Vitalik：以Rollups為中心的以太坊路線圖_以太坊

Optimism團隊不久前發布了其測試網的第一階段，及其通向主網的路線圖。除此之外，Fuel也在推進測試網進程，Arbitrum也已經登陸測試網。在ZKrollup領域中，Loopring、Zksync以及基于Starkware技術的Deversifi已經正式在主網上線，并且聚集了一定的用戶。隨著OMGnetwork推出其主網bata版本，plasma也有所進展。與此同時，eth1鏈上的gas費已經達到了新高，以至于非金融類dapps被迫停止運行，其他應用也只能在測試網中運行。

Eth2的發展目標之一就是增強擴容性，我們已經非常接近eth2前期階段了，但要為應用提供基礎層擴容性，我們還需要等到數年之后eth2最后一個主要階段(譯者注：即階段2)的實現。諷刺的是，eth2作為rollups數據可用性層的可用性在階段1就能實現，而在許久之后eth2才能真正用于“傳統”的L1應用。將這些事實結合起來，我們可以得出一個結論：以應對近期和中期的擴容性需求，整個以太坊生態系統需要將發力點集中到rollups上(以及plasma和通道技術)。

如果以此為前提，我們就能得知以太坊中心開發和生態系統發展應該優先考慮的問題，而這多多少少與當前的發展路徑有所不同。那么我們應該優先考慮哪些問題呢？

ZK-EVM Kakarot完成pre-seed輪融資，Vitalik、StarkWare等參投:6月2日消息，zkEVM 開發平臺 Kakarot 完成Pre-Seed 輪融資，StarkWare、LambdaClass 和天使投資人 Vitalik、Nicolas Bacca、Rand Hindi 等參投。

Kakarot zkEVM 是 Cairo 實施的 EVM，利用 STARK 證明來證明交易和區塊，確保透明度和安全性。據介紹，Kakarot zkEVM 發展分為三個階段：1、作為 EVM 存在于 Starknet L2 上；2、和 Starknet 定序器 Madara 合力創建第 3 層 zkEVM；3、Kakarot 和 Madara 組合啟用類型 1 zkEVM。[2023/6/2 11:54:47]

?短期：推進Eth1基礎建設以支持Rollups

在短期內，這樣做的一個主要結果在于：針對以太坊基礎層的擴容工作將主要集中于擴大區塊的數據容量，而不是優化鏈上計算或IO操作的效率。Rollup擴容性的決定性因素在于該鏈能包含多少數據，如果能夠在當前約60kB/秒的基礎上有所提升，rollups的擴容性則能得到進一步優化。

Celestia：Quantum Gravity Bridge初期版本已上線Blockspace Race測試網:5月12日消息，模塊化區塊鏈網絡Celestia發推表示，Quantum Gravity Bridge的初期版本已于本周在Blockspace Race測試網上線，相應的合約已部署在以太坊Sepolia測試網上。

Quantum Gravity Bridge是一個從Celestia到以太坊的數據可用性（DA）橋接。Celestia使用Celestium作為可擴展的鏈下數據可用性 （DA） 解決方案為以太坊Rollup團隊提供服務。[2023/5/12 14:59:10]

在基礎層上，以下因素需要持續重視：

EIP2929：在當前gas情況下保證以太坊區塊鏈能夠抵御DoS攻擊

EIP1559：一是推動ETH銷毀，二是優化交易效率，并且幾乎能夠確保交易被打包到下一個區塊中(rollups仍然需要等待確認)

新的橢圓曲線預編譯，以實現對ZKrollups編程的完全支持

無狀態客戶端的相關工作，包括從十六進制樹轉換為二進制樹等(無論我們如何使用以太坊區塊鏈，無狀態客戶端都非常有意義)

Cosmos跨鏈橋Gravity Bridge已啟動，明年初將遷移至Cosmos Hub:12月16日消息，負責管理Cosmos（ATOM）生態系統的瑞士非營利組織Interchain Foundation周三宣布啟動由去中心化互聯網服務提供商Althea構建的跨鏈橋Gravity Bridge。

Gravity Bridge允許在以太坊和Cosmos區塊鏈之間轉移ERC-20代幣。在最初階段，Gravity Bridge將作為一個獨立的鏈運行，然后在明年初遷移至Cosmos Hub。其關鍵技術特征包括跨兩個鏈的可互換代幣發行，以及對以太坊到Cosmos預言機的支持。（Cointelegraph）[2021/12/16 7:43:34]

賬戶抽象(accountabstraction)不太迫切，因為無論L1是否支持，我們都能在L2上實現。還有其他“巧妙的基礎層功能”目前相對來說都沒那么重要。

Eth1客戶端可以被重新定義為optimisticrollup客戶端。Optimisticrollups仍然需要全節點，并且如果rollup的內部狀態轉換規則本質上仍然是以太坊式的，只是進行了一些修改(例如Optimism的目標)，那么我們可以使用現有代碼來運行全節點。目前eth1eth2合并工作已經實現將共識引擎從狀態轉換引擎中分離出來，而這項工作也有助于達成該目標。請注意，這也意味著類似TurboGeth的項目仍然非常重要，高吞吐量的rollup客戶端(而非eth1客戶端)將成為最大受益者。

VitalikButerin提議使用Flashbots系統實現“賬戶抽象”:3月11日消息，以太坊聯合創始人 Vitalik Buterin 在研究機構 Flashbots 的 GitHub 倉庫中提議利用 Flashbots 作為“賬戶抽象”的一種實現方式。“賬戶抽象”是以太坊社區中討論的改進提案之一，以實現交易不需要從私鑰控制的 EOA 賬戶發起，而是可以直接從智能合約發起，具體的用例包括智能合約錢包、Tornado.Cash 這類隱私保護工具等。Vitalik Buterin 認為 Flashbots 可以解決這個問題，通過搭建一個插件將其變成智能合約錢包的中繼器以實現。他表示該方案不需要對以太坊底層協議進行很多改動。

Flashbots是由五位區塊鏈行業人士發起成立的開放研究機構，旨在針對以太坊及各智能合約公鏈所面對的 MEV 問題進行研究，并實施解決方案。[2021/3/11 18:35:51]

?短期：調整基礎設施以支持Rollups

目前，用戶的賬戶、ENS域名、以及應用等等都在L1上，這些都需要改變。我們要將用戶的主要賬戶、余額、資產等等都放在L2中。隨之而來的是以下幾個需求：

聲音 | Vitalik：被捕以太坊科學家 Virgil Griffith 未給朝方提供任何實質幫助:以太坊聯合創始人 Vitalik Buterin 發表長文，澄清以太坊基金會科學家 Virgil Griffith 訪問朝鮮是個人行為，未給朝鮮政府提供任何實質性的幫助，并在準備請愿書要求釋放 Virgil Griffith。Buterin 表示，Virgil Griffith 是我的好友，訪問朝鮮是他的個人行為，以太坊基金會并未提供任何形式的支持。對地緣的開放態度是一種美德，而 Virgil Griffith 的這個優點在之前就已經體現出來了，比如幫助增進了與以太經典、Hyperledger 之間的關系。我認為 Virgil 并未給朝鮮政府提供任何實質性的幫助，他根據有關開源軟件的公開信息發表了演講，這并不是什么高深的黑客技術輔導。我希望美國能專注到真正有害的事情上，而不是抓捕發表公開信息演講的程序員。此前，紐約南區檢察官辦公室和聯邦調查局宣布，已逮捕以太坊基金會研究科學家 Virgil Griffith，指控他違反美國制裁法案，前往朝鮮參加區塊鏈大會，發表演講并提供建議，幫助朝鮮利用加密貨幣和區塊鏈技術逃避制裁。[2019/12/2]

ENSneedstosupportnamesbeingregisteredandtransferredonL2;see?here?54foronepossibleproposalofhowtodothis.

ENS需要對在L2上注冊和轉移的域名提供支持，此處是一個可能的相關提案。

Layer2協議應該被集成到錢包中，而不是網頁版的dapp中。目前，集成了L2的dapp或是類dapp(例如集成zksync的Gitcoin)都要求用戶完全信任該dapp，這導致安全性大打折扣。要維持當前的信任模型，L2成為錢包本身的一部分(metamask,status等等)是最理想的情況。這類支持應該進行標準化，因此支持zksync支付的應用也能隨即兼容內置zksync的錢包。

加大跨L2轉移的工作力度，目標是能夠即時、無縫進行跨L2鏈的資產轉移。

對Yul或其他中間編譯語言進行更加明確的標準化。以太坊的基礎層EVM和Optimismrollup所使用的OVM作為編譯目標稍有不同，但都可以由Solidity編譯而成。為了使生態系統存在不同的編譯目標，但同時還要接受不同的語言，避免Solidity的單一化使用，因此更明確地對所有高級語言都能編譯的中間語言(例如Yul)進行標準化或許是有意義的。我們也可以考慮對形式驗證友好的中間語言，能夠處理諸如變量之類的概念，還能保證基本不變量，從而使所有被編譯的高級語言都更易進行形式驗證。

?以Rollup為中心帶來的經濟可持續性

加密貨幣項目必須具備經濟上的可持續性，這是無法回避的事實，在2020年這意味著數百萬甚至數千萬的融資金額。其中的一部分能夠由公共物品募資平臺提供(如GitcoinGrants或以太坊基金會)，但這些機制的規模不足以覆蓋這個等級的融資。但是Layer2項目能夠通過發布自己的代幣來解決這個問題，前提是其代幣具備真正的經濟價值，即未來L2所捕獲到的價值。

如果路線圖以rollup為中心，隨之而來的另一個好處是為L2協議留出了開闊的空間，這些L2協議有能力通過收費或是MEV形式來獲取發展資金，無論是直接還是間接地(即代幣發行)。以太坊基礎層非常需要保持中立，這就使得在協議內進行公共物品募資(public?good?funding)變得十分困難，但L2具備自己的公共物品募資機制，這樣一來爭議就會大大減少。因此，在這個方面留出空間對于整個以太坊長期的經濟可持續性來說可能是一個不錯的戰略舉措。

除了募資問題，具有創造力的研發人員通常都傾向于在他們自己的領域中擁有影響力，而不是針對以太坊的整體協議進行無足輕重的爭辯。此外，有許多現有的項目正在嘗試創建各種平臺。以rollup為中心的路線圖使得所有這些項目有機會成為以太坊生態系統的一部分，同時仍能保留高度的經濟和技術自主權。

?長期視野

除了上文提到的短期考慮外，路線圖以rollup為中心還可能意味著我們要重新構想eth2的長遠未來：每個人都可以進行處理的強安全性單一執行分片，以及可擴容的數據可用性層。

要理解為什么是這樣，需考慮以下因素：

當前以太坊的TPS約為15

如果大家都遷移到rollups上，TPS很快可以達到3000

一旦階段1到來，rollups的數據存儲遷移到eth2分片鏈上，理論上TPS最高能達到10萬左右

最后，階段2實現之后為eth2分片鏈提供本地計算，TPS達到……1000-5000

這意味著eth2的“phase1.5anddone”道路，精簡基礎層并且工作有所側重，即共識和數據可用性。

實際上這對于eth2來說是更好的發展方向，因為分片數據可用性相對分片EVM計算要安全得多。雖然分片EVM計算的不誠實多數證明(dishonest-majority-proof)驗證需要欺詐證明，這需要有潛在風險且嚴格的2epoch同步假設，但在異步情況下，數據可用性采樣(如果使用ZKP或多項式承諾)是安全的。

這將有助于以太坊擁有比其他分片型L2鏈更強壯的安全模型，而這些分片型L2鏈都朝著某種形式的分片執行方向發展；eth2將是功能強大的基礎層，強大到足以提供功能逃逸速度?(functionalityescapevelocity)就足夠了。

長期來看eth2的工作重點有哪些？

將不同分片的出塊時間錯開，從而保證每幾百毫秒內都會有某個分片提議區塊。這使得在多個分片上運行的rollups擁有極低的延遲性，而鏈本身沒有超低延遲的風險

優化并鞏固共識算法

對EVM進行改動，使其對欺詐證明驗證更加友好(例如，這可能意味著某種“框架”功能，可防止代碼脫離沙盒，或允許將SLOAD/SSTORE重新映射，使其能夠使用除賬戶存儲之外的其他數據源)

對一切進行ZK-SNARK

折衷方案

如果你并沒有被說服接受“phase1.5anddone”這個發展方向，也有自然的折衷方案：使用少量分片作為執行層(例如4-8個)，其他的分片則作為數據層。目標是使執行分片的數量足夠低，以至于在特殊情況下，常規計算機將能夠對所有分片進行完全驗證，但是與當前的基礎層相比，其空間仍然要大得多。

基礎層空間不能被最小化太多，因為用戶和應用程序仍然有需求，例如：在rollups之間切換、提交欺詐證明、在ZK?rollups中提交零知識證明、發布ERC20代幣根合約(確保大多數用戶將在rollups中活動，但基礎合約必須有安放之處)。如果每筆交易的成本為140美元，則大大破壞了用戶體驗。因此，如果有必要的話，使用4-8個執行分片可以顯著減輕負擔。一臺計算機設備仍然可以驗證所有分片。如今，驗證每13秒產生的eth1區塊大約需要200-500毫秒，因此在短時間內驗證這種執行的八個線程是完全可行的。我們可以想象客戶端采取這些規則：如果網絡延遲很低，或者委員會人數>80％，則可以依靠欺詐證明和委員會，而在特殊情況下直接驗證所有分片。

參考資料：

VitalikButerin在ETHOnline上的相關演講

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