一文簡述以太坊的演變過程

作者：@LuozhuZhang

來源：推特

以太坊是人類文明層面的創新，就像語言和文字一樣。

但在以太坊的發展過程中，它也經歷了幾次重大的變化。要了解以太坊並參與其中，你需要了解它的歷史和演變過程。

我將在這篇文章中梳理以太坊的演變過程，以及最新的路线圖。

鑑於以太坊是一個非常復雜的經濟系統，我只挑選了主要部分進行闡述(所以可能有一些遺漏)

1) 以太坊由Vitalik Buterin在2013年提出，他直接借鑑了比特幣的設計，所以去中心化和安全性從一开始就是以太坊的DNA(這就是我喜歡它的原因)。

但由於“可擴展性三難困境”，以太坊的擴展一直非常困難。

有很多區塊鏈想在不同的方向上超越以太坊，但他們的選擇給他們帶來了更多的問題。

例如，選擇TPS(可擴展+安全)高的鏈，它們通常有非常大的區塊和高性能的節點，每秒可以處理更多的交易。

但代價是去中心化，因為消費者筆記本電腦無法運行如此高性能的節點，所以它們只有幾十或數百個節點(BSC，Solana)

另一種選擇是去中心化+可擴展，比如IBC和其他多鏈宇宙，但這會帶來很大的安全風險。

如果攻擊者選擇多鏈中最弱的一個進行攻擊，一旦攻擊成功，將會引起一系列嚴重的連鎖反應

2) 對於以太坊來說，它寧愿犧牲一定程度的可擴展性，也不愿放棄去中心化和安全性。

因此，當以太坊首次推出時(2015年)，Vitalik Buterin开始研究並計劃將PoW轉變為PoS。

當時的研究：https://blog.ethereum.org/2015/12/28/understanding-serenity-part-2-casper/

與PoW相比，PoS有三個優勢。以太坊網絡將更加安全和去中心化。詳情請參考Vitalik Buterin的這篇文章：https://vitalik.ca/general/2020/11/06/pos2020.html

從PoS共識機制入手，VitalikButerin定義了最早的以太坊路线圖。

3) 最早的路线圖是：PoW到PoS(階段0)→數據分片(階段1)→執行分片(階段2)

以太坊不僅希望擁有最高程度的去中心化和安全性，還希望通過數據/執行分片來解決執行效率問題。

根據Vitalik Buterin的研究，以太坊在階段2實施後可以達到1000-5000 TPS。

目前，以太坊只有5-15 TPS。

執行效率的提高主要是因為執行分片可以並行執行交易。

而PoS作為階段0，不僅是Vitalik第一次研究的結果，還因為其他分片需要使用PoS作為基礎層(信標鏈)。

在該工作流程中，數據分片不涉及代碼執行，只涉及數據存儲和驗證(數據可用性)。執行分片用於執行代碼(類似於當前layer1的執行層)

階段2實施後，會有很多執行分片並行處理交易，最後聚合到數據分片，再聚合到信標鏈和主鏈(Main Chain)。

當時，關於執行分片有很多有趣的研究，例如，Vitalik Buterin提出了一種標准化的中間語言(eWASM)，允許所有編程語言被編譯成以太坊的這種中間語言，並最終編譯成EVM字節碼執行。

通過這種方式，以太坊將不再是“solidity的代言人”，而是一個可以用所有語言开發的豐富的生態系統。

甚至每個執行分片都可以用不同的VM來設計。最後，同步狀態，並聚合到基礎層(很像今天的Rollup)。

但由於“合並(階段0)”耗時太長，且分片的設計更改了很多次，最重要的是Rollup和其他L2(plasma，狀態通道)的出現和快速發展，導致以太坊路线圖的又一次改變。

Vitalik Buterin稱之為“以Rollup為中心的以太坊路线圖”。

4) Rollup的出現不容忽視，在未來很長一段時間內可能是區塊鏈的主旋律。

以太坊也重新設計了自己的Rollup路线圖。

第一步是完成“合並”，實現共識層(信標鏈)和執行層(當前的以太坊)的合並，之後以太坊將從PoW完全轉變為PoS。

第二步是基於信標鏈部署數據分片(PoS和分片是並行开發的，所以合並不會影響分片的开發進度)。

但是，這裏的數據分片並不是用於以太坊自己的執行分片，而是為了更好地服務於Rollup，進一步降低Rollup的數據存儲成本

詳情請參考Vitalik Buterin撰寫的這篇文章：https://notes.ethereum.org/@vbuterin/data_sharding_roadmap

當數據分片部署成功後，Rollup可以將自己處理的所有區塊數據並行發送到不同的分片進行驗證。

理論上，部署的數據分片數量可以降低Rollup的成本(還有L1的吞吐量)。

當DAS(數據可用性抽樣)完全引入時，數據分片就完全部署了(一個全新的世界！)。

什么概念：以太坊L1當前的TPS是5-15。如果所有用戶和應用程序都遷移到Rollup，我們可以實現3000+的TPS。

如果數據分片部署完成，理論上我們可以實現10w+的TPS(區塊鏈將不再是小衆人群的玩具)。

5)從長遠來看，以太坊會是什么樣子？

這是一個非常开放的問題，非常值得研究。

我對這個問題的興趣不亞於零知識證明。

因為我希望看到區塊鏈發展成一個比物理世界更先進的治理系統，而以太坊(或任何真正安全、去中心化的區塊鏈)將成為我們數字生活的基石，並對我們的現實社會產生直接影響。

首先，以太坊將成為一個非常好的基礎層，為Rollup提供數據存儲和數據驗證。

無論用戶是選擇集中在某個Rollup(最大的Rollup需要將sequencer去中心化)，或者分散在不同的Rollup之間……

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