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Vitalik谈以太坊下一阶段:从区块链走向“密码学世界计算机”
2026年10月03日 11:55 来源:奇点财经 阅读:0

9月27日,以太坊联合创始人Vitalik Buterin发表长文《密码学世界计算机》,系统梳理了以太坊从早期区块链架构向下一阶段密码学计算网络演进的技术路线。他将2010年代典型区块链与2030年前后的以太坊进行对照,提出未来网络将越来越依赖零知识证明、多参与者区块构建、并行计算和链下去中心化组件。文章主要是Vitalik个人对未来几年以太坊架构变化的总结和技术判断。

他首先从比特币白皮书中的经典区块链模型说起。早期区块链中,所有全节点都下载交易、重新执行计算,再根据最长链或相应共识规则确认状态。以太坊后来增加了通用智能合约、权益证明、二层网络和零知识证明,但基础逻辑仍保留大量传统区块链特征。

Vitalik认为,到2030年前后,这些核心环节都会出现明显变化。验证方式将从所有节点下载并重新执行全部内容,逐步转向通过PeerDAS抽样数据,再利用SNARK等密码学证明验证计算结果。节点不需要亲自重复完成所有计算,也可以验证某项计算是否正确。

PeerDAS已经是这种变化的一部分。在传统模式里,扩容意味着每个节点需要接收更多数据,节点硬件要求会随之升高。PeerDAS允许不同参与者只抽样验证部分数据,再通过整个网络的分布式采样共同确认完整数据可用性。以太坊Fusaka升级已于2025年12月上线PeerDAS,每个全节点只需保存八分之一的数据,理论上可实现八倍扩容。Vitalik将PeerDAS视为以太坊从传统区块链向新架构过渡的起点之一。

共识机制也会继续变化。比特币时代依赖工作量证明,以太坊已经在2022年通过The Merge完成向权益证明的迁移,未来则计划进一步优化权益证明,使共识过程降低开销、缩短确认路径并改善验证者运行效率。

区块构建也不再完全由单个矿工或单个区块生产者独立完成。Vitalik提到多种形式的多参与者区块构建,即把区块中的排序、数据处理和其他功能拆分给多个参与方。

他把未来以太坊描述为两套技术传统的结合。一部分仍然来自中本聪时代的核心思想:开放网络、分布式参与者、公开共识和不依赖单一中央运营者。另一部分则来自过去数十年密码学研究,包括零知识证明、可验证计算和未来可能使用的更复杂密码学工具。

这种变化首先影响开发者如何编写应用。在传统区块链中,一个字节就是一个字节,一单位计算都进入同一执行环境。Vitalik认为,未来应用如果把所有逻辑塞进一个巨大、串行执行的交易,成本会越来越高;如果把任务拆成可以并行、预处理、证明或者在链下完成的独立模块,则可能获得明显更好的扩展能力。

他预计,最终真正必须写到链上的主要是那些涉及状态冲突、顺序和不可交换操作的数据。其他计算可以先在链外聚合,再把证明结果提交到链上。区块链本身更多承担最终验证和共享状态,而不是亲自执行每一个中间步骤。

零知识证明则处理计算验证问题。如果一项复杂计算可以生成简短的密码学证明,验证者不需要重新执行全部步骤,只需要确认证明有效。这让大量计算可以发生在其他位置,再由以太坊验证结果。

Vitalik在文章中重新提到以太坊早期一个长期目标:去中心化不仅承担安全成本,也可能帮助提升系统性能。集中式系统可以把任务分配给多台服务器并行处理;去中心化系统理论上也可以让大量不同节点平行存储数据和执行计算。过去的问题是,系统很难低成本确认每一个外部参与者确实正确完成任务。现代零知识证明正在降低这一验证成本。

他还把隐私放入同一架构。链上所有计算和数据完全公开,是传统公共区块链长期存在的问题之一。未来如果更多计算发生在链下,同时只把正确性证明提交链上,应用可以减少直接暴露的数据量。

更远期的方向还包括不可区分混淆等技术,用密码学方式让复杂程序能够在隐藏内部信息的情况下执行。不过Vitalik没有把不可区分混淆列为近期以太坊必须依赖的能力。他明确写道,即使这类更远期密码学工具没有成熟,文章描述的大部分架构变化也可以更早发生。真正近期的难点仍然包括让零知识证明足够高效、安全,以及如何对巨大状态进行管理和并行访问。

文章还提到了以太坊未来升级时间线。Vitalik称,如果按照目前Strawmap设想推进,计划在2027年进行的Hegota可能成为以太坊最后一次对2015年开发者来说仍然相对熟悉的常规分叉。Hegota之后的主要技术方向将更多涉及递归STARK、自动化形式验证、更高效的共识算法以及量子安全设计。

以太坊近年来已经连续推进这类底层变化。2022年完成The Merge后,网络从工作量证明切换到权益证明;之后升级重点逐渐转向rollup扩容、blob数据、验证成本和数据可用性。Vitalik在9月27日的文章中把下一阶段描述成从单纯账本向结合区块链、密码学验证、隐私和去中心化链下组件的计算架构扩展。文章最后给这个目标使用的名称就是“密码学世界计算机”。

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