以太坊共同创始人Vitalik Buterin在以太坊的未来蓝图中提到了第六章,“The Splurge”计划的主要目标是完成“其他”多样化的独特目标,但它们也不适合被归类在更大的子分类中。
Vitalik表示,自2013年诞生以来,以太坊已经经历多次升级,而每一项更新都在推动其在智能合约和去中心化应用(DApps)中的领导地位。“The Splurge”是2023年开始的最新计划,它致力于全面提升以太坊虚拟机(EVM)的性能和可扩展性,并解决当前交易费用经济学和加密技术方面的问题。
The Splurge的关键目标
Vitalik在文中解释,The Splurge并非仅仅是一项简单的技术优化,它主要包括四个关键目标,旨在推动以太坊实现更稳定、性能更佳的“终局状态”:
1. 提升EVM的性能与稳定性:目标是达到终局状态,使之不仅能支持当前的智能合约生态,也为未来的高效加密功能打下基础。
2. 帐户抽象的内建支持:促进更加安全和便捷的帐户管理,让每位用户受益。
3. 优化交易费用机制:通过改进以提升可扩展性,并降低风险。
4. 探索先进加密技术:利用最新加密技术,以推动以太坊协议在长期内更具竞争力。
改善EVM:从效率到加密功能
问题在哪里?
当前的EVM在静态分析上存在困难,这不仅影响性能,还使得验证代码和持续扩展变得困难。此外,EVM在进行许多先进加密操作时效率低下,除非专门支持前置编译。
解决方式是什么?
为应对这些挑战,EVM对象格式(EOF,Object Format)即将推出。EOF的特点包括:
代码与数据隔离,减少不必要的资源占用。
禁用动态跳转,仅允许静态跳转。
引入明确的子程序机制,进一步提升性能。
未来,EVM还将加入模数算术扩展(EVM-MAX,EVM Modular Arithmetic Extensions)和单指令多数据(SIMD)功能,这两者能显著提高加密算法的运行效率。此举将使以太坊能更轻松地实现蒙哥马利乘法(Montgomery multiplication)、椭圆曲线加密等高效加密技术。
帐户抽象:多功能帐户的支持
当前帐户验证方式的局限
当前的以太坊帐户系统仅支持椭圆曲线数字签名算法(ECDSA)验证,而帐户抽象旨在将更多的验证方式集成到协议中,让多签名钱包、社交恢复钱包等能成为现实,并让用户更方便地切换密钥以增强安全性。
ERC-4337与EIP-7702的进展
EIP-7702作为下一个硬分叉计划的一部分,将会扩展帐户抽象功能,使得包括EOA在内的所有帐户均能受益。ERC-4337则引入了验证和执行的双阶段处理,以解决潜在的拒绝服务攻击风险,并引入了“Paymaster”与“聚合器”功能,为更灵活的帐户管理提供支持。
改进EIP-1559:多维度燃料机制
问题在哪里?
2021年引入的EIP-1559虽然改善了平均区块处理速度,但仍有待改进之处。当前的公式导致了约50-53%的区块使用率,而在极端情况下的适应性仍不够。为了解决这些问题,“多维度燃料”概念被引入,以适应不同的资源需求,从而减少燃料费用的波动性。
提案:EIP-7706和EIP-7623
这些提案针对不同的资源维度引入单独的燃料价格,通过解决平均情况与最差情况间的差距来提高资源的使用效率。多维度燃料机制还可帮助以太坊处理未来对计算资源的需求,例如STARK哈希树,并让以太坊的资源需求更具可预测性。
可验证延迟函数(VDF):改进随机性生成
问题在哪里?
目前以太坊的随机性生成依赖RANDAO方法,但其具有一定的操控风险。可验证延迟函数(VDF)则是解决此问题的一个潜在方法,通过其序列执行的特性减少随机数据生成的可操纵性。
运作机制与进展
VDF的挑战在于避免硬件加速和意外的并行优化,并在保证实用性的前提下,保持其随机性的可信度。未来,开发VDF特定ASIC可能是一个可行的方向,但仍需大量的研究和测试。
混淆技术与一次性签名:密码学的未来
多方应用的安全需求
随着技术的进步,智能合约和多方应用程序的需求也在快速增长。混淆技术和一次性签名提供了一种极具潜力的解决方案,它能让协议具备近乎完美的安全性与隐私保护。
加密技术的应用潜力
未来,随着可区分混淆(Indistinguishability Obfuscation)和一次性签名技术的成熟,以太坊将能应用于更广泛的隐私和安全应用中,包括私有EVM、分散式匿名选举和量子安全的密码系统等,彻底改变以太坊在隐私、去中心化和多方信任上的应用范围。
The Splurge将治疗各种毛病
The Splurge计划的推出,标志着以太坊在性能、帐户管理、安全性和可扩展性上的一次全面提升。这些提案不仅仅解决了当前协议中的技术难题,还开启了以太坊在未来应用和多功能性上的无限可能性。