以太坊可擴展性:PeerDAS 數據可用性和零知識證明 EVM

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最近的升級正在悄然重新定義以太坊的可擴展性,因爲該網絡正在向更高效、更安全的全球價值轉移基礎設施層過渡。

十年來,以太坊一直試圖解決一個許多人認爲不可能解決的問題:在不犧牲安全性的前提下,維持去中心化、保持強共識並提升容量。這一挑戰通常被稱爲區塊鏈三難困境,自2015 年以來,它一直是該協議路線圖和設計討論的主要方向。

然而,這場爭論如今正從理論走向實踐。聯合創始人Vitalik Buterin表示,去中心化、安全性和吞吐量之間的平衡不再是一個抽象的目標。隨着PeerDAS在主網上線,以及 ZK EVM 達到 alpha 成熟度,以太坊正開始作爲一種全新的去中心化基礎設施發揮作用。

Buterin通過回顧早期的點對點系統來闡述這一轉變。BitTorrent 證明了網絡可以高度去中心化並傳輸海量數據。然而,它缺乏共享的、防篡改的狀態。沒有全球賬本,只有文件共享,而沒有所有人都認可的權威版本。

比特幣隨後引入了圍繞單一賬本的強共識機制,使得所有參與者都能就餘額和交易達成一致。儘管如此,比特幣通過讓每個節點複製相同的工作和數據來降低網絡帶寬。這種設計有利於安全性,但限制了吞吐量,因爲所有節點都必須處理和存儲所有數據。

以太坊的新技術棧旨在融合兩種方法的優勢。PeerDAS(對等數據可用性採樣)允許節點在無需下載每個字節的情況下驗證必要數據是否存在。此外,這在降低資源需求的同時,也確保了網絡對數據的可訪問性。

與此同時,零知識以太坊虛擬機( ZK EVM)允許使用簡潔的數學證明來驗證區塊,而無需重新執行所有交易。實際上,這意味着節點可以通過檢查證明來確認計算是否正確完成,這比重複整個工作負載的成本要低得多。

現在,零知識證明(ZK)EVM 已經進入 alpha 測試階段,能夠提供生產級的性能,同時工程師們也在不斷完善安全檢查和形式化驗證。然而,Buterin 強調,將這些進展與主網上的 PeerDAS 相結合,纔是真正改變以太坊架構的關鍵所在。

隨着主網 PeerDAS 的部署到位,以太坊節點可以對分佈在各個對等節點上的區塊數據進行採樣,以確認完整數據集是否可用。這種方法將網絡從高度依賴數據複製轉變爲真正實現存儲和帶寬分佈式的系統。

Buterin認爲,其結果是“以太坊可擴展性”這一概念如今有了具體的實際技術含義。它不再僅僅是與路線圖掛鉤的未來承諾,而是通過即時代碼重構網絡數據和計算流動方式來實現的。

一個簡單的類比就能說明這種變化。想象一下,在一個全球視頻通話中,每個參與者都會錄製、存儲並轉發整個視頻流。這類似於早期的區塊鏈設計,所有節點都承擔了所有工作。然而,這樣的系統很快就會在實際應用中崩潰。

現在想象一下同樣的調用,但繁重的計算工作由各方共同完成,每個參與者只需檢查一小部分數據,即可確保完整的數據流存在且準確無誤。此外,驗證可以依賴於精簡的證明,而不是原始數據。隨着 PeerDAS 和 ZK EVM 的成熟,這種模型更接近以太坊未來的運行方式。

在這種新架構下,用戶和應用程序依然能獲得強大的安全性和去中心化保障。也就是說,其底層機制更像是去中心化的網絡性能提升方案,而不是一條在每個節點上重複執行相同工作的單一單體鏈。

近期指標也印證了這種架構轉變。根據L2beat 的數據,Rollup 已經處理了超過80%的以太坊交易。這些二層系統將用戶活動批量處理,並將壓縮後的數據發送回主網,同時依靠加密證明或防欺詐機制來確保數據的正確性。

此外,許多以太坊 Rollup 擴容方案都圍繞着與 PeerDAS 和 ZK EVM 相同的理念構建:共享數據層、證明驅動的驗證以及減少節點間的重複工作。隨着這些技術的日趨成熟,實驗性擴容與默認生產基礎設施之間的差距正在不斷縮小。

這一趨勢意味着,目前大多數用戶與以太坊的交互已經通過專爲高吞吐量設計的架構完成。然而,底層架構目前纔剛剛開始全面實現分佈式數據可用性和簡潔的證明驗證。

這一轉變背後的核心創新在於使用基於證明的驗證系統。以太坊無需強制每個參與者重新運行每個智能合約,而是依靠零知識證明來驗證合約的正確執行。節點驗證這些小型且驗證成本低廉的證明,從而維護共識。

同時,PeerDAS 確保與這些證明關聯的交易數據真實存在且始終可檢索。此外,通過對數據進行採樣而非全部下載,節點能夠以更低的帶寬和存儲需求驗證可用性,從而使更多運營商能夠參與其中。

這些機制共同推動以太坊擺脫了蠻力冗餘,轉向更復雜的分佈式信任模式。儘管如此,工程師們仍需完善安全工具、監控和客戶端實現,以確保新設計在壓力下也能可靠運行。

隨着以太坊資產在現實世界中的應用日益普及,這些技術變革也隨之而來。 2025年第四季度,以太坊上的穩定幣交易量突破8萬億美元,創下歷史新高。多個分析平臺顯示,這標誌着以太坊網絡上穩定幣交易量的大幅增長

此外,該數據凸顯了以太坊作爲美元掛鉤代幣主要結算層的地位。即使在市場波動的情況下,交易者、支付處理商和個人也越來越多地使用穩定幣進行日常轉賬、交易活動和跨境資金流動。

交易量的激增表明用戶對以太坊底層基礎設施的信任度正在提升。與此同時,這也加大了以太坊協議的擴容壓力,以確保用戶在零售和機構用戶羣體不斷擴大使用範圍的過程中,不會面臨過高的費用或網絡擁堵問題。

在密碼學方面,零知識EVM技術已從實驗室走向實際部署。ZK EVM項目目前已能提供接近生產環境的性能,同時持續加強安全性、審計電路並改進開發者工具。這一轉變使得現有的以太坊智能合約無需完全重寫即可受益於零知識證明。

此外,隨着性能的提升,基於零知識證明(ZK)的彙總和應用能夠支持更復雜的邏輯、更豐富的隱私功能以及更高的交易量。結合 PeerDAS,這些進步爲開發者構建交易所、支付系統、遊戲平臺和鏈上金融提供了更具可擴展性的基礎。

總而言之,以太坊正進入一個擴展性不再主要依靠承諾,而是更多地依靠代碼交付的階段。隨着 PeerDAS 的上線、ZK EVM 的 alpha 測試以及 Rollup 已處理大部分交易,以太坊網絡正在演進成爲一個高容量結算層,以滿足更廣泛的全球需求。

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