终局 - Vitalik

终局

特别感谢 Optimism 和 Flashbots 的许多人在讨论和思考中为本文做出的贡献，以及 Karl Floersch、Phil Daian、Hasu 和 Alex Obadia 的反馈和审阅。

考虑一下平均的“大区块链”——非常高的出块频率，非常大的区块大小，每秒处理数千笔交易，但也高度中心化：因为区块如此之大，只有几十个或几百个节点能够负担得起运行一个完全参与的节点，该节点可以创建区块或验证现有链。要使这样的链达到可接受的无信任和抗审查性，至少按照我的标准，需要做些什么？

以下是一个可能的路线图：

• 添加第二层质押，资源要求低，用于分布式区块验证。区块中的交易被分成 100 个桶，每个桶后有一个 Merkle 或 Verkle 树 状态根。每个第二层质押者随机分配到一个桶。只有当分配给每个桶的至少 2/3 的验证者签名确认时，区块才会被接受。
• 引入欺诈证明或 ZK-SNARKs，让用户直接（且廉价地）检查区块有效性。ZK-SNARKs 可以直接通过密码学证明区块有效性；欺诈证明是一个更简单的方案，如果区块有一个无效的桶，任何人都可以广播仅针对该桶的欺诈证明。这为随机分配的验证者提供了另一层安全保障。
• 引入 数据可用性采样，让用户检查区块的 可用性。通过使用 DAS 检查，轻客户端可以通过仅下载一些随机选择的片段来验证区块是否已发布。
• 添加二级交易通道以防止审查。一种方法是允许二级质押者提交交易列表，下一个主区块 必须 包含 这些交易。

所有这些完成后，我们会得到什么？我们会得到一个区块 生产 仍然中心化，但区块 验证 是无信任且高度去中心化的链，并且专门的抗审查魔法阻止区块生产者进行审查。 虽然这在美学上有些丑陋，但它确实提供了我们所寻找的基本保证：即使所有主质押者（区块生产者）都意图攻击或审查，他们最坏的情况也只是完全离线，这时链会停止接受交易，直到社区集中资源并设置 一个 诚实的主质押者节点。

现在，考虑一下 rollup 的一个可能的长期未来...

想象一下，某个特定的 rollup——无论是 Arbitrum、Optimism、Zksync、StarkNet 还是其他全新的东西——在工程化其节点实现方面做得非常好，以至于在硬件足够强大的情况下，它真的可以每秒处理 10,000 笔交易。实现这一点的技术在原则上是众所周知的，并且 Dan Larimer 和其他人多年前就实现了这些技术：将执行分为一个运行不可并行但廉价的业务逻辑的 CPU 线程和大量运行昂贵但高度可并行的密码学的其他线程。再想象一下，以太坊 实现了带有数据可用性采样的分片，并且有空间在其 64 个分片之间存储该 rollup 的链上数据。结果，所有人都迁移到这个 rollup。那个世界会是什么样子？

再次，我们会得到一个区块 生产 中心化，区块 验证 是无信任且高度去中心化的世界，并且审查仍然被阻止。Rollup 区块生产者必须处理大量交易，因此这是一个难以进入的市场，但他们无法通过无效的区块。区块可用性由底层链保证，区块有效性由 rollup 逻辑保证：如果是 ZK rollup，它由 SNARKs 保证，而乐观 rollup 只要有一个诚实的参与者在某处运行欺诈证明节点就是安全的（他们可以通过 Gitcoin 资助 获得补贴）。此外，因为用户总是可以选择通过链上二级包含通道提交交易，rollup 排序者也无法有效审查。

现在，考虑 rollup 的另一个可能的长期未来...

没有一个 rollup 成功持有接近以太坊活动的大部分。相反，它们都达到了每秒几百笔交易的上限。我们得到了以太坊的多 rollup 未来——Cosmos 多链愿景，但在提供数据可用性和共享安全性的基础层之上。用户经常依赖 跨 rollup 桥接 在不同的 rollup 之间跳转，而无需支付主链上的高额费用。那个世界会是什么样子？

似乎我们可以拥有一切：去中心化的验证、强大的抗审查性，甚至分布式区块 生产，因为 rollup 都很小，所以很容易开始生产区块。但区块生产的去中心化可能不会持久，因为 跨域 MEV 的可能性。能够 同时 在 多个域 上构建下一个区块有很多好处：你可以创建利用在两个 rollup 或一个 rollup 和主链甚至更复杂的组合中进行交易的套利机会的区块。

Western Gate 发现的跨域 MEV 机会

因此，在多域世界中，存在强烈的压力，要求同一人控制所有域的区块生产。这可能不会发生，但很有可能发生，我们必须为这种可能性做好准备。我们能做些什么？到目前为止，我们知道的最好方法是结合使用两种技术：

• Rollup 实现某种机制，在每个时隙拍卖区块生产，或者以太坊基础层实现 提议者/构建者分离 (PBS)（或两者兼有）。这确保至少区块生产中的任何中心化趋势不会导致一个完全精英捕获和集中的质押池市场主导区块验证。
• Rollup 实现 抗审查的旁路通道，以太坊基础层实现 PBS 抗审查技术。这确保如果潜在高度中心化的“纯”区块生产市场的赢家试图审查交易，有办法绕过审查。

那么结果是什么？区块 生产 是中心化的，区块 验证 是无信任且高度去中心化的，并且审查仍然被阻止。

三条通向同一目的地的路径。

那么这意味着什么？

虽然构建可扩展且安全的长期区块链生态系统有许多路径，但看起来它们都在构建非常相似的未来。区块生产最终很可能会中心化：无论是 rollup 内的网络效应还是跨域 MEV 的网络效应，都以各自不同的方式推动我们朝这个方向发展。但我们 可以 做的是使用协议级技术，如委员会验证、数据可用性采样和旁路通道来“监管”这个市场，确保赢家不能滥用他们的权力。

这对区块生产者意味着什么？ 区块生产可能会成为一个专业化市场，而该领域的专业知识可能会跨越不同的领域。90% 的优秀 Optimism 区块生产者也是优秀的 Arbitrum 区块生产者，优秀的 Polygon 区块生产者，甚至优秀的以太坊基础层区块生产者。如果有许多域，跨域套利也可能成为重要的收入来源。

这对以太坊意味着什么？ 首先，尽管存在固有的不确定性，以太坊非常适应这个未来世界。以太坊 以 rollup 为中心的路线图 的深远好处是，它意味着以太坊对所有未来开放，并且不必对哪一个未来必然获胜做出承诺。用户会非常强烈地希望使用单个 rollup 吗？以太坊按照其现有路线，可以成为其基础层，自动提供高容量域需要安全的反欺诈和抗审查“盔甲”。制作高容量域是否在技术上过于复杂，或者用户只是对多样性有很大的需求？以太坊也可以成为其基础层——而且是一个非常优秀的基础层，因为共同的信任根使得在 rollup 之间安全且廉价地转移资产变得容易得多。

但同样，以太坊研究人员应该认真思考区块生产中实际可实现的去中心化水平。如果跨域 MEV（甚至来自一个占据多个分片的 rollup 的跨分片 MEV）使其不可持续，那么添加复杂的管道以使高度去中心化的区块生产变得容易可能不值得。

这对大区块链意味着什么？ 他们有一条路径可以变成无信任且抗审查的东西，我们很快就会知道他们的核心开发者和社区是否真的重视抗审查性和去中心化，以至于他们会这样做！

这一切可能需要数年时间才能完全展现。分片和数据可用性采样是复杂的技术，需要多年的改进和审计，人们才能完全放心地将他们的资产存储在一个运行完整 EVM 的 ZK-rollup 中。跨域 MEV 研究也仍处于起步阶段。但越来越清楚的是，一个现实但光明的可扩展区块链未来可能会如何出现。

• 原文链接： vitalik.eth.limo/general...
• 登链社区 AI 助手，为大家转译优秀英文文章，如有翻译不通的地方，还请包涵～