2025年及以后以太坊Layer 1和Layer 2的扩展

特别感谢 Tim Beiko、Justin Drake 和来自各个 L2 团队的开发者的反馈和审阅

以太坊的目标和它从第一天起就保持的一样：构建一个全球性的、抵制审查的无权限区块链。 一个基于相同原则的自由开放平台（我们今天可能称之为 regen 和 cypherpunk 精神），如 GNU + Linux、Mozilla、Tor、维基百科，以及许多其他早期优秀的自由和开源软件项目。

在过去的十年中，以太坊也发展出了另一个我深切感受到的特性：除了在 密码学和经济学 中的创新之外，以太坊也是一种 社会技术 的创新。以太坊作为一个生态系统，是一个新型更开放的集成构建方式的有效、实时展示。政治哲学家 Ahmed Gatnash 描述他在 Devcon 上的经历 如下：

... 一瞥另一种可能的世界图景 - 一个基本没有守门人的世界，与传统的遗留系统没有任何联系。在社会标准地位制度的颠覆中，这里被认为拥有最高社会地位的人是那些全心专注于独立解决自己真实关心问题的极客，而不是在竞争遗留制度的等级并积累权力的游戏中上涨。几乎所有的权力都是软权力。我觉得这非常美丽和鼓舞人心 - 让你感觉在这样的世界里任何事情都是可能的，并且这样的世界实际上触手可及。

技术项目与社会项目本质上是交织在一起的。如果你在时间 T 拥有一个分散的技术系统，但一个集中的社会过程在维护它，那么没有什么可以保证你的技术系统在时间 T+1 仍然是去中心化的。类似的，社会过程在许多方面是由技术维持的：技术吸引用户，技术所支持的生态系统为开发者提供了来此并留住的激励，保持社区专注于构建而不仅仅是社交，等等。

经过十年的辛勤工作，这种技术和社会属性的结合，使得以太坊体现了另一个重要特性：以太坊为人们以规模化的方式做有用的事情。数以百万计的人持有 ETH 或稳定币作为储蓄方式，还有更多的人使用这些资产进行支付：我就是其中之一。它有有效且实用的 隐私工具，我用来支付 VPN 以保护我的互联网数据。它有 ENS，一个强大的去中心化 DNS 和更广泛的公钥基础设施的替代品。它有实用且易于使用的 Twitter 替代品。它有 defi 工具，为数以百万计的人提供高收益低风险资产，而这些资产在传统金融中是无法获得的。

五年前，我不愿谈论后者的使用案例，主要有一个原因：基础设施和代码还不成熟，我们距离 2016-17 年那些大规模且高度创伤性的智能合约黑客攻击仅仅过去了几年，如果每年都有 5% 的概率你会 遭遇 而不是 获得 了一个 -100% 的年收益率， 那么 7% 的年收益率又有什么意义呢。如果再加上，交易费用高到无法在规模化下使用这些工具。今天，这些工具已经 随着时间的推移展示出它们的韧性，审计工具的质量提高了，我们对它们的安全性越来越有信心。我们知道 不该做什么。 L2 扩展 在发挥作用。交易费用在过去几乎*一年内都保持极低水平。

我们需要继续提升以太坊的技术和社会属性，以及其实用性。如果我们有前者，但没有后者，那我们就会沦为一个越来越无效的“去中心化”社区，不能给出实际提供更好替代方案的立场，只能对各种主流参与者的不道德行为呐喊。如果我们有后者但没有前者，那我们就会陷入许多人为摆脱而来到这里的华尔街“贪婪即良”的心态 之中。

我刚刚描述的这种二元性的含义非常多。本文中，我想专注于其中一个，对以太坊的用户在短期和中期非常重要的事情：以太坊的扩展策略。

L2 的崛起

今天，我们扩展以太坊的路径是 Layer 2 协议 (L2s)。2025 的 L2 与 2019 年它们的 早期实验 相去甚远：它们已经达成 关键的去中心化里程碑，保障了数十亿美元的价值，并且目前正在 将以太坊的交易能力提升 17 倍，同时费用也 大幅下降。

这一切发生在成功的应用浪潮的 及时 时刻：各种 DeFi 平台、社交 网络、预测市场，像 Worldchain 这样的奇特装置（现在有 1000 万用户）等。企业区块链运动，在 2010 年代的联盟区块链失败后被广泛视为死胡同，正在随着 L2 的兴起而重新焕发生机， Soneium 就是一个领先的例子。

这些成功也证明了以太坊去中心化和模块化扩展方法的 社会 侧面：以太坊基金会不必单独去寻找所有这些用户，有数十个独立实体为了这个目的而受到激励。这些实体也对技术作出了至关重要的贡献，没有它们，以太坊不可能取得如此远大的成就。结果是，我们终于在接近逃逸速度。

挑战：扩展与处理异构性

如今，L2 面临两个主要挑战：

• 扩展：我们的 blob 空间 仅勉强覆盖当前的 L2 和用例，而我们与明天的 需求 差距 [far] enough。
• 异构性挑战：以太坊扩展的 早期愿景 涉及创建一个 包含许多 shards 的区块链，每个 shard 是 EVM 的一个副本，由小部分节点处理。理论上讲，L2 是 这种方法的确切实现。然而，实际上存在一个关键区别：每个 shard（或 shards 集合）是由不同角色创建的，基础设施将其视为不同的链，并且遵循不同的标准。今天，这导致了开发者和用户在组合性和用户体验方面的问题。

第一个问题是一个易于理解的技术挑战，且有一个便于描述（但难以实施）的技术解决方案： 给以太坊更多Blob。 除此之外，L1 还可以在短期内进行 适度扩展，以及对 权益验证、无状态和轻量级验证、存储、EVM 和密码学 进行改进。

第二个问题，已引起大量公众关注，是一个 协调问题。以太坊并不是没有进行复杂技术任务的经验，毕竟我们完成了合并。这里，协调问题更加棘手，因为参与者和目标的数量和多样性更大，并且流程开始的时间远远滞后。但即便如此，我们的生态系统曾成功解决过困难问题，我们可以再次做到。

一个扩展可能的快速通道是放弃 L2，全部通过 L1 来完成，以更高的 gas 限制（无论在多个 shards 上，还是在一个 shard 上）。然而，这种方法过分妥协了以太坊目前社会结构的诸多好处，这种结构在同时获取不同领域的研究、开发和生态系统建设文化所带来的利益方面已经取得了显著成效。因此，我们应该 继续保持，主要通过 L2 进行扩展，但要确保 L2 实际上能兑现它们的承诺。

这意味着以下几点：

• L1 需要 加速扩展 blobs。
• L1 也需要进行 适度的 EVM 扩展和提高 gas 限制，以便在 L2 主导的世界中继续应对其将持续存在的活动（例如证明、大规模 DeFi、存取款、特殊的大规模退出场景、秘钥存储钱包、资产发行）。
• L2 需要继续 提升安全性。人们预期从分片中获得的相同安全保障（例如抵制审查、轻客户端可验证性、缺乏理所当然受信方）也应在 L2 上可用。
• L2 和钱包需要 加速改进和标准化互操作性。这包括 链特定地址、消息传递和桥接标准、高效的跨链支付、链上配置等等。使用以太坊应当感觉像使用单一生态系统，而不是34个不同的区块链。
• L2 的 存款和取款时间需要变得更快。
• 只要满足基本互操作性需求，L2 的异构性是好的。一些 L2 将是基于治理最小化的 rollup，运行与 L1 EVM 完全相同的副本。其他将尝试不同的虚拟机。还有其他会更像是服务器，利用以太坊为用户提供额外的安全保障。我们需要在这一系列的每个部分都有 L2。
• 我们应该明确考虑 ETH 的经济学。我们需要确保 ETH 即使在 L2 重的世界中也能持续增值，理想情况下能够适应各种价值积累模型。

接下来让我们更详细地讨论这些主题。

扩展：Blob，Blob，Blob

通过 EIP-4844，我们现在每个插槽有 3 个 blob，数据带宽为每个插槽 384 kB。快速的估算表明这是每秒约 32 kB，每个交易在链上大约需要 150 字节，因此我们得出约 210 次交易/秒。L2beat 数据提供了几乎完全相同的数字。

借助 Pectra，计划在 [3月发布](https://thedefiant.io/news/blockchains/ethereum-pectra-network-upgrade-to-go-live-in-march），我们计划将这个数字翻倍至 每个插槽 6 个 blob。

当前的 Fusaka 的目标 是主要专注于 PeerDAS，理想情况下除了 PeerDAS 和 EOF 外没有其他。此外，PeerDAS 可能使 blob 数量立即增加 2-4 倍，并且随着时间的推移再增加 8 倍或更多。

那时，目标是继续改进技术，以进一步增加 blob 数量。当我们达到 二维采样 时，我们可以达到每个插槽 128 个 blob，然后继续更进一步。通过这个，以及对 数据压缩的改进，我们可以达到 100,000 TPS 在线上。

到目前为止，上述内容都是对 2025 年前状态的重新陈述。关键的问题是： 我们实际上可以改变什么来加快这一进程？我的回答如下：

• 我们应更加愿意明确地放弃那些非 blob 的功能。
• 我们应更清楚地知道 blob 是目标，并将相关的 p2p 研发作为人才招聘的优先事项。
• 我们可以使 blob 目标直接由质押者调整，类似于 gas 限制。这样一来，blob 目标就可以在技术进步的回应下更快地增长，而无需等待硬分叉。
• 我们可以 考虑 更激进的方法，以便使我们更快速增加 blob 数，尽管我们对于资源较少的质押者需要小心这些信任假设。

提升安全性：证明系统和原生 rollups

今天，有三个阶段 1 的 rollups（Optimism、Arbitrum、Ink）和三个阶段 2 的 rollups（DeGate、zk.money、Fuel）。大多数活动仍发生在阶段 0 的 rollups（即多重签名）。这一点需要改变。没有更快改变的一个主要原因是，构建一个证明系统并获得足够的信心以完全依赖它的安全性是困难的。

有两个路径可达到此目标：

• 阶段 2 + 多个证明者 + 正式验证：使用多个证明系统以实现冗余，并使用正式验证（见：经过验证的 ZK-EVM 计划）以获得安全性的信心。
• 原生 rollups：将 EVM 状态转换函数的验证作为协议本身的一部分，包括通过预编译（见： [1] [2] [3] 的研究）。

今天，我们应该并行推进这两者。对于阶段 2 + 多个证明者 + 正式验证，路线图相对清晰明了。我们可以加速的主要实用领域是更多地在软件栈上进行合作，减少重复工作的需要，同时提升互操作性作为副产品。

原生 rollups 仍然是一个初期构想。目前在如何使原生 rollup 预编译最大化灵活性方面还有许多积极的讨论，特别是如何支持不仅是 EVM 的严格克隆，而是具有各种任意改变的 EVM，使得具有修改的 EVM 的 L2 仍然能够使用原生 rollup 预编译，仅为更改使用“自带验证者”。这可以适用于预编译、操作码、状态树，以及潜在的其他组件。

互操作性和标准

目标是使得在不同 L2 之间移动资产和使用应用程序的体验，与在同一区块链的不同“shards”上的体验相同。几个月以来，已经有一个相对清晰的路线图来实现这一目标：

• 链特定地址：地址应包括链上的账户，和某种链的标识。 ERC-3770 是一个早期的尝试，现在有更多复杂的想法，这也将 L2 的注册转移到以太坊 L1 自身。
• 标准化的跨链桥和跨链消息传递：应该有标准的方法来验证证明并在 L2 之间传递消息，并且这些标准不应要求信任除 L2 自身的证明系统之外的任何东西。 依靠多重签名桥的生态系统不可接受。如果这是一个信任假设，而这个假设在我们早期采用 2016 版分片 时不会存在，那么今天也不可接受，断然不可。
• 加速存款和取款时间，使得“原生”消息可以在几分钟内（最终目标是一插槽）而不是几周内传递。这涉及到更快的 ZK-EVM 证明者和证明聚合。
• L2 从 L1 的同步读取。参见：L1SLOAD、REMOTESTATICCALL。这大大简化了跨 L2 的互操作性，同时也帮助了 秘钥存储钱包。
• 共享排序 和其他长期工作。 Based Rollup 有价值的部分原因在于它们可能更有效地执行这项工作。

只要这些标准得以满足，L2 之间仍有很大的可能性拥有非常不同的属性：实验不同的虚拟机、不同的排序模型、规模与安全之间的权衡和其他差异。然而，用户和应用开发者必须清楚他们获得了什么样的安全级别。

为了更快地推进，许多工作可以由跨生态系统运作的实体来完成：以太坊基金会、客户端开发团队、主要的应用团队等。这将减少协调的努力，使采用标准变得更加理所当然，因为将在每个独立的 L2 和钱包上进行的工作将减少。然而，作为以太坊扩展的 L2 和钱包仍需在实际实施这些功能并将其提供给用户的最后一环上加大力度。

ETH 的经济学

我们应该追求多元化的战略，以覆盖 ETH 作为三位点资产 的所有主要可能价值来源。这些战略的一些关键组成部分可能包括：

• 广泛达成一致，将 ETH 确立为更广泛（L1 + L2）以太坊经济的主要资产，支持使用 ETH 作为主要抵押的应用程序等。
• 鼓励 L2 使用 ETH 并部分支持一些费用。这可以通过燃烧一部分费用、永久质押并将收益捐赠给以太坊生态系统公共产品或许多其他方案来实现。
• 支持 以Based Rollup 映射的方式捕捉价值（通过 MEV），但不要试图强制所有 rollup 都基于（因为这并不适合所有应用），也不要假设仅此一种方式能解决问题。
• 提高 blob 计数，考虑最低 blob 价格，并考虑 blob 作为另一种潜在的收入来源。举个未来的例子，如果你取最近 30 天的平均 blob 收费，并假设其保持不变（由于需求引导），在 blob 数量增加到 128 时，以太坊每年将燃烧 713,000 ETH。然而，这样一种有利的需求曲线并不被保证，因此也不要仅指望这个能解决问题。

结论：前方的道路

以太坊在技术堆栈和社会生态系统方面已经成熟，更接近一个更自由开放的未来，成百上千万的人能够受益于加密资产和去中心化应用。然而，还有很多工作要做，现在是加倍努力的时刻。

如果你是 L2 开发者，贡献工具以更安全地扩展 blobs、扩展 EVM 的执行代码，以及建立使 L2 可以互操作的特性和标准。如果你是钱包开发者，同样要积极参与到为用户创建更流畅生态系统的标准中，同时确保安全和去中心化程度不低于以太坊作为 L1 时的水平。如果你是 ETH 持有者或社区成员，积极参与这些讨论；仍有很多领域需要积极思考和头脑风暴。以太坊的未来取决于每一个人参与其中。

• 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～