展望 2030 年的以太坊

更精简的 L1 及其性能和对齐的 Rollup

以太坊一直致力于保持可信的中立性，同时让创新在更高的层蓬勃发展。早期的讨论 勾勒出了一幅“以 Rollup 为中心的路线图”，其中基础层将简化并固化，以便大部分活动可以迁移到 L2。然而，最近的发展已经认识到，仅仅作为最小的共识和数据可用性层是不够的：L1 应该能够处理流量和活动，因为这最终是 L2 所依赖的。这意味着更快的区块、更便宜的数据、更强的证明和更好的互操作性。

L1 上更多的活动意味着 L2 更多的活动。水涨船高。

来源: https://www.youtube.com/live/EvYRiFRYQ9Q?si=bsLWGA6FP9pi2vqI&t=477 即将到来的 Beam Chain 共识重新设计旨在实现更快的最终性和更轻的验证者要求，在提高原始吞吐量的同时，加强以太坊的中立性。与此同时，正在考虑将活动从老旧的（且“复杂化”）EVM 迁移到 RISC-V 原生 VM 的提案，承诺在保持与传统合约互操作性的同时，大幅提高证明器的效率。

这些升级将重塑 L2 的格局。到 2030 年，我看到以太坊的通用 rollup 中心路线图整合到频谱上的两个极点：

• 对齐的 Rollup：优先考虑与以太坊的深度集成（例如，共享排序、原生验证），并以最小的信任假设充分利用 L1 上的流动性。这种关系是互利的，对齐的 Rollup 直接从 L1 利用可组合性和安全性。

• 性能 Rollup：优先考虑吞吐量和实时用户体验，有时通过替代的 DA 层或许可的参与者（例如，中心化排序器、小型安全委员会/多重签名），但仍然结算到以太坊以获得可信度（或营销）。

在设计这些 Rollup 时，每个团队都需要应对三个权衡：

1. 流动性访问：如何访问和使用以太坊上以及潜在的其他 Rollup 上的流动性？同步或原子可组合性有多重要？

2. 安全来源：从以太坊转移到Rollup上的流动性，在多大程度上应该直接继承以太坊的安全性，还是依赖于Rollup提供商？

3. 执行表达性：EVM 兼容性有多重要？考虑到 SVM 等替代方案的兴起和流行的 Rust 智能合约，EVM 兼容性在五年后是否会继续重要？

Rollup 领域的两个极点

Rollup 项目聚集在两个极端。一方面，高性能 Rollup 提供最大的吞吐量和用户体验（高带宽、低延迟），但与以太坊 L1 的耦合程度较低。另一方面，以太坊对齐的 Rollup（例如，基于/原生/"超声波" rollup）充分利用以太坊的安全性、数据和共识，优先考虑去中心化、安全性和可信的中立性，但由于 L1 设计的限制，牺牲了一些性能。中间的其他 Rollup 试图平衡两者，可能难以竞争，最终会漂向两个极点之一，面临被淘汰的风险。

上图左上角的 Rollup 强调性能：它们可能采用中心化排序器、替代 DA 网络或特定于应用程序的优化，以实现远高于典型 L2 的吞吐量（例如，MegaETH）。一些性能 Rollup 将进一步向右排列（例如，通过利用快速的基于预确认，如 Puffer UniFi 和 Rise ；瞄准右上角的圣杯），但硬最终性仍将依赖于 L1 规范。相反，右下角的 Rollup 最大限度地实现了以太坊对齐：在费用、交换和 DeFi 中深入实施 ETH；在 L1 上确立他们的交易排序和/或证明验证；并且优先考虑可组合性而不是原始速度（例如，Taiko 一直朝着这个方向发展，但他们现在也在探索许可的预确认以获得更好的用户体验）。到 2030 年，我预计许多“中间路线”的 L2 要么转向这些原型之一，要么面临被淘汰的风险。用户和开发者将倾向于高安全性、以太坊对齐的环境，用于高风险和可组合的 DeFi，或者高可扩展性、为大规模用户应用程序定制的网络。以太坊到 2030 年的路线图为支持这两个方向奠定了基础。

定义“对齐”是有争议的，并且缺乏共识。就本报告而言，这里有一个关于我如何看待“性能”与“对齐”的快速启发式观点。之前的图表遵循此定义，而不一定遵循“对齐”的其他定义。

为什么中间 Rollup 会消失？

网络效应推动市场向更少、更大的枢纽发展。在像加密货币这样网络效应发挥重要作用的市场中，市场最终可能会被少数赢家所主导（就像我们在 CEX 中看到的那样）。由于网络效应围绕着一条链最强的属性而结合，生态系统将倾向于围绕着几个性能最大化和安全性最大化的平台而整合。一个只对以太坊对齐或性能做出了一半承诺的 Rollup，最终可能既没有前者的安全性，也没有后者的可用性。

随着 Rollup 技术的成熟，经济活动将根据所需安全性与获得该安全性的成本之间的权衡进行分层。不能容忍结算或治理风险的用例——机构 DeFi、大型链上金库、高价值抵押品市场等——可能会集中在继承以太坊全部安全保证和中立性的链上（或以太坊 L1 本身）。另一方面，最广泛的采用活动（memes、交易、社交、游戏、零售支付等）将集中在用户体验最佳且成本最低的链上，这可能需要定制的吞吐量提升或中心化排序。因此，对于一个速度一般但不最快，或者安全性一般但不最安全的通用链的吸引力正在减弱——尤其是到 2030 年，跨链互操作性使得在这两个世界之间转移资产变得非常容易。

以太坊的堆栈演进

以太坊基础层（从执行到结算，从共识到数据可用性 (DA)）计划进行重大开发，以扩展 L1 并更好地服务于以 Rollup 为中心的范例。值得注意的改进（箭头）提高了性能，降低了复杂性，并促进了以太坊在 Rollup 运营中的直接作用。

执行层

到 2030 年，以太坊当前的执行环境（EVM及其 256 位架构和传统设计）可能会被更现代、更高效的 VM 所取代或增强。Vitalik 已经提议将以太坊的 VM 过渡到基于 RISC-V 的架构。RISC-V 是一种简化的模块化指令集，有望在交易执行和证明生成方面实现重大效率提升（高达 50-100 倍）。它使用 32/64 位指令，这些指令与现代 CPU 直接兼容，并且对于 zk 证明更有效。为了减少破坏并避免停滞不前的风险（例如，之前 以太坊社区考虑用 eWasm 替换 EVM 时），该计划是采用双 VM 模型，同时运行 EVM 以实现向后兼容性和新的 RISC-V VM 以用于新合约（类似于 Arbitrum Stylus 现在使用 WASM + EVM 合约的方式）。目标是大幅简化和加速执行层，从而有益于 L1 的可扩展性和 Rollup 支持。

为什么要这样做？

EVM 的设计并非考虑到 zk 证明。zk-EVM 证明器在模拟状态转换、计算根/哈希树以及处理 EVM 特有的怪癖时会产生大量开销。相比之下，RISC-V VM 将其替换为更简单的、基于寄存器的逻辑，可以使用更少的约束直接建模和证明。它对 zk 更加友好，消除了低效率（如 gas 核算和状态管理开销）。这可以实质性地帮助任何使用 zk 证明的 Rollup：证明其状态转换变得更容易、更快且更便宜。最重要的是，将 EVM 升级到 RISC-V VM 可以提高整体证明吞吐量，从而使 L1 直接验证 L2 执行成为可能（在下面进一步讨论），同时还可以提高性能 Rollup 自身 VM 的吞吐量上限。

最重要的是，它还将有意义地将以太坊的开发生态系统扩展到 Solidity/Vyper 之外，扩展到更大的 Rust、C/C++、Go 和其他主流开发社区。

结算层

以太坊提议的 从临时 L2 结算到统一的、确立的结算框架的转变，将彻底改变我们所知的 Rollup 结算。如今，每个 Rollup 部署自己的 L1 验证合约（欺诈证明或有效性证明），这些合约是定制且断开连接的。到 2030 年，以太坊可能会集成一个原生函数（提议的 EXECUTE 预编译），该函数充当通用的 L2 执行验证器。EXECUTE 允许以太坊验证者直接重新执行 Rollup 的状态转换并确认其是否正确。从本质上讲，以太坊会在其自身协议中“确立”验证任意 Rollup 区块的能力。

实际上，此升级将启用原生 Rollup，这些 Rollup 实际上是可编程执行分片（类似于 NEAR 所做的事情）。原生 Rollup 与 L2、Rollup 和Based Rollup 的不同之处在于，以太坊自身的执行引擎会验证它们的区块。

来源：https://x.com/Spire_Labs/status/1915430799618564394 EXECUTE 通过消除 EVM 仿真和维护所需的复杂自定义基础设施（例如，欺诈证明游戏、zk 电路、多重签名“安全委员会”），显著简化了 EVM 等效 Rollup 的开发。结果是具有最少自定义代码的完全无需信任的 L2。与下一代实时证明器（例如，Fermah、Succinct）配对，你可以在 L1 上获得实时结算（Rollup 交易在包含在 L1 上后立即实现最终确定性，而无需等待欺诈证明窗口或多槽证明计算）。通过使结算层全局化和共享化，以太坊增强了其可信的中立性（在验证器客户端之间自由选择）和可组合性（同步可组合性 更简单，无需担心同槽实时证明）。所有原生（或原生 + Based Rollup）将使用相同的 L1 函数进行结算，从而实现 标准化 的证明，并简化这些 Rollup（分片）之间的交互。

共识层

以太坊的 Beacon Chain 共识层正在从头开始重新构想为 Beam Chain（到 2027-2029 年 进行测试）。目标是通过先进的密码学（包括抗量子性）以及更高的可扩展性和去中心化来彻底改变共识。在跨越六个专用研究方向的各种升级中，我选择了我认为与本报告最相关的一些关键功能：

可以在 YouTube 上的“Beam Call”系列中关注常规的 Beam Chain 更新。

1. 更短的槽位，更快的最终性：Beam Chain 的主要目标之一是更快的最终性：从今天的约 15 分钟最终性（Gasper 的 2 个 epoch；32 + 32 个槽位，槽位时间为 12 秒）到 3 槽位最终性 (3SF)，槽位时间为 4 秒 (4SST)（约 12 秒），最终到 单槽位最终性 (SSF；约 4 秒）。3SF+4SST 意味着你的交易在链上出现后将在 10 秒内完成最终确定。对于基于和原生 Rollup 来说，这将是一个很大的用户体验改进，因为更快的 L1 区块意味着 更快 的基于和原生 Rollup 区块。将你的交易包含在一个区块中大约需要 4 秒（或在较高的网络负载下需要更长的时间），这对于基于和原生的 Rollup 来说是 3 倍的区块时间改进（尽管与性能 Rollup、alt-L1 和信用卡相比，这仍然相对较慢，因此 预确认 可能仍然很重要）。更快的 L1 最终性也有助于保护和加速结算——Rollup 将能够在几秒钟内将其状态提交在基础层上最终确定，从而实现快速提款并缩小重组或分叉风险的窗口。简而言之，Rollup 交易批处理将在几秒钟而不是四分之一小时内不可逆转。

2. 通过 SNARK 化降低共识开销：Beam 提议对状态转换函数进行“SNARK 化”，以便每个 L1 区块都附带一个简洁的 zk SNARK——这是同步、可编程执行分片的前提条件。验证者将能够验证一个区块并聚合 BLS 签名（以及后来的抗量子签名），而无需处理每笔交易，从而显著降低共识的计算成本（从而也降低了验证者硬件要求）。

3. 通过更低的质押门槛改善去中心化：Beam 旨在将验证者最低质押从 32 ETH 降低到 1 ETH。结合证明者-提议者分离 (APS)，将 MEV 转移 到链上拍卖和 SNARK 化，你可以获得分布式反共谋区块构建，不再偏向于规模经济（例如，Lido 的 约 25% 市场份额）。相反，你会得到更多的 Raspberry Pi 独立质押者。结果是更强的去中心化和可信的中立性，这将直接有益于对齐的 Rollup。在后 APS 时代，提议者会更少，但抗审查性将通过包含列表得到加强（FOCIL）：即使是一个小的、全球分布的提议者集合也无法排除交易，一旦证明者强制将它们添加到这些列表中。

所有这些都指向未来的以太坊基础层，它更具可扩展性和去中心化。特别是，Based Rollup 从这些共识升级中获益最多，因为 L1 将更适合处理它们的排序。通过在 L1 上排序交易，来自基于（和原生基于）Rollup 的 MEV 自然会 流入 以太坊区块提议者，并且可以被 销毁，从而将更多的价值重新集中到 ETH 而不是中心化排序器。

DA 层

DA 吞吐量对于 Rollup 扩展至关重要，特别是对于未来需要处理高达 10 万 TPS 的吞吐量的性能 Rollup 而言。以太坊的 proto-danksharding（Dencun + Pectra 升级）已经将每个区块的目标和最大 blob 数量分别增加到 6 个和 9 个，从而将 blob 数据容量增加到 8.15 GB/天（约 94 KB/秒；约 1.15 MB/区块）。但这还远远不够。到 2030 年，以太坊可能会实现完全的 danksharding，其目标是每个区块 64 个 blob（1 个 blob = 128 KB）（约 8 MB 每约 4 秒槽位 = 2 MB/秒）。

虽然这是一个数量级的改进，但距离像 MegaETH 这样的性能 Rollup 所需的 约 20 MB/秒 仍然很远。但是，以太坊的路线图更进一步：通过 PeerDAS 等方案的数据可用性采样 (DAS)（预计：2025 年下半年/2026 年上半年）将允许节点在不下载所有数据的情况下验证数据的可用性，并通过数据分片将每个区块的目标 blob 数量提高到 48+ 个。在理想的 danksharding 和 DAS 的情况下，以太坊 可以 支持 16 MB 每 12 秒槽位，这相当于大约 7,400 个简单的 tx/秒——并且通过压缩增益（例如，聚合签名、压缩地址等）高达 58,000 TPS，甚至通过合并 Plasma 或 Validium 更高（其中只有状态根，而不是完整数据，位于链上）。虽然使用链下scaling需要考虑安全性与可扩展性的权衡(例如，运营商消失或冻结资金)，但关键是，到2030年，以太坊可以在其协议中提供一系列DA选项：为需要安全性的Rollup提供完全保证的链上数据，并为需要吞吐量的用户提供选择外部DA的能力。

总而言之，以太坊的 DA 升级使以太坊越来越适合 Rollup。需要注意的是，以太坊目前的吞吐量远不能支持支付、社交或游戏等高吞吐量领域。即使假设简单的 ERC-20 传输需要 200 字节 的 blob 数据，粗略的计算结果也是约 20 MB/秒的原始 DA 带宽。更复杂的交易会产生更大的状态差异（例如，Uniswap 交换会将这个数字增加两倍到约 60 MB/秒！）。仅靠完全的 danksharding 无法接近这个带宽，因此扩展吞吐量将取决于数据压缩和链下扩展的巧妙组合。与此同时，性能 Rollup 将需要使用替代的 DA 解决方案，如 Eigen DA，该解决方案目前可以支持它们约 15 MB/秒的数据吞吐量，并且路线图为 1 GB/秒。像 Hyve 这样的较新解决方案承诺提供 1 GB/秒的模块化 DA，并在亚秒级内可用。这些是能够为 web3 应用程序提供类似 web2 速度和用户体验的 DA 解决方案。

以太坊作为世界账本

“以太坊的目标是成为世界账本：存储文明资产和记录的平台，金融、治理、高价值数据认证等的基础层。这需要两件事：可扩展性和弹性。”——Vitalik 以太坊 2030 将通过其核心协议和以 Rollup 为中心的升级更好地承担这一角色。正如我在此处概述的那样，堆栈中的这些升级将支持两种 Rollup 原型：一种倾向于“更以太坊”以获得安全性和可信的中立性，另一种倾向于“更少以太坊”以获得极高的吞吐量和经济独立性。以太坊的路线图并没有强迫任何单一路径，而是提供了足够灵活的基础让两者都能蓬勃发展：

• 对齐的 Rollup 确保最具价值、互连的应用程序仍然受到以太坊的强力保护。使用Based Rollup，你可以获得以太坊级别的活跃度，因为产生 Rollup 区块的 L1 验证者也会对该区块进行排序；使用原生 Rollup，你可以获得以太坊级别的执行安全性，因为每个 Rollup 状态转换都会在 L1 内部重新执行和证明；使用原生Based Rollup（或“超声波 Rollup”；又名执行分片），你可以获得 100% 的执行安全性和 100% 的活跃度——本质上使 Rollup 成为以太坊 L1 本身的分片。这些 Rollup 将受益于以太坊 L1 的价值积累：来自Based Rollup 的 MEV 直接流向以太坊验证者，并且通过 MEV 销毁，可以增加 ETH 的稀缺性；通过调用 EXECUTE 预编译来验证原生 Rollup 的证明将花费 gas，从而为 ETH 创造 新的收入来源。在一个大部分 DeFi 和机构金融都在少数几个对齐的 Rollup 上运行的世界中，ETH 将从整个经济体中捕获费用。而以太坊的抗审查性和 MEV 价值捕获是 以太坊完成其成为世界账本的使命最重要的两件事 。

• 性能 Rollup 使以太坊的生态系统能够涵盖区块链用例的全部范围，包括那些需要大规模扩展的用例。这些链很可能充当主流采用的桥梁。虽然它们可能会引入（半）信任元素，但它们至少将以太坊作为最终结算层和互操作性中心。性能 + 对齐 Rollup 的存在意味着以太坊生态系统可以可信地声称支持顶级安全性和顶级吞吐量应用程序。L2 异构性 + 互操作性对以太坊来说是 好事。虽然这些 Rollup 可能在经济上与 ETH 的对齐程度较低，但它们仍然可以通过使用 ETH 作为 gas 代币、交换媒介、DeFi 面额以及只能在这些高容量环境中存在的新型应用程序中的核心资产来推动 ETH 的新增需求。值得注意的是，上述 DA 讨论表明以太坊 DA 可能合理地支持 10 万+ TPS，这意味着即使是性能链也可能最终返回以太坊进行 DA，而不是依赖于模块化替代方案（例如，出于社会对齐、可信的中立性、堆栈简化等）。当然，如果需要，它们将始终有选择使用替代 DA 来节省成本或提高性能，但关键是，以太坊 DA、数据压缩和链下数据管理都将取得进展，以使以太坊 L1 更具竞争力。

我看到的主要例外是与受信任公司有紧密联系的 Rollup（例如，Coinbase 的 Base、Robinhood Chain），在这些情况下，对这些公司的信任 > 对无需信任系统的信任（这种 效应 在新的和非技术用户中尤其明显）。在这种情况下，相关公司的可信度和责任感成为主要的保证机制。因此，他们可以放弃一些以太坊对齐，同时保持竞争力，因为用户愿意像在 web2 中那样“信任品牌”。但是，它们的大部分采用将取决于 B2B 信任，例如，JPMorgan Chain 信任 Robinhood Chain，而不是以太坊和对齐的 Rollup 上更强的保证。

否则，逐渐从中间地带巩固可能是这两个方向成熟的自然结果。原因很简单：那些处于中间地带的人既不会如此对齐，也不会如此高效。关心安全性和可组合性的用户会喜欢与以太坊更对齐的 Rollup，而更关心廉价、快速交易的用户会倾向于提供最佳性能的平台。最重要的是，随着 L1 上预确认、更快的槽位和更快的最终性的进步，对齐的 Rollup 的性能提升将不断提高，因此不需要适度的性能提升。一般来说，前者更适合机构 DeFi，后者更适合零售消费者应用程序。

运行成功的 Rollup（从吸引流动性到维护基础设施）的资源非常重要，到 2030 年，我们可能会看到更多的巩固，更强大的网络吸收较弱网络的社区。我们已经 看到 了早期迹象。从长远来看，几个具有明确价值主张的主要枢纽的生态系统将胜过数百个无差异的生态系统。

特别感谢 mteam 、Patrick 、Amir 、Jason 、Douwe 、Jünger 和 Bread 进行了有用的讨论和反馈！

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