以太坊從執行分片轉向以 Rollup 為中心的路線圖，是下一個 10 億用戶擴展區塊鏈的關鍵一步。
作者：Alec
編譯： TechFlow intern
封面： Photo by Daniele Levis Pelusi on Unsplash
"合併"，即以太坊轉向 PoS 網絡，計劃在 9 月底前在主網上進行，其目的是為了大規模地解鎖區塊鏈的可訪問性。以太坊從執行分片轉向以 Rollup 為中心的路線圖，是下一個 10 億用戶擴展區塊鏈的關鍵一步。
以 Rollup 為中心的路線圖
最初的以太坊 2.0 計劃（現已放棄）是通過將主網劃分為 64 個分片，每個分片都有獨立的礦工/驗證者來實現可擴展性。
由於 Rollup 的興起和採用，再加上執行分片的複雜性，原來以執行分片為中心的可擴展性路線圖已經被放棄，轉而採用數據分片。以太坊團隊現在認為，擴大以太坊的規模以滿足世界的需求將通過 Rollup 來實現，因此以太坊合併後的計劃是成為一個強大的結算和數據可用性層，Rollup 從中獲得安全。
信標鏈（The Merge)
與流行的看法相反，合併的目的不是為了降低交易成本，而是將以太坊轉變為一個強大的底層基礎設施層，用於 Rollup 。
實現這一目標的第一個核心是信標鏈。這將以太坊從之前的 PoW 系統轉變為 PoS 系統，在該系統中，質押者必鬚髮布抵押品才能產生區塊，不誠實的參與者的抵押品將被削減。
將共識系統轉移到 PoS（Proof of Stake）中，引入驗證者作為一種原語，這反過來又加強了網絡共識，並為高效的協議數據可用性層鋪平了道路。驗證者，是信標鏈產生的一項重要創新。驗證者由信標鏈隨機分配，對區塊進行投票並形成共識。
投票被稱為證明，通過檢查驗證者的投票輕鬆驗證信標鏈的狀態，與通過單一驗證器驗證相比，最大限度地減少了區塊大小和數據增長。
驗證人的引入也加強了共識，因為需要相對較多的驗證者才能串通起來創造一個分叉。驗證人集合也是定期洗牌的，使得惡意驗證人很難及時串通起來進行攻擊。
共識和 MEV（The Splurge）
Vitalik 認為，所有區塊鏈的終局都是擁有中心化區塊生產和去中心化區塊驗證。
由於分片後的以太坊區塊的數據密度極高，對數據可用性的要求也會很高，因此中心化區塊的生產是必要的。同時，必須有一種方法來維持去中心化的驗證人。
合併後，以太坊將對共識層實施分離提議者與構建者（Proposal-Builder Separation）。新的構建者角色構建以太坊區塊，並向提議者提交接受。由於發送給提議者的有效信息被剝離了交易內容，這消除了驗證者搶先交易的可能性。
此外，在一個有效的市場中，區塊空間市場的引入也激勵建設者競標到提取的 MEV 的全部價值，使驗證者集收穫大部分的 MEV 獎勵。
分片還增強了從以太坊繼承安全性的 Rollup。
通過將數據可用性與共識和結算層緊密結合來升級底層基礎設施，允許 Rollup 利用本地數據可用性解決方案，放棄驗證的安全假設，該架構通過允許在協議中部署整個 Rollup 來消除治理和智能合約風險。
協議內的 Rollup 有幾個好處：消除了智能合約 Rollup 目前面臨的固定的、每個區塊的 Gas 成本，由於計算與共識分離，消除了為驗證者重新執行交易以驗證區塊的需要。
分片 (The Surge)
雖然提案人建設者分離的最初目的，是為了抵消 MEV 的外部性和中心化力量，但以太坊核心團隊意識到，它也可以達到數據分片的目的。
以核心貢獻者 Dankrad Feist 命名的 Danksharding 的主要創新是一個合併的費用市場--而不是具有不同區塊和提議者的固定數量的分片。提議者是一個隨機選擇的驗證者集合，對區塊鏈數據進行數據可用性抽樣。
這確保了以去中心化的方式維持輕客戶端的數據可用性，由於合併后區塊的數據量過大，單次驗證不可能做到這一點。由於共識節點也在進行數據可用性採樣，這個模型統一了結算、共識和數據可用性層。
統一的結算和數據可用性層利用有效性證明解鎖了令人興奮的 Rollup 功能：ZK Rollup 現在能夠與以太坊上的執行層進行同步調用。這增強並提高了 L2 的基礎，如分佈式流動性和擴展，為在 ZK Rollup 上建立創新的下一代 dApp 創造了條件。
Proto-DankSharding
儘管它對以太坊的未來有很好的影響，但在合併後，Danksharding 不會立即滿負荷使用。Proto-Dank Sharding（EIP-4844）是 Danksharding 的一個原始版本，計劃在完全實現之前發布。
今天，Rollup 使用 Calldata 將交易數據發布回以太坊，導致高額的 Gas 成本。在分片的未來，Rollup 將使用 Blob，從而為用戶節省與 EVM 執行相關的 Gas 費用。
The Verge & The Purge
以太坊的狀態和它的存儲也是一個考慮因素。不斷增加的狀態可能會影響去中心化，因為驗證者必須能夠在消費硬件上完成他們的任務。
區塊鏈狀態需要存儲在 RAM 或 SSD 上。然而，歷史存儲，即以太坊已經達成共識的數據，可以存儲在廉價的 HDD 硬盤上。
以太坊合併後路線圖的主要目標是最大限度地減少信任假設，並通過實施原生解決方案提供協議內可擴展性。以太坊的基礎層承載著整個去中心化應用程序生態系統，有望從根本上改變我們在數字時代對身份、存儲、搜索、聲譽和隱私的思考方式。
升級也提升了以太坊的應用層，通過提供高度安全、強大的基礎設施在全球範圍內擴展這些用例，使用戶和開發者受益。以太坊的願景是在全球範圍內實現數字化未來，合併是引導以太坊實現這一願景的第一步。
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