以太坊 Pectra 升級:是里程碑還是又一個噱頭?

作者:Dewhales Research 翻譯:善歐巴,金色財經

1. 引言

以太坊的升級歷程一直遵循一種有結構的、深思熟慮的方式,每次升級都旨在解決特定的技術挑戰,同時為未來的需求做準備。從早期的 Byzantium 和 Constantinople,到劃時代的 The Merge,以太坊網絡不斷演進,以增強其能力並滿足市場的需求。即將到來的 Pectra 升級(EIP-7600)是這場持續演化的最新一步,包含了 11 項以太坊改進提案(EIPs),涵蓋了網絡效率與功能的多個方面。

在之前的升級基礎上,比如 The Merge、Shanghai-Capella(Shapella)和 Dencun,Pectra 旨在消除剩餘的瓶頸,併為進一步的技術進步鋪路。簡而言之,之前每次升級對以太坊的作用如下:

The Merge(2022年9月):標誌著以太坊從 PoW 向 PoS 轉型,顯著降低能源消耗,並引入了質押作為新的共識機制。

Shanghai-Capella(2023年4月):也稱為 Shapella,此次升級允許質押者提取其鎖定的 ETH,增強了以太坊生態系統中的流動性。

Dencun(2024年3月):引入 proto-danksharding 和 blob 交易,推動了 Optimism 和 Arbitrum 等 L2 解決方案的發展,為更好的可擴展性和更高的交易吞吐量奠定了基礎。

如今,以太坊正準備迎接 Pectra 硬分叉,預計將在 5 月 7 日上線主網。Pectra 的重點是提升驗證者效率、增強數據可用性、改善用戶體驗,同時為未來的創新(如 Verkle Trees 和無狀態客戶端)打基礎。

Pectra 的測試從 2 月 24 日部署到以太坊的 Holesky 測試網開始。然而,該升級並未如預期完成,開發者開始調查問題。3 月 5 日在 Sepolia 測試網的第二次嘗試同樣遇到問題,一名不明攻擊者利用邊緣情況,導致挖出大量空塊。為了確保升級更順利地推出,以太坊核心開發者啟動了名為 Hoodi 的新測試網,Pectra 於 3 月 26 日成功部署。隨著測試趨於穩定,以太坊有望在 5 月初上線主網版本。

2. Pectra 硬分叉到底是什麼?它將帶來哪些影響?

如前所述,這次升級包含 11 項 EIPs,每一項都以不同的方式服務於以太坊網絡:

1. EIP-2537:為 BLS12-381 曲線操作增加預編譯

EIP-2537 旨在將 BLS12-381 曲線操作添加到以太坊,使密碼學操作更高效、可擴展。此提案引入了新的預編譯合約(內置的以太坊函數),讓智能合約可以直接使用 BLS12-381 操作,而無需額外實現。可以將其類比為內置計算器,代替手動計算複雜數學。這項 EIP 的兩個關鍵提升是:

批量驗證:允許以太坊同時驗證多個簽名,而不是逐個檢查。

更小的簽名:縮小簽名體積,從而節省區塊空間(更便宜、更快)。

EIP-2537 通過提升加密驗證的速度和成本效率來幫助以太坊擴展。此外,它對於零知識證明和增強隱私的技術尤其重要。

2. EIP-2935:在狀態中保存歷史區塊哈希

可以把以太坊想象成一本大家共同記錄交易的大筆記本。全節點保留完整記錄,但如果有些節點不存儲全部歷史還能參與呢?這就是“無狀態客戶端”的意義所在——它們不保存整個區塊鏈狀態,卻仍然可以高效驗證與互動。這是通過密碼學證明實現的。

EIP-2935 提議一種新的方式,用於保存和讀取以太坊的歷史狀態(如賬戶餘額、合約數據等)。其目的如下:

• 將可用的過去狀態根(即以太坊數據快照)從 256 個區塊提升至 8192 個;

• 允許無狀態客戶端快速驗證交易,而無需完整區塊鏈歷史。他們可以只請求證明,而不是下載所有數據。

這個改進的重要性體現在:

• 允許更多輕節點參與,有助於以太坊擴展;

• 支持 Verkle Trees 和無狀態以太坊(未來大升級);

• 縮短新節點的同步時間。

3. EIP-6110:鏈上提供驗證者存款數據

EIP-6110 提議改變新驗證者加入以太坊 PoS 系統的方式,使質押流程更簡單。

當前,如果有人想成為驗證者,需要在執行層發送存款交易。而共識層依賴出塊者之間的投票機制來確認這些存款。這種方式複雜且緩慢(可能需要約 12 小時),並存在安全風險。

EIP-6110 建議由執行層在每個區塊中直接包含一份存款操作列表。這樣一來,共識層就可以立即、自動識別新存款,而無需等待投票。

簡單來說,此提案旨在通過簡化執行層與共識層之間的數據共享,讓加入驗證者網絡的過程更快、更安全。

4. EIP-7002:執行層可觸發退出操作

目前,驗證者需使用其“驗證者密鑰”(一個 BLS 密鑰)向信標鏈發送退出請求,才能停止質押並提取 ETH。而提款密鑰只能接收資金,無法發起退出操作。這在密鑰由不同用戶控制或驗證密鑰丟失時,會帶來問題。

EIP-7002 引入一個新的執行層智能合約,允許質押者用提款密鑰發起退出。這意味著只需與該合約交互,就可以不依賴驗證密鑰或信標鏈訪問權完成退出操作。

5. EIP-7251:提高 MAX_EFFECTIVE_BALANCE 上限

EIP-7251 將驗證者最大有效質押額度從 32 ETH 提升至 2048 ETH,允許驗證者質押更大額度,無需運行多個節點。

這一變化讓小質押者通過額外質押賺取更多獎勵,而大型質押者則可集中管理,提升效率。通過減少冗餘驗證者節點,該提案有助於降低網絡負載並可能加快證明速度。

6. EIP-7549:將委員會索引移出簽名內容

EIP-7549 提議修改驗證者簽名投票(即證明)的方式。目前每個證明都包含一個“委員會索引”,標識驗證者所屬小組。因此即使兩個驗證者投票一致,他們的證明也不一樣。

此提案建議將委員會索引移出簽名部分。這樣,相同投票可以更容易地合併,大幅降低需處理的單獨證明數量,從而提升以太坊的共識效率。

此外,EIP-7549 也是朝“Based Rollups”方向邁出的關鍵一步。通過優化共識流程,以太坊可以作為一個去中心化的排序器,減少對第三方排序器的依賴,從而讓 Based Rollups 更具可行性。

7. EIP-7623:提高 calldata 成本

在 Dencun 升級引入 blob 之前,Layer 2 網絡依賴 EVM 中的 calldata 來永久存儲數據,儘管這並不是最高效的方式。儘管現在 blob 已成為推薦的數據存儲方式,但在某些情況下,使用 calldata 的成本依然更低。

EIP-7623 提議提高 calldata 的使用成本,以鼓勵 Layer 2 解決方案全面轉向使用 blob,從而控制區塊大小(尤其是數據密集型交易),促進以太坊網絡更高效、更穩定的發展。

8. EIP-7685:通用執行層請求接口

EIP-7685 為以太坊的執行層(EL)和共識層(CL)之間的通信引入了一個標準化系統,允許智能合約在網絡內部直接觸發請求。這個框架增強了驗證者操作(如提款)的靈活性和效率,因為這些操作可以通過智能合約直接發起,而不再依賴當前較為複雜的鏈間消息機制。

9. EIP-7691:提高 blob 吞吐量

EIP-7691 提議增加每個以太坊區塊中可包含的 blob 數量,以提升網絡可擴展性,尤其是惠及依賴 L1 數據容量的 L2 解決方案。該提案帶來兩項關鍵改變:

Blob 目標和上限:建議將每個區塊的 blob 目標值和最大值分別調整為 6 個和 9 個,從而在不壓垮網絡的前提下提供更高的數據吞吐量。

基礎費用調整:通過修改目標值與最大值之間的比例,優化基礎費用對 blob 使用變化的響應能力。該提案引入新參數,確保基礎費用根據 blob 使用量做出合理反應。

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10. EIP-7702:為 EOA 設置賬戶代碼

EIP-7702 是向賬戶抽象邁進的一步,允許以太坊上的標準用戶賬戶(EOA)臨時執行智能合約邏輯。這種委託機制使 EOA 可以利用通常僅限智能合約錢包的高級功能,如將多個操作打包為一個交易、為他人支付 gas 費,以及實現細粒度的權限控制。此外,用戶還可選擇使用其他加密貨幣(如 $USDC 或 $DAI)來支付交易費用。

11. EIP-7840:在執行層配置文件中添加 blob 調度機制

此提案允許開發者和網絡參與者根據需要修改 blob 的參數,從而優化網絡性能和可擴展性。EIP-7840 在客戶端配置文件中引入了可配置的 blob 目標和最大值,使網絡調優更加簡單,併為 blob 交易創建更可預測的費用市場。

為了更清晰呈現 Pectra 升級的整體脈絡,我們將其 EIP 分為以下幾個主題類別:

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3. 挑戰與擔憂

儘管 Pectra 升級只是以太坊基礎功能優化的一小步,並且開發者們也在全力推進,但仍存在一些潛在風險:

上線過程的複雜性:從測試網過渡到主網涉及重大的技術與協調挑戰。

與以太坊整體發展計劃的一致性:確保 Pectra 升級能夠順利融入以太坊更大的路線圖中是一項關鍵挑戰。由於 Pectra 為 Fusaka 等更大型升級鋪墊基礎,任何失誤或技術問題都有可能產生連鎖反應,進而延遲後續升級,拖慢以太坊長期可擴展性的實現進度。

生態系統的適應能力:驗證者、開發者和 dApp 運營者都需要更新他們的系統,以支持新協議。這不僅需要時間,也會消耗大量資源。生態系統適應的速度與效率,將在很大程度上決定此次升級的成敗。

需要注意的是,用戶的賬戶餘額不會發生變化,他們當前持有的 ETH(及其他以太坊生態代幣)在升級後仍可照常使用。

市場影響:儘管此次升級旨在增強以太坊核心功能,其短期內對 $ETH 價格的影響尚不可預測,主要取決於投資者情緒與實際採用率。

監管關注:如果升級影響了質押經濟模型或引發新的中心化風險,可能會引起監管機構的注意。

4. Pectra 對以太坊網絡和生態系統的潛在影響

儘管 Pectra 被認為是一個相對“小勝利”,但它將影響一切,即以太坊網絡、生態系統和玩家,其影響不容忽視甚至低估。此外,它是未來升級(如 Fusaka)的基礎。正如我們在上文中提到的,Pectra 的技術影響,現在我們將對它們進行概述:

1.對以太坊網絡和生態系統的影響:

  • 可擴展性增強
  • 用戶體驗改進
  • L2 解決方案通過增強數據可用性和降低成本提供支持

2.對用戶的影響:

  • 增強錢包(賬戶)功能
  • 降低交易成本
  • 提高交易速度

3.對開發人員的影響:

  • 增強層間通信
  • 為開發人員提供更好的機會,因為他們可以獲得增強的加密預編譯和擴展的 blob 功能,從而促進創建具有成本效益和創新性的 dApp。

4. 對驗證者的影響:

  • 提高權益靈活性
  • 簡化驗證者操作
  • 自動複合獎勵

最後但並非最不重要的一點是討論以太坊生態系統中的流動性和活動碎片化,隨著 ETH 價格持續走弱,這現在已成為一個熱門話題。隨著以太坊生態系統的擴展,在以太坊高昂的 gas 費用和 L2 網絡快速增長的推動下,越來越多的活動正在轉向 L2 區塊鏈。這種遷移導致流動性分散在多個 L2 上,從而造成碎片化。相比之下,Solana 的統一、單片模型將流動性整合在一個網絡內。換句話說,以太坊通過 L2 解決方案在擴展方面取得了重大進展,這是以流動性和用戶活動碎片化為代價的。

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流動性和活動的去中心化將給網絡和所有參與者帶來負面影響:

  • **對用戶的影響:**流動性分散限制了對深度和流動性資產池的訪問,使得交易者更難以在不對價格產生重大影響的情況下執行大額訂單。
  • **對開發人員的影響:**開發人員在構建能夠跨不同鏈無縫交互的應用程序時面臨挑戰,這導致重複工作和增加複雜性。
  • **對驗證者的影響:**交易數量和費用越低,對區塊空間的需求就越低。因此,當費用下降時,不僅 ETH 消耗率會下降,而且驗證者的收入也會減少。
  • **對 $ETH 價格的影響:**Ultrasound.money 的數據顯示,預計 $ETH 消耗率已降至每年 28,000 $ETH,而供應量增長率已攀升至每年 0.76%。這使得目前的發行率約為每年 950,000 $ETH。因此實際上,$ETH 現在是一種通脹代幣。

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儘管 Pectra 將為更高程度的 L2 採用和擴展鋪平道路,但開發人員和研究人員仍在致力於各種項目和解決方案,以解決 L2 對以太坊網絡的這種“寄生”效應。下面提到了其中一些解決方案和方法:

  1. **互操作性和跨鏈通信:**正在探索解決方案,以實現不同鏈之間的無縫通信和資產轉移,解決缺乏固有互操作性的問題。
  2. **聚合協議:**這些協議旨在整合來自各種來源的流動性,為用戶提供統一的 DeFi 體驗。
  3. **基於 Rollup 的 Rollup:**它們是一種新型的 L2 Rollup,旨在與以太坊的基礎設施深度集成。與傳統 Rollup 不同,基於 Rollup 由以太坊的共識層直接管理。換句話說,Rollup 不再擁有自己獨立的排序器,而是以太坊本身接管了這一角色。這也減少了對中心化參與者的依賴。

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5. Pectra 對以太坊價格的潛在影響

一般來說,技術升級會推高代幣的價格,以太坊也不例外。根據 10xResearch 的數據,短期至中期內 $ETH 價格的平均和中位數變化幾乎總是正值。然而,有一個問題:近年來,尤其是在 The Merge 之後,升級後的數據似乎令人失望。這可以歸因於一個眾所周知的事件,即“買謠言,賣新聞”。所以,誰知道呢?也許這種情況會再次發生在 Pectra 身上。

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拋開歷史不談,對於 Pectra 之後 $ETH 的走向,人們既有樂觀的看法,也有悲觀的看法。在這裡,我們將這些想法分為兩部分:

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綜上所述,沒有人能 100% 確定 ETH 價格會發生什麼,無論是短期內還是 Pectra 之後的長期內。除了我們之前討論的內容之外,還有一些值得注意的宏觀因素:

  1. 更廣泛的加密市場氛圍,
  2. 圍繞 Pectra 的情緒以及市場對其的看法,
  3. 以太坊的競爭對手,最重要的是 Solana,將如何下棋。

6. 以太坊的下一步是什麼?

Pectra 不僅能立即改善以太坊,還能為網絡基礎設施的更深層次轉型奠定基礎。雖然 Pectra 引入了各種代碼更新,但其更大的作用是為即將到來的 Fusaka(Fulu + Osaka)硬分叉奠定基礎,這將實現 Verkle 樹。

Verkle 樹是一種數據結構,旨在使以太坊節點更高效地存儲和訪問數據。通過提供更小、更高效的數據驗證證明,它們有助於減少存儲需求並提高可擴展性,從而使網絡整體更高效。

與 Pectra 相比,Fusaka 的升級規模更大、更復雜,將處理以太坊長期演進的很大一部分。雖然 Fusaka 的具體時間表仍在討論中,但預計將在 2025 年或 2026 年推出,具體取決於之前升級和測試的進度。

Fusaka 可能包含的關鍵改進包括:

  • **對等數據可用性採樣(PeerDAS):**這是一個核心元素,旨在提高數據可用性採樣,從而實現更高的可擴展性。
  • **以太坊對象格式 (EOF):**旨在使以太坊虛擬機 (EVM) 現代化,提高安全性、開發人員工具和整體開發人員體驗。

最後,為了回答本文標題中的問題,我們應該拭目以待 Pectra 將取得多大的成功,以及生態系統和更廣泛的市場如何看待它。

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