扩展以太坊L1是未来研发路线图的关键组成部分。在未来五年内,以太坊计划显著提升L1执行能力。这将在数据可用性和共识的改进过程中并行进行(例如,虽然我们计划增加blob容量并改善L2的用户体验,但这并不意味着我们不能增加gas限制并改善L1的用户体验)。
@drakefjustin在此概述了为扩展L1所提出的各种EIP和提案,这些提案涵盖了短期和长期的方案。
基于这一路线图,我们可以在未来五年内将gas限制提高100倍。这些提升将在某些EIP实施后逐步进行,确保安全后再增加gas限制。
如果五年听起来很长,记住以太坊的目标是在扩展的同时,保持任何人都能验证网络或参与共识,而不依赖于第三方。我们非常重视独立质押者和节点运行者!此外,我们还在管理一个数千亿美元的协议。
摘取低垂的果实尽管将gas限制提高10倍的目标较远,但我们也可以随时进行较小的增加,因为验证者可以手动调整他们的节点,表明他们愿意处理更大的区块。今天这已经在发生:
正如@dankrad在上面的推文中提到的,我们可能很快会看到L1 gas限制从30 Mgas/区块增加到36 Mgas/区块。通常,当核心开发者认为安全时,我们会定期增加L1的gas,并且随着硬件和带宽要求逐渐变得更可管理,我们也会进行增加。一些提案,例如@giulio2002的EIP-7783,将会使这一过程变成一个预定的时间表,逐步增加gas限制。
正如@davidecrapis在最近的推文中所说,还有一些“低垂的果实”升级,应该有助于为进一步的小幅增加gas限制铺平道路。
核心开发者最近讨论了将EIP-7623包含在即将到来的Pectra硬分叉中(虽然没有设定日期,但我估计会在2025年第一季度末或第二季度初)。该EIP将调整CALLDATA的定价,减少最大区块大小,并为我们提供增加执行gas限制的能力。在EIP-4844和blob出现之前,L2会将其数据发布到CALLDATA中。
4844之后,L2主要将数据发布到blob中,因为相比使用L1的CALLDATA,blob的费用要低得多。因此,我们可以重新审视如何定价这个资源,并腾出空间用于EVM操作。正如Davide估计的那样,这可能会导致gas限制增加2倍。
延迟状态根(state root)是另一个提案,计划纳入Fusaka硬分叉。这将把计算状态根(计算密集型操作)从区块验证的关键路径中移除,并将其延迟一个槽位,从而提高延迟并为更快的区块时间铺平道路(这是L1的可扩展性和用户体验的升级)。此升级也与未来一些更复杂的可扩展性改进(例如SNARK化EVM)相辅相成。
为了实现数量级的gas限制增加,我们需要能够实时或接近实时地证明EVM,因为延迟状态根让我们可以在2个槽位内完成此操作,而不是1个槽位
摘取不那么低垂的果实ZK技术将是我们实现100倍gas限制增加的主要工具,这可以视为执行路线图的北极星。
正如@jtguibas所说,
“我们即将通过这些坏小子证明整个以太坊网络:”
他所指的“坏小子”是ZK证明器,Justin Drake预计供应商将在明年内能够在这些机器上证明整个EVM的操作。与其运行一个执行层客户端并天真地重新执行每个交易,您只需要验证一个证明。运行ZK版本的执行客户端将有效地消除运行普通客户端所需的硬件要求,这使得验证30 Mgas或3 Ggas的区块变得相同。
ZK 还可能加速无状态化路线图,使我们有机会从 Verkle 树(无状态化的前提条件)转向二进制 Merkle 树,这是一种更优化的树结构,既适用于 SNARK,又具备抗量子攻击能力。无状态化将状态存储的责任转移至区块构建者,这意味着网络中的其他节点无需存储完整的状态数据,使其能够适应更大的区块规模。此外,这一进程还将通过历史数据清理(EIP-4444)进一步加强。
核心开发者计划在 2025 年 5 月发布 EIP-7639,这是与历史数据清理相关的首次升级,旨在限制执行客户端中的历史数据。EIP-7639 提议在合并前修剪历史状态,预计可为节点运营者释放数百 GB 的磁盘空间,并且无需进行硬分叉。尽管这一改动不会直接带来可扩展性的提升,但它能使节点更加轻量化,并有助于更好地评估和调整 Gas 上限。
在我们能够按照 Justin Drake 的路线图安全地将 Gas 限制提高 100 倍之前,还需要最后一个关键因素:多维 EIP-1559。此前我们已讨论过 CALLDATA 重新定价,而多维 EIP-1559 在此基础上扩展,使我们能够对影响状态增长和存储增长的资源进行重新定价。通过精细化调整这些参数,我们可以增加 EVM 执行资源的供给,同时保持其他资源的可控增长,而非进行统一提升。
目前以太坊的 Gas 限制为 30 Mgas/区块,这些升级将在未来五年内将其提升至 3 Ggas/区块,实现 100 倍增长。
额外内容:其他有助于扩展以太坊的路线图项目以太坊的研发路线图并非按顺序推进,许多部分是并行开发的,有时某些提案虽非专门针对扩展性,但仍能间接带来可扩展性提升。
其中一个提案是 EIP-7732。正如其名称所示,ePBS 将 MEV Boost 的额外协议功能(即将区块提议与区块构建分离)纳入协议本身,并消除了对中继器的需求,从而提升以太坊的抗审查能力。作为附带效应,这一方案优化了区块生产流程,使验证者有更充裕的时间构建区块,从而改进带宽和 CPU 利用率,并可能带来 Gas 限制的提升,正如 Giulio 所提到的。
此外,以太坊社区还在讨论缩短 Slot 时间。这不仅能改善 L1 用户及基于 L1 的汇总(Rollup)用户体验,同时也将提升 L1 执行能力和 Blob 容量,带来额外的好处。
关于 L1 扩展(无论是直接还是间接),值得期待的内容还有很多,最重要的是,实现 100 Gas 限制提升的路径已经清晰且可行。让我们相约在 36 Mgas 及更高的未来!
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