以太坊从执行分片转向以 Rollup 为中心的路线图，是下一个 10 亿用户扩展区块链的关键一步。
作者：Alec
编译：TechFlow intern
封面：Photo by Daniele Levis Pelusi on Unsplash
“ 合并”，即以太坊转向 PoS 网络，计划在 9 月底前在主网上进行，其目的是为了大规模地解锁区块链的可访问性。以太坊从执行分片转向以 Rollup 为中心的路线图，是下一个 10 亿用户扩展区块链的关键一步。
以 Rollup 为中心的路线图
最初的以太坊 2.0 计划（现已放弃）是通过将主网划分为 64 个分片，每个分片都有独立的矿工/验证者来实现可扩展性。
由于 Rollup 的兴起和采用，再加上执行分片的复杂性，原来以执行分片为中心的可扩展性路线图已经被放弃，转而采用数据分片。以太坊团队现在认为，扩大以太坊的规模以满足世界的需求将通过 Rollup 来实现，因此以太坊合并后的计划是成为一个强大的结算和数据可用性层，Rollup 从中获得安全。
信标链（The Merge)
与流行的看法相反，合并的目的不是为了降低交易成本，而是将以太坊转变为一个强大的底层基础设施层，用于 Rollup 。
实现这一目标的第一个核心是信标链。这将以太坊从之前的 PoW 系统转变为 PoS 系统，在该系统中，质押者必须发布抵押品才能产生区块，不诚实的参与者的抵押品将被削减。
将共识系统转移到 PoS（Proof of Stake）中，引入验证者作为一种原语，这反过来又加强了网络共识，并为高效的协议数据可用性层铺平了道路。验证者，是信标链产生的一项重要创新。验证者由信标链随机分配，对区块进行投票并形成共识。
投票被称为证明，通过检查验证者的投票轻松验证信标链的状态，与通过单一验证器验证相比，最大限度地减少了区块大小和数据增长。
验证人的引入也加强了共识，因为需要相对较多的验证者才能串通起来创造一个分叉。验证人集合也是定期洗牌的，使得恶意验证人很难及时串通起来进行攻击。
共识和 MEV（The Splurge）
Vitalik 认为，所有区块链的终局都是拥有中心化区块生产和去中心化区块验证。
由于分片后的以太坊区块的数据密度极高，对数据可用性的要求也会很高，因此中心化区块的生产是必要的。同时，必须有一种方法来维持去中心化的验证人。
合并后，以太坊将对共识层实施分离提议者与构建者（Proposal-Builder Separation）。新的构建者角色构建以太坊区块，并向提议者提交接受。由于发送给提议者的有效信息被剥离了交易内容，这消除了验证者抢先交易的可能性。
此外，在一个有效的市场中，区块空间市场的引入也激励建设者竞标到提取的 MEV 的全部价值，使验证者集收获大部分的 MEV 奖励。
分片还增强了从以太坊继承安全性的 Rollup。
通过将数据可用性与共识和结算层紧密结合来升级底层基础设施，允许 Rollup 利用本地数据可用性解决方案，放弃验证的安全假设，该架构通过允许在协议中部署整个 Rollup 来消除治理和智能合约风险。
协议内的 Rollup 有几个好处：消除了智能合约 Rollup 目前面临的固定的、每个区块的 Gas 成本，由于计算与共识分离，消除了为验证者重新执行交易以验证区块的需要。
分片 (The Surge)
虽然提案人建设者分离的最初目的，是为了抵消 MEV 的外部性和中心化力量，但以太坊核心团队意识到，它也可以达到数据分片的目的。
以核心贡献者 Dankrad Feist 命名的 Danksharding 的主要创新是一个合并的费用市场– 而不是具有不同区块和提议者的固定数量的分片。提议者是一个随机选择的验证者集合，对区块链数据进行数据可用性抽样。
这确保了以去中心化的方式维持轻客户端的数据可用性，由于合并后区块的数据量过大，单次验证不可能做到这一点。由于共识节点也在进行数据可用性采样，这个模型统一了结算、共识和数据可用性层。
统一的结算和数据可用性层利用有效性证明解锁了令人兴奋的 Rollup 功能：ZK Rollup 现在能够与以太坊上的执行层进行同步调用。这增强并提高了 L2 的基础，如分布式流动性和扩展，为在 ZK Rollup 上建立创新的下一代 dApp 创造了条件。
Proto-DankSharding
尽管它对以太坊的未来有很好的影响，但在合并后，Danksharding 不会立即满负荷使用。Proto-Dank Sharding（EIP-4844）是 Danksharding 的一个原始版本，计划在完全实现之前发布。
今天，Rollup 使用 Calldata 将交易数据发布回以太坊，导致高额的 Gas 成本。在分片的未来，Rollup 将使用 Blob，从而为用户节省与 EVM 执行相关的 Gas 费用。
The Verge & The Purge
以太坊的状态和它的存储也是一个考虑因素。不断增加的状态可能会影响去中心化，因为验证者必须能够在消费硬件上完成他们的任务。
区块链状态需要存储在 RAM 或 SSD 上。然而，历史存储，即以太坊已经达成共识的数据，可以存储在廉价的 HDD 硬盘上。
以太坊合并后路线图的主要目标是最大限度地减少信任假设，并通过实施原生解决方案提供协议内可扩展性。以太坊的基础层承载着整个去中心化应用程序生态系统，有望从根本上改变我们在数字时代对身份、存储、搜索、声誉和隐私的思考方式。
升级也提升了以太坊的应用层，通过提供高度安全、强大的基础设施在全球范围内扩展这些用例，使用户和开发者受益。以太坊的愿景是在全球范围内实现数字化未来，合并是引导以太坊实现这一愿景的第一步。
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