Vitalik：The Surge階段Ethereum協(xié)議應(yīng)該怎么發(fā)展
按：本文為Ethereum創(chuàng)始人Vitalik近期發(fā)表的“Ethereum協(xié)議的未來發(fā)展”系列文章的第二部分“PossiblefuturesfortheEthereumprotocol,part2:TheSurge”，第一部分見金色財(cái)經(jīng)此前報(bào)道“EthereumPoS還有哪些可以改進(jìn)”。由金色財(cái)經(jīng)鄧通編譯，以下為第二部分全文：
一開始，Ethereum的路線圖中有兩種擴(kuò)展策略。
其中之一是“分片（sharding）”：每個(gè)Node只需要驗(yàn)證和存儲(chǔ)一小部分交易，而不是驗(yàn)證和存儲(chǔ)鏈中的所有交易。這也是任何其他點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)（例如BitTorrent）的工作原理，因此我們當(dāng)然可以使Blockchain以同樣的方式工作。
另一個(gè)是2層協(xié)議：網(wǎng)絡(luò)將位于Ethereum之上，使它們能夠充分受益于其安全性，同時(shí)使大多數(shù)數(shù)據(jù)和計(jì)算遠(yuǎn)離主鏈?！?層協(xié)議”指的是2015年的狀態(tài)通道、2017年的Plasma，以及2019年的Rollups。Rollup比狀態(tài)通道或Plasma更強(qiáng)大，但它們需要大量的鏈上數(shù)據(jù)帶寬。
幸運(yùn)的是，到2019年，分片研究已經(jīng)解決了大規(guī)模驗(yàn)證“數(shù)據(jù)可用性”的問題。結(jié)果，兩條路徑融合了，我們得到了以Rollup為中心的路線圖，這仍然是Ethereum今天的擴(kuò)展策略。
值得注意的是，三難困境不是定理，介紹三難困境的帖子沒有附帶數(shù)學(xué)證明。它給出了一個(gè)啟發(fā)式的數(shù)學(xué)論證：如果一個(gè)Decentralization友好的Node（例如消費(fèi)者筆記本電腦）每秒可以驗(yàn)證N個(gè)交易，并且您有一個(gè)每秒處理k*N個(gè)交易的鏈，那么（i）每個(gè)交易只能被看到1/k的Node，這意味著攻擊者只需破壞幾個(gè)Node即可推動(dòng)不良交易，或者(ii)您的Node將變得強(qiáng)大并且您的鏈不是Decentralization的。這篇文章的目的從來不是為了表明打破三難困境是不可能的；相反，它是為了表明打破三難困境是困難的——它需要以某種方式跳出論證所暗示的框框進(jìn)行思考。
多年來，一些高性能鏈經(jīng)常聲稱他們解決了三難困境，而沒有在基礎(chǔ)架構(gòu)層面采取任何巧妙的措施，通常是通過使用軟件工程技巧來優(yōu)化Node。這總是具有誤導(dǎo)性，并且在此類鏈中運(yùn)行Node總是比在Ethereum中困難得多。這篇文章探討了為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況的許多微妙之處（以及為什么L1客戶端軟件工程無法單獨(dú)擴(kuò)展Ethereum本身）。
然而，
解決三難困境的另一種方法是Plasma架構(gòu)，它使用巧妙的技術(shù)以激勵(lì)兼容的方式將監(jiān)視數(shù)據(jù)可用性的責(zé)任推給用戶。早在2017-2019年，當(dāng)我們擴(kuò)展計(jì)算所需的只是欺詐證明時(shí)，Plasma的安全功能非常有限，但SNARK的主流化使得Plasma架構(gòu)比以前更適用于更廣泛的用例。DAS的進(jìn)一步進(jìn)展我們要解決什么問題？
截至2024年3月13日，當(dāng)Dencun升級(jí)上線時(shí)，EthereumBlockchain每12秒時(shí)段有3個(gè)約125kB的“blob”，或者每個(gè)時(shí)段約375kB的數(shù)據(jù)可用帶寬。假設(shè)交易數(shù)據(jù)直接發(fā)布到鏈上，ERC20傳輸約為180字節(jié)，因此Ethereum上rollups的最大TPS為：
375000/12/180=173.6TPS
如果我們添加Ethereum的calldata（理論最大值：每個(gè)插槽3000萬個(gè)Gas/每字節(jié)16個(gè)Gas=每個(gè)插槽1,875,000字節(jié)），這將變?yōu)?07TPS。對(duì)于PeerDAS，計(jì)劃將blob計(jì)數(shù)目標(biāo)增加到8-16，這將為我們提供463-926TPS的calldata。
這相對(duì)于EthereumL1來說是一個(gè)重大的提升，但這還不夠。我們想要更多的可擴(kuò)展性。我們的中期目標(biāo)是每個(gè)插槽16MB，如果與匯數(shù)據(jù)壓縮的改進(jìn)相結(jié)合，將為我們提供約58,000TPS。PeerDAS是什么以及它是如何工作的？
PeerDAS是“一維采樣”的相對(duì)簡單的實(shí)現(xiàn)。Ethereum中的每個(gè)blob都是253位素?cái)?shù)域上的4096次多項(xiàng)式。我們廣播多項(xiàng)式的“份額”，其中每個(gè)份額由從總共8192個(gè)坐標(biāo)集中獲取的相鄰16個(gè)坐標(biāo)處的16個(gè)評(píng)估組成。8192次評(píng)估中的任意4096次（使用當(dāng)前建議的參數(shù)：128個(gè)可能樣本中的任意64個(gè)）都可以恢復(fù)該blob。
2Dsampling.來源：a16z
至關(guān)重要的是，計(jì)算承諾的擴(kuò)展不需要blob，因此該方案從根本上對(duì)分布式塊構(gòu)建是友好的。實(shí)際構(gòu)建區(qū)塊的Node只需要有BlobKZG承諾，并且自己可以依賴DAS來驗(yàn)證Blob的可用性。1DDAS本質(zhì)上對(duì)分布式區(qū)塊構(gòu)建也很友好。與現(xiàn)有研究有哪些聯(lián)系？
介紹數(shù)據(jù)可用性的原始文章（2018）：https://github.com/ethereum/research/wiki/A-note-on-data-availability-and-erasure-coding
后續(xù)論文：https://arxiv.org/abs/1809.09044
DAS的解釋者帖子，范式：https://www.paradigm.xyz/2022/08/das
KZG承諾的2D可用性：https://ethresear.ch/t/2d-data-availability-with-kate-commitments/8081
ethresear.ch上的PeerDAS： https://ethresear.ch/t/peerdas-a-simpler-das-approach-using-battle-tested-p2p-components/16541和論文：https://eprint.iacr.org/2024/1362
EIP-7594：https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-7594
ethresear.ch上的SubnetDAS：https://ethresear.ch/t/subnetdas-an-intermediate-das-approach/17169
2D采樣中可恢復(fù)性的細(xì)微差別：https://ethresear.ch/t/nuances-of-data-recoverability-in-data-availability-sampling/16256還需要做什么，需要權(quán)衡什么？
下一步是完成PeerDAS的實(shí)施和推出。從那時(shí)起，不斷增加PeerDAS上的blob計(jì)數(shù)是一項(xiàng)漸進(jìn)的工作，同時(shí)仔細(xì)觀察網(wǎng)絡(luò)并改進(jìn)軟件以確保安全。與此同時(shí)，我們希望開展更多關(guān)于PeerDAS和其他版本的DAS形式化及其與分叉選擇規(guī)則安全性等問題的交互方面的學(xué)術(shù)工作。
展望未來，我們需要做更多的工作來找出2DDAS的理想版本并證明其安全特性。我們還希望最終從KZG遷移到抗量子、無需可信設(shè)置的替代方案。目前，我們不知道有哪些候選者對(duì)分布式區(qū)塊構(gòu)建友好。即使使用遞歸STARK來生成重建行和列的有效性證明的昂貴“強(qiáng)力”技術(shù)也不夠，因?yàn)閺募夹g(shù)上講，STARK的哈希值大小為O(log(n)*log(log(n))(與STIR），實(shí)際上STARK幾乎和整個(gè)斑點(diǎn)一樣大。
從長遠(yuǎn)來看，我認(rèn)為現(xiàn)實(shí)的路徑是：
理想的2DDAS工具；
堅(jiān)持使用1DDAS，為了簡單性和robustness而犧牲采樣帶寬效率并接受較低的數(shù)據(jù)上限；
（硬樞軸）放棄DA，并完全擁抱Plasma作為我們關(guān)注的主要第2層架構(gòu)。
我們可以通過權(quán)衡范圍來看待這些：
最簡單的增益就是零字節(jié)壓縮：用兩個(gè)表示零字節(jié)數(shù)量的字節(jié)替換每個(gè)長的零字節(jié)序列。更進(jìn)一步，我們利用交易的特定屬性：
簽名聚合-我們從ECDSA簽名切換到BLS簽名，BLS簽名具有可以將許多簽名組合在一起形成單個(gè)簽名的屬性，該簽名可以證明所有原始簽名的有效性。L1沒有考慮這一點(diǎn)，因?yàn)轵?yàn)證的計(jì)算成本（即使使用聚合）也更高，但在像L2這樣的數(shù)據(jù)稀缺環(huán)境中，它們可以說是有意義的。ERC-4337的聚合功能提供了實(shí)現(xiàn)此目的的一種途徑。
用指針替換地址-如果以前使用過地址，我們可以用指向歷史位置的4字節(jié)指針替換20字節(jié)地址。這是實(shí)現(xiàn)最大收益所必需的，盡管需要付出努力才能實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樗枰ㄖ辽僖徊糠郑〣lockchain的歷史才能有效地成為國家的一部分。
交易值的自定義序列化-大多數(shù)交易值只有很少的數(shù)字，例如。0.25ETH表示為250,000,000,000,000,000wei。Gasmax-basefees和優(yōu)先級(jí)費(fèi)用的工作原理類似。因此，我們可以使用自定義十進(jìn)制浮點(diǎn)格式，甚至是特別常見值的字典，非常緊湊地表示大多數(shù)貨幣值。與現(xiàn)有研究有哪些聯(lián)系？
來自sequence.xyz的探索：https://sequence.xyz/blog/compressing-calldata
針對(duì)L2的Calldata優(yōu)化合約，來自ScopeLift：https://github.com/ScopeLift/l2-optimizoooors
另一種策略-基于有效性證明的Rollup（又名ZKRollup）發(fā)布狀態(tài)差異而不是交易：https://ethresear.ch/t/rollup-diff-compression-application-level-compression-strategies-to-reduce-the-l2-data-footprint-on-l1/9975上的-l2-數(shù)據(jù)足跡
BLS錢包-通過ERC-4337實(shí)現(xiàn)BLS聚合：https://github.com/getwax/bls-wallet還需要做什么，需要權(quán)衡什么？
剩下要做的主要工作就是將上述方案落到實(shí)處。主要的權(quán)衡是：
切換到BLS簽名需要付出巨大的努力，并且會(huì)降低與可提高安全性的可信硬件芯片的兼容性?？梢允褂闷渌灻桨傅腪K-SNARK包裝器來替代它。
動(dòng)態(tài)壓縮（例如用指針替換地址）使客戶端代碼變得復(fù)雜。
將狀態(tài)差異發(fā)布到鏈而不是交易會(huì)降低可審計(jì)性，并使許多軟件（例如區(qū)塊瀏覽器）無法工作。它如何與路線圖的其他部分交互？
ERC-4337的采用，以及最終將其部分內(nèi)容納入L2EVM中，可以大大加快聚合技術(shù)的部署。將ERC-4337的部分內(nèi)容納入L1可以加速其在L2上的部署。廣義Plasma我們要解決什么問題？
即使使用16MBblob和數(shù)據(jù)壓縮，58,000TPS也不一定足以完全接管消費(fèi)者支付、Decentralization社交或其他高帶寬領(lǐng)域，如果我們開始考慮隱私，情況就尤其如此，這可能會(huì)使可擴(kuò)展性下降3-8x。對(duì)于大容量、低價(jià)值的應(yīng)用程序，當(dāng)今的一個(gè)選擇是validium，它使數(shù)據(jù)處于鏈下狀態(tài)，并具有有趣的安全模型，操作員無法竊取用戶的資金，但它們可以消失并暫時(shí)或永久凍結(jié)所有用戶的資金資金。但我們可以做得更好。它是什么以及它是如何工作的？
Plasma是一種擴(kuò)展解決方案，涉及運(yùn)營商在鏈外發(fā)布區(qū)塊，并將這些區(qū)塊的Merkle根放在鏈上（與Rollups不同，rollups是將整個(gè)區(qū)塊放在鏈上）。對(duì)于每個(gè)區(qū)塊，運(yùn)營商向每個(gè)用戶發(fā)送一個(gè)Merkle分支，證明該用戶的資產(chǎn)發(fā)生了什么或沒有發(fā)生什么。用戶可以通過提供Merkle分支來提取資產(chǎn)。重要的是，該分支不必扎根于最新狀態(tài)-因此，即使數(shù)據(jù)可用性失敗，用戶仍然可以通過撤回可用的最新狀態(tài)來恢復(fù)其資產(chǎn)。如果用戶提交無效分支（例如，退出他們已經(jīng)發(fā)送給其他人的資產(chǎn)，或者運(yùn)營商自己憑空創(chuàng)建資產(chǎn)），鏈上挑戰(zhàn)機(jī)制可以裁定該資產(chǎn)正確屬于誰。
制作EVMPlasma鏈的一種方法（不是唯一方法）：使用ZK-SNARK構(gòu)建并行UTXO樹，反映EVM所做的余額變化，并定義什么是“同幣”的唯一映射歷史上的不同點(diǎn)。然后可以在此基礎(chǔ)上構(gòu)建Plasma結(jié)構(gòu)。
一個(gè)重要的見解是Plasma系統(tǒng)不需要完美。即使您只能保護(hù)一部分資產(chǎn)（例如，即使只是過去一周沒有移動(dòng)的Tokens），您也已經(jīng)大大改善了超可擴(kuò)展EVM的現(xiàn)狀，這是一個(gè)驗(yàn)證。
另一類結(jié)構(gòu)是混合Plasma/rollups結(jié)構(gòu)，例如Intmax。這些結(jié)構(gòu)將每個(gè)用戶的非常少量的數(shù)據(jù)放在鏈上（例如5字節(jié)），通過這樣做，可以獲得介于Plasma和Rollup之間的屬性：在Intmax情況下，您可以獲得非常高水平的可擴(kuò)展性和隱私性，即使在16MB世界中，理論上容量上限也約為16,000,000/12/5=266,667TPS。與現(xiàn)有研究有哪些聯(lián)系？
原始Plasma論文：https://plasma.io/plasma-deprecated.pdf
Plasma現(xiàn)金：https://ethresear.ch/t/plasma-cash-plasma-with-much-less-per-user-data-checking/1298
Plasma現(xiàn)金流： https://hackmd.io/DgzmJIRjSzCYvl4lUjZXNQ?view#-Exit
Intmax（2023）：https://eprint.iacr.org/2023/1082還需要做什么，需要權(quán)衡什么？
剩下的主要任務(wù)是將Plasma系統(tǒng)投入生產(chǎn)。如上所述，“plasma與validium”不是二元對(duì)立：任何validium都可以通過將Plasma功能添加到退出機(jī)制中來至少提高一點(diǎn)點(diǎn)安全性能。研究部分是為了獲得EVM的最佳屬性（在信任要求、最壞情況的L1Gas成本和DoS脆弱性方面）以及替代的特定于應(yīng)用程序的結(jié)構(gòu)。此外，Plasma相對(duì)于rollups的概念復(fù)雜性更大，需要通過研究和構(gòu)建更好的通用框架來直接解決。
使用Plasma設(shè)計(jì)的主要缺點(diǎn)是它們更多地依賴于操作員并且更難“基于”，盡管混合Plasma/rollup設(shè)計(jì)通常可以避免這個(gè)弱點(diǎn)。它如何與路線圖的其他部分交互？
Plasma解決方案越有效，L1擁有高性能數(shù)據(jù)可用性功能的壓力就越小。將活動(dòng)移至L2還可減少L1上的MEV壓力。成熟的L2證明系統(tǒng)我們要解決什么問題？
如今，大多數(shù)Rollup實(shí)際上還不是去信任的；有一個(gè)安全理事會(huì)有能力推翻（樂觀或有效性）證明系統(tǒng)的行為。在某些情況下，證明系統(tǒng)甚至根本不存在，或者即使存在也僅具有“咨詢”功能。最領(lǐng)先的是(i)一些特定于應(yīng)用程序的Rollup，例如Fuel，它們是去信任的，以及(ii)截至撰寫本文時(shí)，Optimism和Arbitrum，這兩個(gè)完整的EVMRolup已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了部分去信任里程碑稱為“第一階段”。Rollups沒有進(jìn)一步發(fā)展的原因是擔(dān)心代碼中的bug。我們需要去信任的Rollup，因此我們需要正面解決這個(gè)問題。它是什么以及它是如何工作的？
首先，讓我們回顧一下本文最初介紹的“stage”系統(tǒng)。還有更詳細(xì)的要求，但總結(jié)如下：
第0階段：用戶必須能夠運(yùn)行Node并同步鏈。如果驗(yàn)證是完全可信/集中的就可以了。
第一階段：必須有一個(gè)（去信任的）證明系統(tǒng)，確保只接受有效的交易。允許存在一個(gè)可以推翻證明系統(tǒng)的安全委員會(huì)，但只有75%的投票門檻。此外，理事會(huì)的法定人數(shù)阻止部分（即26%以上）必須位于構(gòu)建Rollup的主要公司之外。允許使用功能較弱的升級(jí)機(jī)制（例如DAO），但必須有足夠長的延遲，以便如果批準(zhǔn)惡意升級(jí)，用戶可以在升級(jí)上線之前退出資金。
第二階段：必須有一個(gè)（不信任的）證明系統(tǒng)來確保只接受有效的交易。僅當(dāng)代碼中存在可證明的錯(cuò)誤時(shí)，才允許安理會(huì)進(jìn)行干預(yù)，例如。如果兩個(gè)冗余證明系統(tǒng)彼此不一致，或者如果一個(gè)證明系統(tǒng)接受同一塊的兩個(gè)不同的后狀態(tài)根（或者在足夠長的時(shí)間內(nèi)不接受任何內(nèi)容，例如一周）。允許升級(jí)機(jī)制，但必須有很長的延遲。
我們的目標(biāo)是達(dá)到第二階段。達(dá)到第二階段的主要挑戰(zhàn)是獲得足夠的信心，證明證明系統(tǒng)實(shí)際上足夠值得信賴。有兩種主要方法可以做到這一點(diǎn)：
形式驗(yàn)證：我們可以使用現(xiàn)代數(shù)學(xué)和計(jì)算技術(shù)來證明（樂觀或有效性）證明系統(tǒng)只接受通過EVM規(guī)范的區(qū)塊。這些技術(shù)已經(jīng)存在了幾十年，但最近的進(jìn)步（例如精益4）使它們更加實(shí)用，而人工智能輔助證明的進(jìn)步可能會(huì)進(jìn)一步加速這一趨勢(shì)。
多重證明者：制作多重證明系統(tǒng)，并將資金投入這些證明系統(tǒng)和安全委員會(huì)（和/或其他具有信任假設(shè)的小工具，例如TEE）之間的2-of-3（或更大）多重簽名。如果證明系統(tǒng)同意，則安理會(huì)沒有權(quán)力。如果他們不同意，安理會(huì)只能選擇其中之一，而不能單方面強(qiáng)加自己的答案。
一個(gè)病態(tài)糟糕的例子（甚至是危險(xiǎn)的：我個(gè)人因?yàn)檫@里的鏈選擇錯(cuò)誤而損失了100美元）跨L2UX-雖然這不是Polymarket的錯(cuò)，但跨L2互操作性應(yīng)該是錢包和Ethereum標(biāo)準(zhǔn)的責(zé)任（ERC））社區(qū)。在運(yùn)行良好的Ethereum生態(tài)系統(tǒng)中，從L1到L2或從一個(gè)L2到另一個(gè)L2發(fā)送Tokens應(yīng)該就像在同一個(gè)L1中發(fā)送Tokens一樣。它是什么以及它是如何工作的？
跨L2互操作性改進(jìn)有很多類別。一般來說，提出這些問題的方法是注意到理論上，以Rollup為中心的Ethereum與L1執(zhí)行分片是一樣的，然后詢問當(dāng)前的EthereumL2版本在實(shí)踐中在哪些方面與理想的差距。以下是一些：
鏈特定地址：鏈（L1、Optimism、Arbitrum...）應(yīng)該是地址的一部分。一旦實(shí)現(xiàn)，只需將地址放入“發(fā)送”字段即可實(shí)現(xiàn)跨L2發(fā)送流程，此時(shí)錢包可以在后臺(tái)弄清楚如何進(jìn)行發(fā)送（包括使用橋接協(xié)議）。
特定于鏈的支付請(qǐng)求：制作“向我發(fā)送Z鏈上Y類型的XTokens”形式的消息應(yīng)該是簡單且標(biāo)準(zhǔn)化的。這有兩個(gè)主要用例：（i）支付，無論是個(gè)人對(duì)個(gè)人還是個(gè)人對(duì)商家的服務(wù)，以及（ii）請(qǐng)求資金的dapp，例如。上面的Polymarket例子。
跨鏈交換和Gas支付：應(yīng)該有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的開放協(xié)議來表達(dá)跨鏈操作，例如“我在Optimism上發(fā)送1ETH給在Arbitrum上發(fā)送0.9999ETH的人”，以及“我在Optimism上發(fā)送0.0001ETH”任何人在Arbitrum上包含此交易”。ERC-7683是對(duì)前者的嘗試，而RIP-7755是對(duì)后者的嘗試，盡管兩者都比這些特定用例更通用。
輕客戶端：用戶應(yīng)該能夠?qū)嶋H驗(yàn)證他們正在交互的鏈，而不僅僅是信任RPC提供商。A16zCrypto的Helios為Ethereum本身做到了這一點(diǎn)，但我們需要將這種去信任性擴(kuò)展到L2。ERC-3668（CCIP-read）是實(shí)現(xiàn)此目的的一種策略。
密鑰庫錢包如何工作的程式化圖表。
更激進(jìn)的“共享Tokens橋”想法：想象一個(gè)所有L2都是有效性證明Rollup的世界，每個(gè)插槽都致力于Ethereum。即使在這個(gè)世界上，“本地”將資產(chǎn)從一個(gè)L2轉(zhuǎn)移到另一個(gè)L2也需要提取和存款，這需要支付大量的L1Gas。解決這個(gè)問題的一種方法是創(chuàng)建一個(gè)共享的最小Rollup，其唯一功能是維護(hù)哪個(gè)L2擁有多少種類型的Tokens的余額，并允許通過一系列交叉來集體更新這些余額。由任意L2發(fā)起的L2發(fā)送操作。這將允許跨L2傳輸發(fā)生，而無需每次傳輸支付L1Gas，也不需要基于流動(dòng)性提供者的技術(shù)（如ERC-7683）。
同步可組合性：允許在特定L2和L1之間或多個(gè)L2之間發(fā)生同步調(diào)用。這可能有助于提高defi協(xié)議的財(cái)務(wù)效率。前者可以在沒有任何跨L2協(xié)調(diào)的情況下完成；后者需要共享測(cè)序。基于Rollup自動(dòng)對(duì)所有這些技術(shù)友好。與現(xiàn)有研究有哪些聯(lián)系？
鏈特定地址：ERC-3770：https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-3770
ERC-7683：https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-7683
RIP-7755：https://github.com/wilsoncusack/RIPs/blob/cross-l2-call-standard/RIPS/rip-7755.md
滾動(dòng)密鑰庫錢包設(shè)計(jì)：https://hackmd.io/@haichen/keystore
Helios: https://github.com/a16z/helios
ERC-3668（有時(shí)稱為CCIP-read）：https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-3668
JustinDrake提出的“基于（共享）預(yù)確認(rèn)”的提案：https://ethresear.ch/t/based-preconfirmations/17353
L1SLOAD(RIP-7728): https://ethereum-magicians.org/t/rip-7728-l1sload-precompile/20388
樂觀中的遠(yuǎn)程調(diào)用：https://github.com/ethereum-optimism/ecosystem-contributions/issues/76
AggLayer，其中包括共享令牌橋的想法：https://github.com/AggLayer還需要做什么，需要權(quán)衡什么？
上面的許多例子都面臨著何時(shí)標(biāo)準(zhǔn)化以及標(biāo)準(zhǔn)化哪些層的標(biāo)準(zhǔn)困境。如果標(biāo)準(zhǔn)化太早，您可能會(huì)面臨劣質(zhì)解決方案的風(fēng)險(xiǎn)。如果標(biāo)準(zhǔn)化得太晚，就有可能造成不必要的碎片化。在某些情況下，既有性能較弱但更容易實(shí)施的短期解決方案，也有“最終正確”但需要相當(dāng)長的時(shí)間才能實(shí)現(xiàn)的長期解決方案。
本節(jié)的獨(dú)特之處在于，這些任務(wù)不僅僅是技術(shù)問題：它們也是（也許主要是！）社會(huì)問題。他們需要L2和錢包以及L1進(jìn)行合作。我們成功處理這個(gè)問題的能力是對(duì)我們作為一個(gè)社區(qū)團(tuán)結(jié)在一起的能力的考驗(yàn)。它如何與路線圖的其他部分交互？
這些建議中的大多數(shù)都是“更高層”的結(jié)構(gòu)，因此不會(huì)對(duì)L1考慮產(chǎn)生太大影響。一個(gè)例外是共享排序，它對(duì)MEV影響很大。擴(kuò)展L1上的執(zhí)行我們要解決什么問題？
如果L2變得非?？蓴U(kuò)展且成功，但L1仍然只能處理非常少量的交易，那么Ethereum可能會(huì)出現(xiàn)許多風(fēng)險(xiǎn)：
ETH資產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)狀況變得更加危險(xiǎn)，進(jìn)而影響網(wǎng)絡(luò)的長期安全。
許多L2受益于與L1上高度發(fā)達(dá)的金融生態(tài)系統(tǒng)的緊密聯(lián)系，如果這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)大大削弱，成為L2（而不是獨(dú)立的L1）的動(dòng)力就會(huì)減弱。
L2需要很長時(shí)間才能擁有與L1完全相同的安全保證。
如果L2發(fā)生故障（例如，由于惡意操作或消失的運(yùn)營商），用戶仍然需要通過L1才能恢復(fù)其資產(chǎn)。因此，L1需要足夠強(qiáng)大，至少能夠偶爾真正處理L2的高度復(fù)雜和混亂的結(jié)束。
出于這些原因，繼續(xù)擴(kuò)展L1本身并確保它能夠繼續(xù)適應(yīng)越來越多的用途是很有價(jià)值的。它是什么以及它是如何工作的？
最簡單的擴(kuò)展方法就是簡單地增加Gas限制。然而，這存在中心化L1的風(fēng)險(xiǎn)，從而削弱了使EthereumL1如此強(qiáng)大的另一個(gè)重要屬性：其作為強(qiáng)大基礎(chǔ)層的可信度。關(guān)于簡單Gas限制增加到什么程度是可持續(xù)的一直存在爭論，并且這也會(huì)根據(jù)其他技術(shù)的實(shí)施而發(fā)生變化，以使更大的區(qū)塊更容易驗(yàn)證（例如歷史到期、無狀態(tài)、L1EVM有效性證明）。另一個(gè)需要不斷改進(jìn)的重要事情就是Ethereum客戶端軟件的效率，它今天比五年前更加優(yōu)化。有效的L1Gas限制增加策略將涉及加速這些驗(yàn)證技術(shù)。
另一種擴(kuò)展策略涉及識(shí)別特定的功能和計(jì)算類型，這些功能和計(jì)算類型可以在不損害網(wǎng)絡(luò)分散性或其安全屬性的情況下變得更便宜。這方面的例子包括：
EOF-一種新的EVM字節(jié)碼格式，對(duì)靜態(tài)分析更加友好，可以實(shí)現(xiàn)更快的實(shí)現(xiàn)?？紤]到這些效率，可以給予EOF字節(jié)碼較低的Gas成本。
多維Gas定價(jià)-建立單獨(dú)的基本費(fèi)用以及計(jì)算、數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)的限制可以增加EthereumL1的平均容量，而不增加其最大容量（從而產(chǎn)生新的安全風(fēng)險(xiǎn)）。
降低特定操作碼和預(yù)編譯的Gas成本-從歷史上看，我們已經(jīng)對(duì)某些定價(jià)過低的操作進(jìn)行了幾輪Gas成本的增加，以避免拒絕服務(wù)攻擊。我們已經(jīng)做得較少但可以做更多的事情，那就是降低價(jià)格過高的運(yùn)營的Gas成本。例如，加法比乘法便宜得多，但ADD和MUL操作碼的成本目前相同。我們可以使ADD更便宜，甚至更簡單的操作碼（例如PUSH）更便宜。EOF整體來說比較多。
EVM-MAX和SIMD：EVM-MAX（“模塊化算術(shù)擴(kuò)展”）是一項(xiàng)提議，允許更高效的原生大數(shù)模塊化數(shù)學(xué)作為EVM的單獨(dú)模塊。由EVM-MAX計(jì)算計(jì)算出的值只能由其他EVM-MAX操作碼訪問，除非故意導(dǎo)出；這允許有更大的空間以優(yōu)化的格式存儲(chǔ)這些值。SIMD（“單指令多數(shù)據(jù)”）是一種允許在值數(shù)組上高效執(zhí)行相同指令的提議。兩者一起可以與EVM一起創(chuàng)建一個(gè)強(qiáng)大的協(xié)處理器，可用于更有效地實(shí)現(xiàn)加密操作。這對(duì)于隱私協(xié)議和L2證明系統(tǒng)特別有用，因此它將有助于L1和L2擴(kuò)展。
這些改進(jìn)將在以后關(guān)于Splurge的文章中更詳細(xì)地討論。
最后，第三種策略是原生Rollup（或“內(nèi)置Rollup，enshrinedrollups”）：本質(zhì)上，創(chuàng)建并行運(yùn)行的EVM的許多副本，從而形成一個(gè)與Rollup可以提供的模型等效的模型，但更原生地集成到協(xié)議中。與現(xiàn)有研究有哪些聯(lián)系？
Polynya的EthereumL1擴(kuò)容路線圖：https://polynya.mirror.xyz/epju72rsymfB-JK52_uYI7HuhJ-W_zM735NdP7alkAQ
多維Gas定價(jià)：https://vitalik.eth.limo/general/2024/05/09/multidim.html
EIP-7706：https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-7706
EOF：https://evmobjectformat.org/
EVM-MAX：https://ethereum-magicians.org/t/eip-6601-evm-modular-arithmetic-extensions-evmmax/13168
SIMD：https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-616
原生Rollup：https://mirror.xyz/ohotties.eth/P1qSCcwj2FZ9cqo3_6kYI4S2chW5K5tmEgogk6io1GE
采訪MaxResnick關(guān)于擴(kuò)展L1的價(jià)值：https://x.com/BanklessHQ/status/1831319419739361321
JustinDrake關(guān)于使用SNARK和原生Rollup進(jìn)行擴(kuò)展：https://www.reddit.com/r/ethereum/comments/1f81ntr/comment/llmfi28/還需要做什么，需要權(quán)衡什么？
L1擴(kuò)展有三種策略，可以單獨(dú)或并行執(zhí)行：
改進(jìn)技術(shù)（例如客戶端代碼、無狀態(tài)客戶端、歷史過期）使L1更容易驗(yàn)證，然后提高Gas限制
降低特定操作的成本，在不增加最壞情況風(fēng)險(xiǎn)的情況下提高平均容量
原生Rollup（即“創(chuàng)建EVM的N個(gè)并行副本”，盡管可能為開發(fā)人員在部署副本的參數(shù)方面提供了很大的靈活性）
值得理解的是，這些是具有不同權(quán)衡的不同技術(shù)。例如，原生Rollup在可組合性方面與常規(guī)Rollup有許多相同的弱點(diǎn)：您無法發(fā)送單個(gè)事務(wù)來跨多個(gè)事務(wù)同步執(zhí)行操作，就像您可以在同一L1（或L2）上處理合約一樣。提高Gas限制會(huì)剝奪通過使L1更易于驗(yàn)證而可以實(shí)現(xiàn)的其他好處，例如增加運(yùn)行驗(yàn)證Node的用戶比例以及增加單獨(dú)的抵押者。使EVM中的特定操作更便宜（具體取決于操作方式）可能會(huì)增加EVM的總體復(fù)雜性。
任何L1擴(kuò)展路線圖都需要回答的一個(gè)大問題是：L1和L2的最終愿景是什么？顯然，所有事情都在L1上進(jìn)行是荒謬的：潛在的用例每秒有數(shù)十萬個(gè)事務(wù)，這將使L1完全無法驗(yàn)證（除非我們采用原生Rollup路線）。但我們確實(shí)需要一些指導(dǎo)原則，這樣我們才能確保我們不會(huì)造成這樣的情況：我們將Gas限制提高10倍，嚴(yán)重?fù)p害EthereumL1的Decentralization，并發(fā)現(xiàn)我們只是進(jìn)入了一個(gè)世界，而不是99%的活動(dòng)都在L2上，90%的活動(dòng)都在L2上，因此結(jié)果看起來幾乎相同，除了EthereumL1的特殊性的大部分不可逆轉(zhuǎn)的損失。
一種關(guān)于L1和L2之間“分工”的提議觀點(diǎn)它如何與路線圖的其他部分交互？
讓更多用戶進(jìn)入L1意味著不僅要改善規(guī)模，還要改善L1的其他方面。這意味著更多的MEV將保留在L1上（而不是僅僅成為L2的問題），因此更迫切需要明確地處理它。它極大地增加了L1上快速時(shí)隙時(shí)間的價(jià)值。它還在很大程度上依賴于L1（“TheVerge”）的驗(yàn)證是否順利。
特別感謝JustinDrake、Francesco、Hsiao-weiWang、@antonttc和GeorgiosKonstantopoulos