以太坊扩容:迈向Gigagas L1的完整路径

  • yq_acc
  • 发布于 1天前
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文章深入阐述了以太坊的宏伟扩容路线图,通过短期策略如并行验证(BALs)、ePBS和Gas重定价提升吞吐量。长期愿景则围绕ZK-EVM实现无重执行验证,以及通过PeerDAS和Blobs解决数据可用性,最终目标是构建Gigagas级别的以太坊L1。

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Vitalik 阐述了 完整的扩容路线图,分为两个类别:短期收益,让每个slot执行更多工作;以及长期结构性改变,让网络无需重新执行即可验证。它们共同规划了从30M gas区块到gigagas L1的路径。

"区块级别的访问列表允许区块并行验证。ePBS使得安全地利用每个slot的大部分时间来验证区块成为可能。Gas重新定价确保gas成本与实际执行时间相符。" — Vitalik Buterin,2026年3月

这个论点是分层的。短期:三个Glamsterdam机制(BALs、ePBS、重新定价)结合起来,从相同的12秒slot中极大地提升了吞吐量。然后多维gas将执行容量与状态大小容量分开。长期:ZK-EVM证明取代重新执行,PeerDAS取代完全下载。每一层都为下一层提供了支持。

第一部分:短期扩容

三个机制,都将在Glamsterdam(2026年)到来,它们结合起来将极大地提升吞吐量。每个机制都解决了不同的限制:BALs消除了顺序瓶颈,ePBS解锁了完整的slot窗口,重新定价确保gas成本是诚实的。

区块访问列表

— 并行验证 EIP-7928 记录每个交易触及哪些状态。利用这些信息,节点构建一个依赖图,并识别可以同时验证的独立组。

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ePBS

— 利用完整slot EIP-7732 确立了proposer-builder separation。其多项特性之一是:builder在proposer签名之前提交payload,因此网络可以安全地利用12秒slot的大部分时间进行验证,而不仅仅是几百毫秒。

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Gas重新定价

— 使成本与实际情况保持一致

Glamsterdam中的18个EIP重新定价了opcodes,使gas成本反映实际执行时间。当成本诚实时,我们可以安全地利用每个slot更大的一部分,而无需担心对抗性的最坏情况区块。

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第二部分:多维gas

上述重新定价引出了更深层次的结构性问题:并非所有gas都相同。执行、存储创建、calldata、blobs和witnesses施加不同的成本。以单一维度定价要么对某种成本过高,要么对另一种成本过低。

"我们将‘状态创建’成本与‘执行和calldata’成本分离。我们这样做以及增加gas限制的目标是使执行容量的扩展远超状态大小容量的扩展。" — Vitalik Buterin,引述自

Hyper-scaling State

EVM兼容性问题

EVM opcodes — GAS, CALL — 都假定一个维度。Vitalik的解决方案保持两个不变性:

不变性1:如果你用X gas进行一次调用,该调用具有X gas,可用于任何维度——常规、状态创建或未来的维度。不变性2:如果GAS返回Y,并且你用X调用,那么在调用之后,你仍然拥有至少Y−X gas,可用于任何后续操作。

储备池机制

创建N+1个维度:N个专用维度(从状态创建开始)加上一个“储备池”(reservoir)。EVM执行首先消耗专用维度,然后回退到储备池。GAS返回储备池。CALL从储备池中传递指定数量,加上所有非储备池的gas。

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"稍后,我们将转向多维定价,其中不同的维度可以有不同的浮动gas价格。这为我们带来了长期的经济可持续性和最优性。储备池机制解决了子调用问题。" — Vitalik Buterin,引述自

Multidimensional Gas Pricing

多阶段路线图

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第三部分:ZK-EVM

短期扩容使区块更大。长期扩容使它们无需重新执行即可验证。ZK-SNARKs将整个状态转换压缩成一个证明,任何人都能在几毫秒内检查。Vitalik的关键洞察:不要一蹴而就。随着信心增长,逐步增加网络对ZK证明的依赖。

"ZK-SNARKs消除了重新执行的需要,而基于blobs的PeerDAS让你无需亲自下载即可验证可用性。" — Vitalik Buterin

四阶段舒适路线图

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为什么是3-of-5而不是1-of-1。来自不同实现的五个独立的证明系统(state、receipt、storage、witness、execution)。一个系统中的错误不会破坏链——它只意味着该证明类型暂时缺失。你需要3个以上系统同时出现错误才能产生一个无效区块。多样性消除了单一系统风险。

强制证明管道

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第四部分:Blobs和PeerDAS

"对于blobs,计划是继续迭代PeerDAS,并使其达到最终状态,理想情况下可以处理约8 MB/秒的数据。这足以满足以太坊的需求,而不是试图成为某种全球数据层。" — Vitalik Buterin

如今,blobs服务于L2。未来,以太坊区块数据本身将进入blobs。结合ZK-SNARKs,这意味着你可以验证一个超大规模的链,而无需亲自下载或重新执行它。

PeerDAS:采样,而非下载

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Blobs中的区块:最终目标

一旦ZK证明消除了重新执行,并且PeerDAS处理了可用性,区块数据就会进入blobs。完整的验证流程变为:证明 + 采样 = 已验证区块。

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完整路径:从今天到gigagas

扩容路线图是一个漏斗:短期改变使区块更大、验证更快;长期改变使验证本身几乎免费。每一层都为下一层提供了支持。

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我们如何实现它

我们在ETH2030参考客户端中构建了扩容堆栈中的每个机制。带有DAG冲突检测的BALs。带有Vickrey拍卖和MEV burn的ePBS。18个重新定价EIP。带有储备池机制的5维gas。带有Groth16 + STARK + KZG验证器的3-of-5强制证明。带有Reed-Solomon纠错码的PeerDAS。带有Merkle证明块的blobs中区块。

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江湖只有他的大名,没有他的介绍。