Vitalik定调以太坊下一个五年:执行提效、数据分片、状态分层 | 加密百科深度分析

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加密百科独家解读

Vitalik这次画的蓝图,核心就一句话:让以太坊主网自己“减肥增肌”,同时给开发者出“选择题”。

你可以把它想象成一座正在飞速扩张的城市(以太坊)。以前城市主干道(主网)堵死了,大家只好去周边新建的卫星城(Layer 2)生活和工作。现在,市长Vitalik说,我们要用一系列工程,把主干道本身拓宽成超级高速公路,并且重新规划城市储物仓库,防止它被垃圾塞满。

第一招:“分车道”和“预加载”,让堵车的主干道先跑起来。

现在的以太坊验证交易,像一个收银员一次只结账一位顾客,前面的人找零钱慢了,后面全得等。今年要落地的“区块访问列表”和ePBS,就是给收银员配个助手。助手提前看一眼顾客购物车里有什么(访问列表),把商品先准备好;同时把收银(验证)、打包货品(构建区块)、递出购物袋(提议区块)的活儿分给不同的人(ePBS)。这样,收银台吞吐量马上就能提升十几几十倍。这是短期就能见效的“交通疏导”。

第二招:“差别收费”,保护核心资源。

这是更关键的一招。以前不管你是存个包裹(普通交易)还是盖个永久仓库(创建新账户、合约),都付一样的“占地费”(Gas)。这很不合理,因为盖仓库不仅贵,还永久占地方。新方案就像实行“垃圾分类收费”:倒普通垃圾(普通交易)便宜了,但你要扔建筑垃圾(创建新状态)就得付很贵的“清运处理费”。这笔额外的费用会被存进一个专用基金(水库机制),用来覆盖长期的存储成本。这样,普通用户交易成本下降,而网络宝贵的“土地资源”(状态存储)不会被滥用。

第三招:终极目标——让主网自己学会“轻功”和“分身术”。

长期来看,Vitalik想让主网自己变得极其强大,减少大家对卫星城(Layer 2)的依赖。这靠两样技术:

1. 数据“抽样检查”(Blobs + PeerDAS):以后网络数据量暴增,不让每个节点都下载全部数据,而是每人只随机保管一小块。结合密码学证明,你只要检查几个样本,就能确信所有数据都是完整的。这就像抽查几瓶饮料就知道整箱都没被开过。

2. 计算“信任但验证”(ZK-EVM):节点以后不用傻乎乎地重新执行每个交易来验算,只需要验证一个数学证明(ZK证明)就能相信整个区块是正确的。这相当于从“把整本书抄一遍检查错误”变成“核对一下出版社的防伪码”。

最大的难题与“选择题”哲学:仓库(状态)爆炸怎么办?

计算和数据都有办法大幅扩展,但最棘手的是“状态”——那个需要永久记住的账户余额、合约数据的总仓库。简单扩容会让仓库太大,新节点同步不了,数据库也会慢如蜗牛。

Vitalik这次没给“一劳永逸的灵丹妙药”,而是提出了一个根本性的架构思路:提供多种“储物柜”,让开发者自己选。

永久产权仓库(现有状态):贵,但永久属于你。

月租临时仓库(临时存储):便宜,但一个月后自动清空,适合临时订单、流动性池。

年租仓库(周期性存储):价格和期限介于两者之间。

带锁的特种仓库(受限存储):只能按特定方式存取,系统可以专门优化,成本更低。

这意味着,以后开发应用不再是“一刀切”地把所有数据都往最贵的永久仓库里塞。发ERC20代币、NFT,可能会有标准化的便宜方案。做复杂DeFi的开发者,则需要动脑筋,像程序员优化代码一样,精心设计数据该用哪种“储物柜”,从而为用户节省大量成本。

所以,这张蓝图本质是“分层治理”: 网络底层(执行与数据)通过并行化、ZK化和抽样化变得超级强大;而最顶层的资源(状态)则通过市场机制(差别收费)和架构创新(多种状态形式)进行精细化管理。它把一部分成本和效率的优化责任,巧妙地转移给了应用开发者,最终目标是让整个网络在容量暴增的同时,保持长期的可访问性和去中心化。


背景资料 (原快讯)

2026 年 2 月 27 日,Vitalik Buterin 在 Ethereum Research 上发表了一篇标题为「Hyper-scaling state by creating new forms of state(通过创建新形式的状态来超级扩展状态)」的长文。

在本文中,Vitalik Buterin 进一步梳理了以太坊的扩展路径。这篇文章不单单是从技术角度来谈论以太坊的扩展,更是从一个整体的架构角度,提供了一套分阶段推进的扩展方案,旨在为以太坊在未来几年持续扩大网络容量提供基础。

同时,他也在 X 上发表了一篇推文,进一步对这篇文章进行了解释。我们尝试深入浅出地来理解,Vitalik 此次新提出的扩展方案究竟是什么,又到底为什么要这么做。

执行资源与数据资源的短期与长期拓展

Vitalik 在长文的开头指出,「为了在未来五年内扩展以太坊,需要扩展三种资源」:

- 执行资源:EVM 计算、签名验证等

- 数据资源:交易的发送者、接收者、签名等

- 状态资源:账户余额、代码、存储

前两者有着短期和长期的拓展方案。

对于执行资源,短期通过区块访问列表(BAL)、ePBS 和 Gas 费重定价来实现约 10-30 倍的增长,长期通过 ZK-EVM 来实现约 1000 倍的增长,并且对于某些特定类型的计算(签名、SNARK/STARK),链下聚合可以将性能提升约 10000 倍。

对于数据资源,短期通过 p2p 改进和多维度 Gas 来实现约 10-20 倍的增长,长期通过 Blobs + PeerDAS 来实现约 500 倍的增长。

短期的拓展着眼于让以太坊跑得更快。现在以太坊的慢,是因为现在的验证方式是串行的——一个接一个地检查交易。如果某个交易卡住了,整个验证过程就卡住了。

所以接下来今年的 Glamsterdam 升级,会推出区块访问列表(BAL)与 ePBS。

区块访问列表使区块打包者提前告诉验证器:「这个区块里的交易,会访问这些账户和存储位置」。有了这个信息,验证器就可以提前准备,把这些数据从硬盘加载到内存。然后,验证器可以并行检查多个交易,而不是一个一个地检查。就像工厂的流水线:以前是一个工人负责整个产品,现在是多个工人同时处理不同的部分。

ePBS 则是把区块的打包和验证过程分开——区块构建者负责打包交易,提议者负责提议区块,验证器负责验证区块。每个角色各司其职,都做好自己的这部分工作,那么区块构建者就可以更激进地打包更多交易,因为提议者和验证器会帮他检查,不必担心安全性问题。

Gas 费重定价 + 多维度 Gas 可能可以说是「核心招式」。现在,以太坊所有的操作都用同一种 Gas 费。但 Vitalik 的想法是,不同的操作应该有不同的价格。

特别是,创建新状态(比如创建新账户、部署新合约)应该有特殊的「状态创建费」。因为创建新状态是最昂贵的操作。它不仅占用计算资源,还占用存储资源。而且,这个成本是永久的——一旦创建,这个状态就会一直存在。

所以,Vitalik 的想法是:让创建新状态变得更贵,但让普通交易变得更便宜。

实现的方法是「水库机制」。想象有两个桶,一个库装「状态创建费」,另一个库装「普通 Gas 费」。合约互相调用时,Gas 会自动从两个库里借,保证不会乱。

普通用户的交易将变得更便宜,因为这些交易不用交「状态创建费」。而想要创建新状态的开发者,则需要支付更高的费用。这样,网络的整体容量暴增,但状态增长被控制住了,不会让全节点的硬盘爆炸。

长期的拓展是让主网自身做大做强,减少对 Layer 2 的依赖。这包括 Blobs + PeerDAS 与 ZK-EVM 的分阶段 Rollout。

Blobs,一种临时的大文件存储,现在主要给 Layer 2 用。以后,以太坊主网自己也会用 Blobs 来存储数据。但问题也随之而来——如果每个节点都要下载所有的 Blobs,那网络会被撑爆。

这里就要靠 PeerDAS——不用下载全部数据,只需要下载一小部分。就像抽样调查,不需要问每一个人,只需要问一小部分人,就能推断出整个群体的情况。结合 ZK 证明,即使只下载了全部数据的 1/16,你也能确认数据完整性。

然后是 ZK-EVM 的分阶段 Rollout,这使得验证一个区块不再需要重新执行区块里的所有交易,节点直接去相信 ZK 证明就好,验证的成本就从「执行所有交易」降低到「验证一个 ZK 证明」。

Vitalik 的计划是,2026 年,部分节点试用 ZK 验证。到 2027 年,鼓励更多节点使用。最后,一个区块要有效,必须包含来自不同证明系统的 5 种证明类型中的 3 种。他预计,所有节点(索引节点除外)最后都将依赖于 ZK-EVM 证明。

没有「灵丹妙药」的状态拓展

现在让我们看看短期与长期拓展中还没有谈到的「状态资源」。尽管在短期,仍然能够通过与区块访问列表同步、p2p 改进以及数据库优化等方式提升约 5-30 倍,但长期呢?

Vitalik 的答案是,没有。

为什么状态资源这么难扩展?以太坊的状态就像一个巨大的数据库。这个数据库里存着所有账户的余额、所有合约的代码、所有存储位置的数据。

现在这个数据库还不大,只有大约 100 GB,但如果把状态扩展 20 倍,就是 2 TB。那时间再长一些呢?8 TB?

问题不在于硬盘装不下,而是:

- 数据库效率受到影响:现代数据库使用树结构(比如 Merkle 树)来组织数据。当写入一个新数据时,需要更新整棵树。这意味着,如果你要做 X 次更新,在数据库层面就又是 X 次操作,而不是更新一次,数据库操作一次就行了。更新越多,操作越多,写入会慢到爆炸。

- 同步困难:一个新加入以太坊网络的节点,需要下载整个状态,才能验证新的区块。如果数据规模到 8 TB,大多数人当前的网速又要下很久。

解决方案是有的,但 Vitalik 认为都有问题:

- 「强状态无状态性」:节点不需要存储完整的状态,只需要用户提供 Merkle 证明。Vitalik 认为,这个方案存在状态存储的中心化、动态存储访问导致交易失败以及带宽成本问题。

- 「状态过期」:不经常访问的状态,自动从活跃状态中删除。节点只需要存储最近访问过的状态,就能大大减少存储空间。Vitalik 认为存在一个根本性的「存在问题」,即创建一个新状态时,如何证明某状态「从未存在」。假设创建一个新账户,那么就需要证明,新账户地址在以太坊上从未被创建过。这意味着,每个新账户的创建,都需要检查 10 年的历史数据,创建新账户将变得复杂且昂贵。

Vitalik 最终的方法是,结合这两种方案,提出几种新的状态形式,这是对以太坊状态资源架构的整体变更:

- 临时存储:一种会自动过期的存储。比如,可以创建一个新的树,每个月自动清零。这种存储可以用于临时数据,订单簿、流动性池、临时计数器等这些数据通常不需要永久存储,一个月后,旧的订单过期了,新的流动性池又创建了。

- 周期性存储:与临时存储类似,但周期更长,比如 1 年。

- 受限存储:某些存储只能以特定方式访问。比如,一个 ERC20 代币的余额存储,可能只能通过特定的接口访问。这样,系统就可以对这种存储进行优化。

同时,保留现有的状态形式。这样,执行可能便宜 1000 倍(通过 ZK-EVM),但新状态创建可能只便宜 20 倍。

Vitalik 认为,有了新的状态形式,开发者就有了选择。继续使用现有的状态形式,但支付更高的费用,或是重新设计应用,使用新的状态形式,获得更低的费用。对于常见的用例(比如 ERC20 余额、NFT),会有标准化的工作流,而对于更复杂的用例(比如 DeFi),开发者需要自己想办法来优化。

这种策略相当有趣,颇有点开发者动动脑子降低成本,广大以太坊用户从中受益的意味。

注:以上背景资料自公开行业资讯,加密百科网仅作科普解读。