Vitalik Buterin的愿景 – EthCC 巴黎大会回顾

前言

我们强烈建议您在阅读本文前先了解工作量证明（PoW）、权益证明（PoS）和 Layer2（L2）扩容，以便于更快地了解本文中探讨的内容。阅读完本文后，我们还建议您观看 Vitalik 在以太坊社区会议 5（ethCC 5）上的完整发言。

背景

Vitalik Buterin 上周在 ethCC 5 上的发言提醒去中心化网络的爱好者们，我们正在经历一个前所未有的技术创新时期。本文将总结 Vitalik 对以太坊未来的愿景，并用浅显的语言解释关键的技术细节。

Merge、Surge、Verge ···

Vitalik 首先概括了以太坊的主要发展阶段（Merge、Surge、Verge、Purge 和 Splurge），他在 2021 年 12 月更新的以太坊路线图中首次提出了这些重要里程碑。

以太坊 Merge（合并）会将以太坊网络的共识机制从 PoW 转变为 PoS。PoS 共识机制能够进一步提高去中心化程度，并将维持以太坊网络运营的电力支出减少 99% 以上。

接下来，Surge 将引入分片技术，这将增加以太坊网络容量、减少网络拥堵并提高交易吞吐量。分片技术还可以与 L2 Rollup 协同工作，使整个网络共同分摊处理 Rollup 所需数据的负担。

随后，Verge 将优化以太坊的存储，并通过引入 Verkle 树证明来减少节点的数据大小。Verkle 树的功能与 Merkle 树相同，但在证明的数据结构上更加高效。Vitalik 解释道，在包含 10 亿条数据的树中，使用 Merkle 树生成证明需要 1 KB，而使用 Verkle 树将只需要不到 150 字节，证明数据大小减少了 85% 以上。

Purge （清理）将涉及对网络底层逻辑的变更，旨在降低协议复杂程度。这些变更包括以太坊改进提案（EIP）4444，它提议去除对太坊客户端存储和检索旧历史数据的需要。这两个变化将进一步减小节点的数据大小，使完整的以太坊节点能够在更轻量级的硬件上运行，从而使在手机上运行质押节点成为可能。

最后，Vitalik 一笔带过了 Splurge，称其为“所有剩下的新奇玩意”。

完成过渡

Vitalik 在对每个以太坊开发阶段进行概括之后，深入地讲解了 PoW 过渡至 PoS 的影响。其中一个显著的变化是 $ETH 产出量下降，从每年固定的 500 万下降至每年约 166 *sqrt(total_deposits)。

166 是一个常数，sqrt（total_deposits）则代表了质押在 PoS 节点中 $ETH 总量的平方根

他还提到，虽然 PoS 允许更高的去中心化程度，但它也伴随着弱主观性的让步。弱主观性是 PoS 区块链的一项根本技术要求，它要求新加入链的节点必须依赖其他节点来确定系统的状态。与客观性相比，弱主观性是一种权衡，因为节点需要来自可信来源的最新状态才能与区块链同步。在比特币等 PoW 区块链上不需要弱主观性，确定处于活跃状态的链只需找到最长的那一条。

以太坊的成长轨迹

接下来，Vitalik 讨论了他对以太坊成长历程的想法以及 L1 和 L2 在未来将会扮演的不同角色。

Vitalik 解释说，以太坊目前正处于快速迭代阶段，在接下来的几个开发阶段后，系统能力的提升速度将会逐渐放缓。Vitalik 认为，一旦完成合并，以太坊将实现其预期功能的 55%，届时将跨过图表中的拐点。

随着系统能力提升速度的放缓，以太坊的开发应该以优化安全性、可预测性和去中心化为目标。这种减少快速迭代的过程就是他所说的“慢下来”。

Vitalik 将 L1 和 L2 视为两个不同的角色，L1 将主要用于安全性和可靠性，L2 则会用于快速迭代、高可扩展性和高响应速率。他似乎暗示，随着以太坊生态系统的成熟，最终用户将几乎默认地选择只与 L2 交互。

短期痛苦，长期收益

然后，Vitalik 谈到了一些短期痛苦将带来长期收益的例子。几个值得注意的例子是转向 Verkle 树、EIP-4444 和禁止自毁（地址）操作码。

自毁（地址）功能的主要问题是它给 EVM 增加了不必要的复杂性，但没有带来太多实用性。禁止此操作码将破坏仅与少数 Dapp 的向后兼容性，并且由于准备时间较长，开发人员将会有充足的时间应对这项更改。

这项更改将发生在 Verge 和 Purge 阶段，总体上的目的是打破某些 DApp 的向后兼容性，迫使开发人员重新开发一些功能。但是，从长远来看，这将大大降低以太坊的整体复杂程度，随着时间的推移，还将逐步减少以太坊客户端中的代码量。

关注什么？去中心化

此外，Vitalik 讨论了他对以太坊的去中心化目标，在这之前还提到了他不希望、甚至害怕实现的功能，比如添加对多个虚拟机（eWASM 和 Cairo）的支持，实现基础层 SNARKs，以及屈服于“即使没有一个人能通盘理解整个协议也没有关系，因为我们可以对每个模块实行专业化”的心态。

对于实现多个虚拟机的担忧和对上述心态的担忧是相同的：厌恶倍增协议复杂性。就 SNARK 而言，目前 SNARK 算法的易读性很差，使得它们难以理解，也不适合在以太坊基础层上实现。

以太坊的发展需要专注于去中心化，而不是专注于可能破坏网络稳定性的协议改进。随着 Merge 和 Verge 中实现的新功能趋于稳定，协议的迭代速度放缓，实现去中心化将更加容易。

去中心化目标包括一个易于使用，允许用户直接访问共识层的轻量客户端，以及更好地支持小量级质押者和去中心化质押池。通过逐步降低计算复杂度和客户端存储需求，去中心化程度将得到提升。

长期目标

在演讲的最后，Vitalik 提到了他在以太坊 2021 年版路线图之外的一些长期目标。

当量子计算机在不远的将来出现时，以太坊将需要进行密码学升级，因为椭圆曲线密码学（Elliptic curve cryptography）无法抵抗量子攻击。此外，在 zkEVM 工作良好的情况下，有可能会在基础层新建用于交易的空间，不过这需要良好的 zk-SNARK 算法易读性。最后 Vitalik 强调，保持开放的心态很重要，因为我们永远不知道未来会需要什么。

写在最后

Vitalik 的演讲向我们传达了他对以太坊的愿景：通过不断提高去中心化程度和降低代码复杂程度，使基础层最大程度地牢固和可靠。这种安全性远比不断迭代基础层的功能更重要，因为大多数未来的创新都将发生在 L2 上。无论您在 Web3 领域里扮演什么角色，都可以从 Vitalik 在以太坊大会的演讲中提取出很多有价值的信息。希望本文能够让您对以太坊的前进道路有更清晰的了解。