以太坊协议未来发展方向解析：The Surge

以太坊联合创始人近期发布了一系列关于以太坊协议未来可能性的文章，内容涵盖了以太坊发展路线图的六个部分。本文将重点解读其中的第二部分The Surge，探讨以太坊的可扩展性和长期发展。

以太坊的核心愿景

以太坊旨在成为去中心化互联网的基础层。通过智能合约支持复杂的去中心化应用程序，成为开发人员构建DeFi、NFT等应用的首选区块链。然而，以太坊在可扩展性方面存在局限性，每秒只能处理15到30笔交易，与传统支付网络相比差距巨大。这导致网络拥堵时gas费高昂，限制了以太坊成为全球规模基础设施的能力。

The Surge的主要目标包括：

• 以太坊L1+L2达到100,000+ TPS
• 保持L1的去中心化和稳健性
• 至少部分L2完全继承以太坊的核心属性
• 最大化L2之间的互操作性

以rollup为中心的未来

The Surge计划主要通过L2解决方案大幅提高可扩展性，rollup是这一战略的关键。以rollup为中心的路线图提出：以太坊L1专注于成为强大且去中心化的基础层，L2承担帮助生态系统扩展的任务。

Rollup将交易在链下打包后提交回主网，在保持安全性和去中心化的同时显著提高吞吐量。这可能将以太坊的可扩展性提高到100,000 TPS以上，允许处理全球规模的应用程序。

今年，以rollup为中心的路线图取得重要成果：随着EIP-4844 blobs推出，以太坊L1的数据带宽大幅增加，多个EVM rollup已进入第一阶段。每个L2作为具有自身规则和逻辑的分片存在，分片实现方式的多样化如今已成为现实。

数据可用性采样(DAS)进一步发展

数据可用性采样(DAS)是The Surge的另一个关键方面，旨在解决数据可用性问题。DAS允许节点在不访问完整数据集的前提下验证数据，从而提高可扩展性和效率。

有两种形式的DAS：PeerDAS和2D DAS。PeerDAS有望增强rollup中的信任假设，使其更加安全。2D DAS不仅在blob内进行随机抽样，还在blob之间进行随机抽样。

借助DAS，以太坊可以处理更大量的数据，实现更快、更便宜的rollup，而不损害去中心化。未来还需要进一步完善2D DAS，并证明其安全属性。

Plasma和其他解决方案

除了Rollup，早期提出的链下扩展方案Plasma也是另一种L2解决方案。Plasma创建子链独立处理交易，定期向主网提交摘要。即使数据可用性出现问题，用户仍可通过提取可用的最新状态来恢复资产。

虽然Plasma的开发在某种程度上落后于rollup，但仍被视为以太坊可扩展性工具包的一部分。此外，改进数据压缩技术和加密证明也在讨论中，以进一步提高rollup和其他L2解决方案的效率。

跨L2互操作性改进

当今L2生态系统面临的主要挑战是跨L2互操作性较弱。需要改进的方面包括：

• 特定链的地址
• 特定链的支付请求
• 跨链兑换和Gas支付
• 轻客户端
• 共享代币桥理念
• 同步组合性

这些任务不仅是技术问题，也是社会问题，需要L2、钱包以及L1合作。

继续扩展以太坊L1

扩展以太坊L1本身，确保它能够容纳越来越多的用例也很重要。L1扩展有三种策略：

1. 改进技术以使L1更易于验证，然后提高Gas限制
2. 降低特定操作成本，增加平均容量
3. 原生Rollups（创建EVM的多个并行副本）

这些技术各有不同的权衡取舍，需要根据具体情况选择。

去中心化和安全性

在扩展过程中，以太坊坚持保持对去中心化的承诺。Rollup和DAS被视为增加容量同时保持去中心化性质的方法。这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。

随着以太坊走向以rollup为中心的未来，确保这些系统的无需信任性变得十分关键。这需要严格的测试和迭代，特别是当它们被更广泛采用时。

The Surge的前景展望

在The Surge之后，以太坊有望不仅可扩展而且保持完全去中心化、安全和可持续性。这一愿景包括通过rollup和DAS扩展第1层，构建更高效的共识算法，改进开发人员工具，以及培育蓬勃发展的dApp生态系统。

以太坊的路线图面临诸多挑战，包括大规模实施rollup、确保L2解决方案安全性以及为量子未来做准备。但如果成功克服这些障碍，以太坊将巩固其作为Web3核心的地位。

在快速发展的区块链领域，以太坊专注于不牺牲去中心化的可扩展性，这是其独特之处。如果The Surge成功，它可能会在未来几年再次改变区块链技术的格局。