以太坊可扩展性:PeerDAS 数据可用性和零知识证明 EVM

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最近的升级正在悄然重新定义以太坊的可扩展性,因为该网络正在向更高效、更安全的全球价值转移基础设施层过渡。

十年来,以太坊一直试图解决一个许多人认为不可能解决的问题:在不牺牲安全性的前提下,维持去中心化、保持强共识并提升容量。这一挑战通常被称为区块链三难困境,自2015 年以来,它一直是该协议路线图和设计讨论的主要方向。

然而,这场争论如今正从理论走向实践。联合创始人Vitalik Buterin表示,去中心化、安全性和吞吐量之间的平衡不再是一个抽象的目标。随着PeerDAS在主网上线,以及 ZK EVM 达到 alpha 成熟度,以太坊正开始作为一种全新的去中心化基础设施发挥作用。

Buterin通过回顾早期的点对点系统来阐述这一转变。BitTorrent 证明了网络可以高度去中心化并传输海量数据。然而,它缺乏共享的、防篡改的状态。没有全球账本,只有文件共享,而没有所有人都认可的权威版本。

比特币随后引入了围绕单一账本的强共识机制,使得所有参与者都能就余额和交易达成一致。尽管如此,比特币通过让每个节点复制相同的工作和数据来降低网络带宽。这种设计有利于安全性,但限制了吞吐量,因为所有节点都必须处理和存储所有数据。

以太坊的新技术栈旨在融合两种方法的优势。PeerDAS(对等数据可用性采样)允许节点在无需下载每个字节的情况下验证必要数据是否存在。此外,这在降低资源需求的同时,也确保了网络对数据的可访问性。

与此同时,零知识以太坊虚拟机( ZK EVM)允许使用简洁的数学证明来验证区块,而无需重新执行所有交易。实际上,这意味着节点可以通过检查证明来确认计算是否正确完成,这比重复整个工作负载的成本要低得多。

现在,零知识证明(ZK)EVM 已经进入 alpha 测试阶段,能够提供生产级的性能,同时工程师们也在不断完善安全检查和形式化验证。然而,Buterin 强调,将这些进展与主网上的 PeerDAS 相结合,才是真正改变以太坊架构的关键所在。

随着主网 PeerDAS 的部署到位,以太坊节点可以对分布在各个对等节点上的区块数据进行采样,以确认完整数据集是否可用。这种方法将网络从高度依赖数据复制转变为真正实现存储和带宽分布式的系统。

Buterin认为,其结果是“以太坊可扩展性”这一概念如今有了具体的实际技术含义。它不再仅仅是与路线图挂钩的未来承诺,而是通过实时代码重构网络数据和计算流动方式来实现的。

一个简单的类比就能说明这种变化。想象一下,在一个全球视频通话中,每个参与者都会录制、存储并转发整个视频流。这类似于早期的区块链设计,所有节点都承担了所有工作。然而,这样的系统很快就会在实际应用中崩溃。

现在想象一下同样的调用,但繁重的计算工作由各方共同完成,每个参与者只需检查一小部分数据,即可确保完整的数据流存在且准确无误。此外,验证可以依赖于精简的证明,而不是原始数据。随着 PeerDAS 和 ZK EVM 的成熟,这种模型更接近以太坊未来的运行方式。

在这种新架构下,用户和应用程序依然能获得强大的安全性和去中心化保障。也就是说,其底层机制更像是去中心化的网络性能提升方案,而不是一条在每个节点上重复执行相同工作的单一单体链。

近期指标也印证了这种架构转变。根据L2beat 的数据,Rollup 已经处理了超过80%的以太坊交易。这些二层系统将用户活动批量处理,并将压缩后的数据发送回主网,同时依靠加密证明或防欺诈机制来确保数据的正确性。

此外,许多以太坊 Rollup 扩容方案都围绕着与 PeerDAS 和 ZK EVM 相同的理念构建:共享数据层、证明驱动的验证以及减少节点间的重复工作。随着这些技术的日趋成熟,实验性扩容与默认生产基础设施之间的差距正在不断缩小。

这一趋势意味着,目前大多数用户与以太坊的交互已经通过专为高吞吐量设计的架构完成。然而,底层架构目前才刚刚开始全面实现分布式数据可用性和简洁的证明验证。

这一转变背后的核心创新在于使用基于证明的验证系统。以太坊无需强制每个参与者重新运行每个智能合约,而是依靠零知识证明来验证合约的正确执行。节点验证这些小型且验证成本低廉的证明,从而维护共识。

同时,PeerDAS 确保与这些证明关联的交易数据真实存在且始终可检索。此外,通过对数据进行采样而非全部下载,节点能够以更低的带宽和存储需求验证可用性,从而使更多运营商能够参与其中。

这些机制共同推动以太坊摆脱了蛮力冗余,转向更复杂的分布式信任模式。尽管如此,工程师们仍需完善安全工具、监控和客户端实现,以确保新设计在压力下也能可靠运行。

随着以太坊资产在现实世界中的应用日益普及,这些技术变革也随之而来。 2025年第四季度,以太坊上的稳定币交易量突破8万亿美元,创下历史新高。多个分析平台显示,这标志着以太坊网络上稳定币交易量的大幅增长

此外,该数据凸显了以太坊作为美元挂钩代币主要结算层的地位。即使在市场波动的情况下,交易者、支付处理商和个人也越来越多地使用稳定币进行日常转账、交易活动和跨境资金流动。

交易量的激增表明用户对以太坊底层基础设施的信任度正在提升。与此同时,这也加大了以太坊协议的扩容压力,以确保用户在零售和机构用户群体不断扩大使用范围的过程中,不会面临过高的费用或网络拥堵问题。

在密码学方面,零知识EVM技术已从实验室走向实际部署。ZK EVM项目目前已能提供接近生产环境的性能,同时持续加强安全性、审计电路并改进开发者工具。这一转变使得现有的以太坊智能合约无需完全重写即可受益于零知识证明。

此外,随着性能的提升,基于零知识证明(ZK)的汇总和应用能够支持更复杂的逻辑、更丰富的隐私功能以及更高的交易量。结合 PeerDAS,这些进步为开发者构建交易所、支付系统、游戏平台和链上金融提供了更具可扩展性的基础。

总而言之,以太坊正进入一个扩展性不再主要依靠承诺,而是更多地依靠代码交付的阶段。随着 PeerDAS 的上线、ZK EVM 的 alpha 测试以及 Rollup 已处理大部分交易,以太坊网络正在演进成为一个高容量结算层,以满足更广泛的全球需求。

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