以太坊未來(lái)5年將如何擴(kuò)展?一文詳解以太坊擴(kuò)展路線圖
2026 年 2 月 27 日，Vitalik Buterin 在 Ethereum Research 上發(fā)表了一篇標(biāo)題為「Hyper-scaling state by creating new forms of state（通過(guò)創(chuàng)建新形式的狀態(tài)來(lái)超級(jí)擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)）」的長(zhǎng)文。
在本文中，Vitalik Buterin 進(jìn)一步梳理了以太坊的擴(kuò)展路徑。這篇文章不單單是從技術(shù)角度來(lái)談?wù)撘蕴坏臄U(kuò)展，更是從一個(gè)整體的架構(gòu)角度，提供了一套分階段推進(jìn)的擴(kuò)展方案，旨在為以太坊在未來(lái)幾年持續(xù)擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)容量提供基礎(chǔ)。
同時(shí)，他也在 X 上發(fā)表了一篇推文，進(jìn)一步對(duì)這篇文章進(jìn)行了解釋。我們嘗試深入淺出地來(lái)理解，Vitalik 此次新提出的擴(kuò)展方案究竟是什么，又到底為什么要這么做。
執(zhí)行資源與數(shù)據(jù)資源的短期與長(zhǎng)期拓展
Vitalik 在長(zhǎng)文的開(kāi)頭指出，「為了在未來(lái)五年內(nèi)擴(kuò)展以太坊，需要擴(kuò)展三種資源」：
- 執(zhí)行資源：EVM 計(jì)算、簽名驗(yàn)證等
- 數(shù)據(jù)資源：交易的發(fā)送者、接收者、簽名等
- 狀態(tài)資源：賬戶余額、代碼、存儲(chǔ)
前兩者有著短期和長(zhǎng)期的拓展方案。
對(duì)于執(zhí)行資源，短期通過(guò)區(qū)塊訪問(wèn)列表（BAL）、ePBS 和 Gas 費(fèi)重定價(jià)來(lái)實(shí)現(xiàn)約 10-30 倍的增長(zhǎng)，長(zhǎng)期通過(guò) ZK-EVM 來(lái)實(shí)現(xiàn)約 1000 倍的增長(zhǎng)，并且對(duì)于某些特定類(lèi)型的計(jì)算（簽名、SNARK/STARK），鏈下聚合可以將性能提升約 10000 倍。
對(duì)于數(shù)據(jù)資源，短期通過(guò) p2p 改進(jìn)和多維度 Gas 來(lái)實(shí)現(xiàn)約 10-20 倍的增長(zhǎng)，長(zhǎng)期通過(guò) Blobs + PeerDAS 來(lái)實(shí)現(xiàn)約 500 倍的增長(zhǎng)。
短期的拓展著眼于讓以太坊跑得更快?，F(xiàn)在以太坊的慢，是因?yàn)楝F(xiàn)在的驗(yàn)證方式是串行的——一個(gè)接一個(gè)地檢查交易。如果某個(gè)交易卡住了，整個(gè)驗(yàn)證過(guò)程就卡住了。
所以接下來(lái)今年的 Glamsterdam 升級(jí)，會(huì)推出區(qū)塊訪問(wèn)列表（BAL）與 ePBS。
區(qū)塊訪問(wèn)列表使區(qū)塊打包者提前告訴驗(yàn)證器：「這個(gè)區(qū)塊里的交易，會(huì)訪問(wèn)這些賬戶和存儲(chǔ)位置」。有了這個(gè)信息，驗(yàn)證器就可以提前準(zhǔn)備，把這些數(shù)據(jù)從硬盤(pán)加載到內(nèi)存。然后，驗(yàn)證器可以并行檢查多個(gè)交易，而不是一個(gè)一個(gè)地檢查。就像工廠的流水線：以前是一個(gè)工人負(fù)責(zé)整個(gè)產(chǎn)品，現(xiàn)在是多個(gè)工人同時(shí)處理不同的部分。
ePBS 則是把區(qū)塊的打包和驗(yàn)證過(guò)程分開(kāi)——區(qū)塊構(gòu)建者負(fù)責(zé)打包交易，提議者負(fù)責(zé)提議區(qū)塊，驗(yàn)證器負(fù)責(zé)驗(yàn)證區(qū)塊。每個(gè)角色各司其職，都做好自己的這部分工作，那么區(qū)塊構(gòu)建者就可以更激進(jìn)地打包更多交易，因?yàn)樘嶙h者和驗(yàn)證器會(huì)幫他檢查，不必?fù)?dān)心安全性問(wèn)題。
Gas 費(fèi)重定價(jià) + 多維度 Gas 可能可以說(shuō)是「核心招式」?，F(xiàn)在，以太坊所有的操作都用同一種 Gas 費(fèi)。但 Vitalik 的想法是，不同的操作應(yīng)該有不同的價(jià)格。
特別是，創(chuàng)建新?tīng)顟B(tài)（比如創(chuàng)建新賬戶、部署新合約）應(yīng)該有特殊的「狀態(tài)創(chuàng)建費(fèi)」。因?yàn)閯?chuàng)建新?tīng)顟B(tài)是最昂貴的操作。它不僅占用計(jì)算資源，還占用存儲(chǔ)資源。而且，這個(gè)成本是永久的——一旦創(chuàng)建，這個(gè)狀態(tài)就會(huì)一直存在。
所以，Vitalik 的想法是：讓創(chuàng)建新?tīng)顟B(tài)變得更貴，但讓普通交易變得更便宜。
實(shí)現(xiàn)的方法是「水庫(kù)機(jī)制」。想象有兩個(gè)桶，一個(gè)庫(kù)裝「狀態(tài)創(chuàng)建費(fèi)」，另一個(gè)庫(kù)裝「普通 Gas 費(fèi)」。合約互相調(diào)用時(shí)，Gas 會(huì)自動(dòng)從兩個(gè)庫(kù)里借，保證不會(huì)亂。
普通用戶的交易將變得更便宜，因?yàn)檫@些交易不用交「狀態(tài)創(chuàng)建費(fèi)」。而想要?jiǎng)?chuàng)建新?tīng)顟B(tài)的開(kāi)發(fā)者，則需要支付更高的費(fèi)用。這樣，網(wǎng)絡(luò)的整體容量暴增，但狀態(tài)增長(zhǎng)被控制住了，不會(huì)讓全節(jié)點(diǎn)的硬盤(pán)爆炸。
長(zhǎng)期的拓展是讓主網(wǎng)自身做大做強(qiáng)，減少對(duì) Layer 2 的依賴。這包括 Blobs + PeerDAS 與 ZK-EVM 的分階段 Rollout。
Blobs，一種臨時(shí)的大文件存儲(chǔ)，現(xiàn)在主要給 Layer 2 用。以后，以太坊主網(wǎng)自己也會(huì)用 Blobs 來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。但問(wèn)題也隨之而來(lái)——如果每個(gè)節(jié)點(diǎn)都要下載所有的 Blobs，那網(wǎng)絡(luò)會(huì)被撐爆。
這里就要靠 PeerDAS——不用下載全部數(shù)據(jù)，只需要下載一小部分。就像抽樣調(diào)查，不需要問(wèn)每一個(gè)人，只需要問(wèn)一小部分人，就能推斷出整個(gè)群體的情況。結(jié)合 ZK 證明，即使只下載了全部數(shù)據(jù)的 1/16，你也能確認(rèn)數(shù)據(jù)完整性。
然后是 ZK-EVM 的分階段 Rollout，這使得驗(yàn)證一個(gè)區(qū)塊不再需要重新執(zhí)行區(qū)塊里的所有交易，節(jié)點(diǎn)直接去相信 ZK 證明就好，驗(yàn)證的成本就從「執(zhí)行所有交易」降低到「驗(yàn)證一個(gè) ZK 證明」。
Vitalik 的計(jì)劃是，2026 年，部分節(jié)點(diǎn)試用 ZK 驗(yàn)證。到 2027 年，鼓勵(lì)更多節(jié)點(diǎn)使用。最后，一個(gè)區(qū)塊要有效，必須包含來(lái)自不同證明系統(tǒng)的 5 種證明類(lèi)型中的 3 種。他預(yù)計(jì)，所有節(jié)點(diǎn)（索引節(jié)點(diǎn)除外）最后都將依賴于 ZK-EVM 證明。
沒(méi)有「靈丹妙藥」的狀態(tài)拓展
現(xiàn)在讓我們看看短期與長(zhǎng)期拓展中還沒(méi)有談到的「狀態(tài)資源」。盡管在短期，仍然能夠通過(guò)與區(qū)塊訪問(wèn)列表同步、p2p 改進(jìn)以及數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化等方式提升約 5-30 倍，但長(zhǎng)期呢？
Vitalik 的答案是，沒(méi)有。
為什么狀態(tài)資源這么難擴(kuò)展？以太坊的狀態(tài)就像一個(gè)巨大的數(shù)據(jù)庫(kù)。這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)里存著所有賬戶的余額、所有合約的代碼、所有存儲(chǔ)位置的數(shù)據(jù)。
現(xiàn)在這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)還不大，只有大約 100 GB，但如果把狀態(tài)擴(kuò)展 20 倍，就是 2 TB。那時(shí)間再長(zhǎng)一些呢？8 TB？
問(wèn)題不在于硬盤(pán)裝不下，而是：
- 數(shù)據(jù)庫(kù)效率受到影響：現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫(kù)使用樹(shù)結(jié)構(gòu)（比如 Merkle 樹(shù)）來(lái)組織數(shù)據(jù)。當(dāng)寫(xiě)入一個(gè)新數(shù)據(jù)時(shí)，需要更新整棵樹(shù)。這意味著，如果你要做 X 次更新，在數(shù)據(jù)庫(kù)層面就又是 X 次操作，而不是更新一次，數(shù)據(jù)庫(kù)操作一次就行了。更新越多，操作越多，寫(xiě)入會(huì)慢到爆炸。
- 同步困難：一個(gè)新加入以太坊網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，需要下載整個(gè)狀態(tài)，才能驗(yàn)證新的區(qū)塊。如果數(shù)據(jù)規(guī)模到 8 TB，大多數(shù)人當(dāng)前的網(wǎng)速又要下很久。
解決方案是有的，但 Vitalik 認(rèn)為都有問(wèn)題：
- 強(qiáng)狀態(tài)無(wú)狀態(tài)性：節(jié)點(diǎn)不需要存儲(chǔ)完整的狀態(tài)，只需要用戶提供 Merkle 證明。Vitalik 認(rèn)為，這個(gè)方案存在狀態(tài)存儲(chǔ)的中心化、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)訪問(wèn)導(dǎo)致交易失敗以及帶寬成本問(wèn)題。
- 狀態(tài)過(guò)期：不經(jīng)常訪問(wèn)的狀態(tài)，自動(dòng)從活躍狀態(tài)中刪除。節(jié)點(diǎn)只需要存儲(chǔ)最近訪問(wèn)過(guò)的狀態(tài)，就能大大減少存儲(chǔ)空間。Vitalik 認(rèn)為存在一個(gè)根本性的「存在問(wèn)題」，即創(chuàng)建一個(gè)新?tīng)顟B(tài)時(shí)，如何證明某狀態(tài)「從未存在」。假設(shè)創(chuàng)建一個(gè)新賬戶，那么就需要證明，新賬戶地址在以太坊上從未被創(chuàng)建過(guò)。這意味著，每個(gè)新賬戶的創(chuàng)建，都需要檢查 10 年的歷史數(shù)據(jù)，創(chuàng)建新賬戶將變得復(fù)雜且昂貴。
Vitalik 最終的方法是，結(jié)合這兩種方案，提出幾種新的狀態(tài)形式，這是對(duì)以太坊狀態(tài)資源架構(gòu)的整體變更：
- 臨時(shí)存儲(chǔ)：一種會(huì)自動(dòng)過(guò)期的存儲(chǔ)。比如，可以創(chuàng)建一個(gè)新的樹(shù)，每個(gè)月自動(dòng)清零。這種存儲(chǔ)可以用于臨時(shí)數(shù)據(jù)，訂單簿、流動(dòng)性池、臨時(shí)計(jì)數(shù)器等這些數(shù)據(jù)通常不需要永久存儲(chǔ)，一個(gè)月后，舊的訂單過(guò)期了，新的流動(dòng)性池又創(chuàng)建了。
- 周期性存儲(chǔ)：與臨時(shí)存儲(chǔ)類(lèi)似，但周期更長(zhǎng)，比如 1 年。
- 受限存儲(chǔ)：某些存儲(chǔ)只能以特定方式訪問(wèn)。比如，一個(gè) ERC20 代幣的余額存儲(chǔ)，可能只能通過(guò)特定的接口訪問(wèn)。這樣，系統(tǒng)就可以對(duì)這種存儲(chǔ)進(jìn)行優(yōu)化。
同時(shí)，保留現(xiàn)有的狀態(tài)形式。這樣，執(zhí)行可能便宜 1000 倍（通過(guò) ZK-EVM），但新?tīng)顟B(tài)創(chuàng)建可能只便宜 20 倍。
Vitalik 認(rèn)為，有了新的狀態(tài)形式，開(kāi)發(fā)者就有了選擇。繼續(xù)使用現(xiàn)有的狀態(tài)形式，但支付更高的費(fèi)用，或是重新設(shè)計(jì)應(yīng)用，使用新的狀態(tài)形式，獲得更低的費(fèi)用。對(duì)于常見(jiàn)的用例（比如 ERC20 余額、NFT），會(huì)有標(biāo)準(zhǔn)化的工作流，而對(duì)于更復(fù)雜的用例（比如 DeFi），開(kāi)發(fā)者需要自己想辦法來(lái)優(yōu)化。
這種策略相當(dāng)有趣，頗有點(diǎn)開(kāi)發(fā)者動(dòng)動(dòng)腦子降低成本，廣大以太坊用戶從中受益的意味。
到此這篇關(guān)于以太坊未來(lái)5年將如何擴(kuò)展?一文詳解以太坊擴(kuò)展路線圖的文章就介紹到這了,更多相關(guān)以太坊擴(kuò)展計(jì)劃詳解內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持腳本之家！
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