交付速度很快。在短短一年内,就进行了三次升级。在接下来的 24 个月里,还会有更多的事情发生,而且它们会来得更快。

这些不仅仅是幻想的五年时间表。这些都是实际存在的事物,目前正在制定具体的提案。现在开发网中已经有一些东西了。就在我们说话的时候,有人正在致力于这些实现。如果你今天在以太坊上进行构建,你就是在世界上开发最活跃的区块链上进行构建。

我是 Preston Van Loon,以太坊核心开发者。我在 Offchain Labs 的普莱斯姆(Prysm)团队工作。如果你想参与其中,了解以太坊最新动态的最佳方式就是亲自帮助构建它。会后可以来找我交流。来看看普莱斯姆(Prysm)的代码库或任何共识规范或执行规范的代码库——我们非常欢迎你的贡献。谢谢。

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