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Vitalik详解Lean Ethereum路线图:核心组件将迎来全面重构

7月5日,Vitalik在X平台公布了以太坊研究团队在柏林会议上的最新成果,并同步更新了未来的路线图。他强调,“精简版以太坊”并非单一的技术升级,而是一系列将在未来三到四年间陆续部署的网络改进措施。这标志着以太坊迎来了继The Merge之后的第三次重大版本迭代,届时协议层面的几乎所有核心部分都将经历替换或重构。主要更新方向包括:

  • 验证机制:采用递归STARK技术替代直接重新执行。
  • 量子安全:将所有易受量子计算攻击的模块替换为具备量子防御能力的方案。
  • 共识机制:实现可用链与最终性的解耦,支持单轮或双轮最终性确认,从而在理论上获得更优的安全属性,且运行效率更高、结构更简洁。
  • 多维Gas与新状态模型:引入具备更强扩展能力但存在特定限制的新型状态类型(如UTXO、环形缓冲器等),以更好地适配ERC20、NFT及DeFi等领域的需求。
  • 隐私保护:将隐私从附加功能提升为核心目标,在设计mempool、状态树等环节时优先考虑无中介的隐私交易及量子安全性。
  • 形式化验证:实施全面的形式化验证体系,增强协议安全性并推动标准化。
  • 虚拟机(VM):除现有的EVM外,可能引入LeanISA或RISC-V架构,以支持更高效的隐私可编程性及扩展能力。
  • 扩容优化:在未来五年内,分阶段提升Gas上限、Blob容量并缩短出块间隔时间。

Lean Ethereum:以太坊的第三次重大演进

以太坊路线图解析

「Lean Ethereum」不是一次性完成的单一升级,而是一组将在三到四年内逐步上线网络的改进集合。需要明确的是:就是以太坊的第三次重大迭代,正如The Merge被视为第二次迭代一样。协议中几乎所有的核心组件都将被替换:

  • 验证环节将改用递回STARK,而非直接重新执行;递回STARK将成为协议内核的一级组件。
  • 所有易受量子攻击的部分将被量子安全的替代方案所取代。
  • 共识层面:实现可用链与最终性的解耦,采用一轮或两轮最终性机制,理论上具备最优安全特性,且比当前系统更简单、更快。
  • 引入多维gas计量。
  • 状态管理:不再局限于树状结构,而是包含多种可用的状态「形态」。
  • 客户端架构进行相应变更。
  • ⋯⋀

与此同时,项目还将致力于简化流程、清理冗余并强化面向未来的能力。所有这些改变将以对现有应用干扰最小的方式进行。既然我们曾成功完成过(The Merge),这次同样可以做到。

H-star:最后一个「前Lean」时代的分叉

H-star(又称Hegota)可能是以太坊最后一个属于「前Lean」时代主题的分叉。从I-star开始,我们所做的绝大多数工作都将带有鲜明的「Lean」特征。

隐私上升为一级目标

隐私不再是事后的补救措施,而是成为一级目标。在设计Frames、mempool、状态树的添加功能时,我们会明确询问:「量子安全、无中介的隐私协议交易如何通过这些组件?其开销是多少?」

全面引入形式化验证

为了保障安全性,将对所有内容进行形式化验证。

形式化验证也让我们对「正典化」(canonicalization)更加放心——即让协议的某些部分直接由某种语言描述的比特组码来定义。撰写evm-asm的目的之一,就是构建EVM的正典证明系统。

量子安全优先级显著提升

量子安全的优先级得到了大幅提升。这带来了大量新增工作(例如敲定量子安全的blob设计已变得刻不容缓;该项工作已持续数月)。

最具颠覆性的变革:状态模型的革新

整个计划中最具颠覆性的部分,大概是对状态的变更。目前逐渐形成的共识是:现行风格的「动态状态」大致维持不变,仅进行中等幅度的扩容;同时引入更利于扩展的新型态状态——例如区块建构者(builder)无需同步或存储全部数据——虽然这类状态存在较多限制,但其规模将大幅扩展。

举例而言,到2030年,以太坊的状态构成可能是:2 TB的现行风格(动态)状态,加上100 TB的新型态(可扩展但受限)状态。

这种「新型态」非常适合ERC20、NFT和许多DeFi用例,但不适合高度「中心化」的对象,例如Uniswap合约、链上订单簿或其他复杂逻辑(尽管这些对以太坊至关重要,但它们只占状态的一小部分)。

因此,任何应用都不必强制重写,但重写将非常划算——例如将一个ERC20代币改写成使用目前正在探索的新型UTXO存储的新设计,交易手续费可降低10倍以上。

这些新状态型态的设计(目前的想法包括:keyed nonces、环形缓冲区、UTXO、可静态访问的状态、临时状态),是一个非常需要应用开发者(包括注重隐私的应用开发者)回馈的领域,可能需要多轮的重新思考与迭代。

谁来储存状态?激励机制成为核心研究领域

在总状态规模显著增大的背景下,我们需要厘清围绕「谁来储存这些状态、是什么激励他们这么做」的问题。即便提出「每个节点储存1%」的方案也不够完善——他们为什么要储存那1%?又为何愿意对外提供这些数据?这一问题正被提升为一级研究领域。

EVM之外:以太坊亟需新的虚拟机

以太坊将需要一个EVM以外的「VM」,无论以何种形式——至少,我们需要像leanISA这样的东西来支持递回STARK——而将其开放给用户的收益巨大,因为这样我们就能支持可编程隐私与更好的扩展性。目前最有力的竞争者是leanISA和RISC-V。

我个人的理想愿景是:在这个世界中,我们调整协议,使EVM变成高阶语言的编译器层级功能,而协议本身只直接「看到」RISC-V/leanISA。但这距离实现还很遥远。

Gas上限、Blob与Slot时间的持续优化

在未来约5年内,gas上限提升、blob增加与slot time缩短将会多次发生。我们预期Glasterdam会带来一次大幅的gas上限提升。每一步规模的扩大或slot time的缩短,都取决于何时能安全地执行,而这依赖于客户端优化与协议变更的结合。

值得关注的几项具体技术升级

  • 隐私从可选变为内置——未来协议组件的设计起点即是隐私,而非事后打补丁。「隐私不再是附加功能,是一等目标。」
  • 量子抗性大幅提升优先级——EIP-8141启用后,钱包密钥一键轮换到抗量子标准,验证器签名从BLS切换到哈希签名。
  • 状态模型重新设计——2030年以太坊可能支持约2TB现有动态状态+100TB全新可扩展状态,ERC-20、NFT、DeFi用例迁移到新状态后成本更低,无需重写现有合约

这不会是一次性升级,而是3到4年内渐进式推进的系列改动,Vitalik承诺不会打断现有应用。

ETH今日在$1,803附近,24小时+1.5%,路线图发布后价格小幅走强。

一句话总结:Vitalik正在做的事情是把以太坊的复杂度往下压,让普通人也能独立验证这条链——这是一个基础设施项目该有的方向,不是一个想拉盘的项目该说的话。

以太坊路线图解析

结语

以太坊是CROPS。

以太坊正在扩展。

以太坊正在重塑自己。

继续前进。

到此这篇关于Vitalik解析Lean Ethereum(精简以太坊)路线图:几乎所有重要组件都会被替换的文章就介绍到这了,更多相关以太坊路线图解析内容请搜索以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持!