以太坊的下一步：The Surge

以太坊联合创始人Vitalik Buterin近期发布了一系列关于以太坊未来发展的文章,其中The Surge是路线图的第二部分,主要聚焦于提升可扩展性和长期发展。The Surge的核心目标是让以太坊网络在保持去中心化和安全的同时,实现每秒10万次以上的交易处理能力。

以太坊的愿景与挑战

以太坊的核心愿景是成为去中心化互联网的基础设施。然而,目前以太坊在可扩展性方面存在明显局限,每秒仅能处理15-30笔交易,远低于传统支付网络的性能。这导致网络拥堵时Gas费用高昂,也限制了以太坊成为全球化基础设施的潜力。The Surge正是为了解决这一问题而提出。

以Rollup为中心的扩展策略

The Surge的核心是采用以Rollup为中心的扩展策略。Rollup可以将交易在链下打包处理,然后提交回主网,在保证安全性和去中心化的同时大幅提升吞吐量。Vitalik预计,Rollup可以将以太坊的处理能力提升到每秒10万次以上,这将是一个革命性的变化。

数据可用性采样(DAS)是The Surge的另一个关键技术。DAS允许节点在不访问完整数据集的情况下验证数据,从而提高可扩展性和效率。Vitalik特别提到了PeerDAS和2D DAS两种形式,它们将进一步增强Rollup的安全性和效率。

其他扩展方案

除了Rollup,Plasma也是一种重要的Layer 2扩展方案。Plasma创建子链来独立处理交易,定期向主网提交摘要。虽然Plasma的开发进度落后于Rollup,但Vitalik仍将其视为以太坊扩展工具包的重要组成部分。

此外,改进数据压缩技术和加密证明也是提升Layer 2解决方案效率的重要方向。这些技术改进有望在以太坊实现更高吞吐量的过程中发挥关键作用。

跨Layer 2互操作性

当前Layer 2生态系统面临的一个主要挑战是跨Layer 2互操作性较弱。为了让用户感觉像在使用一个统一的以太坊生态系统,需要在多个方面进行改进,包括特定链的地址、支付请求、跨链兑换和Gas支付、轻客户端等。

Vitalik提出了一种共享代币桥的概念,通过创建一个共享的极简Rollup来维护各Layer 2的代币余额,从而实现低成本的跨Layer 2转账。这些改进不仅涉及技术问题,还需要Layer 2、钱包和Layer 1之间的协作。

继续扩展以太坊Layer 1

Vitalik认为,扩展以太坊Layer 1本身也很重要。他提出了三种策略:改进技术以提高Gas限制、降低特定操作成本、实现原生Rollup。这些策略各有优劣,需要在不同目标间权衡。

去中心化和安全性

在追求可扩展性的同时,以太坊坚持保持去中心化。与一些高性能但较为中心化的区块链不同,以太坊的扩展策略确保任何人都可以运行节点,以真正去中心化的方式保护网络。

随着以太坊向以Rollup为中心的未来发展,确保这些系统的无需信任性变得至关重要。这需要严格的测试和迭代,特别是在这些技术被广泛采用时。

未来展望

The Surge完成后,Vitalik设想以太坊将在保持去中心化、安全和可持续性的同时实现高度可扩展。这一愿景不仅包括通过Rollup和DAS扩展Layer 1,还包括构建更高效的共识算法、改进开发工具以及培育繁荣的去中心化应用生态系统。

虽然以太坊的路线图面临诸多挑战,但如果成功克服这些障碍,它将巩固自己作为Web3核心的地位。在快速发展的区块链领域,以太坊独特之处在于专注于不牺牲去中心化的可扩展性。如果The Surge成功实施,它可能在未来几年再次改变区块链技术的格局。