随着以太坊生态系统持续壮大，如何在坚守安全性与去中心化原则的同时突破网络扩展瓶颈，已成为行业关注的核心焦点。本文深入梳理了 Vitalik Buterin 提出的以太坊扩展路线图：短期内，通过 Gas 机制优化和区块验证并行化等技术手段提升执行效率；长期来看，则依赖 ZK-EVM（零知识虚拟机）和 blobs 数据架构来推动网络规模的实质性跃升。
纵观全局，该路线提供了一套分阶段实施的扩展框架，旨在为以太坊在未来数年内持续扩大网络容量奠定坚实基础。
以下是原文内容：
接下来我们探讨扩展（scaling）议题，主要划分为两个维度：短期扩展与长期扩展。
短期扩展策略
关于短期扩展的具体措施，此前已有相关论述，其核心逻辑如下：
- 区块级访问列表（block-level access lists）（将在 Glamsterdam 升级中推出）将为区块验证的并行化处理奠定基础。
- ePBS（同样将在 Glamsterdam 推出）具备多项特性，其中关键一点是：它允许我们安全地在每个 slot 中使用更大比例的时间进行区块验证，而非局限于目前的几百毫秒。
- Gas 重新定价（gas repricing）将确保各类操作的 gas 成本与其实际执行时间及其他衍生成本相匹配。此外，我们也在早期探索多维 gas（multidimensional gas）机制，以便对不同资源设定独立的上限。这两项措施结合后，可在不引发极端情况的前提下，显著提升区块验证时的 slot 时间利用率。
针对多维 gas，我们规划了一条分阶段实施的路径。第一阶段是在 Glamsterdam 升级中，将「状态创建成本」与「执行和 calldata 成本」进行分离。
举例而言，当前状态下：若 SSTORE 操作是将存储槽从 非零 → 非零，费用为 5000 gas；若是从零 → 非零，费用则为 20000 gas。
在 Glamsterdam 的 gas 重定价调整后，这一额外成本将被大幅上调（例如提升至 60000）。此举意在提高 gas 上限的同时，使执行能力的扩展速度远超状态规模的扩张速度。
因此，在 Glamsterdam 升级后：该 SSTORE 操作将消耗 5000 的「普通 gas」，以及约 55000 的「状态创建 gas」。
值得注意的是：状态创建 gas 不计入目前约 1600 万的交易 gas 上限。
这意味着：部署比现在规模更大的智能合约将成为现实。
多维 Gas 在 EVM 中的实现机制
此处面临一个技术挑战：EVM 的设计默认 gas 仅有一个维度，诸如 GAS、CALL 等 opcode 均基于此假设构建。
我们的解决方案是保持以下两个不变量：
第一，如果你使用 X gas 发起一个调用（call），那么该调用将获得 X gas，可用于「普通操作」、或「状态创建」、或未来可能新增的其他维度。
第二，如果 GAS opcode 显示当前有 Y gas，随后你发起一个消耗 X gas 的调用，那么在调用返回后，你至少仍剩余 Y − X gas，可供后续操作使用。
具体实现方式如下：我们引入 N+1 个 gas 维度。默认情况下 N = 1（即状态创建维度），额外的一个维度被称为 reservoir（储备池）。
EVM 的执行逻辑遵循以下规则：
优先消耗专用维度的 gas
若专用维度不足，再从 reservoir 中扣除。
例如，假设当前拥有：(100000 状态创建 gas, 100000 reservoir)
若使用 SSTORE 创建三次新状态，gas 的变化过程为：(100000, 100000)→ (45000, 95000)→ (0, 80000)→ (0, 20000)
在这种设计架构下：
GAS opcode 返回的是 reservoir 的值
CALL 会从 reservoir 中传递指定数量的 gas，并同时传递所有非 reservoir gas
多维 Gas 的定价模型
未来我们将进一步引入多维定价（multi-dimensional pricing），使不同资源维度拥有独立的浮动 gas 价格。
这将带来以下益处：
- 增强长期的经济可持续性
- 提升资源配置效率
而 reservoir 机制恰好解决了前文提到的子调用（sub-call）问题。
长期扩展蓝图
长期扩展主要围绕两个方向展开：ZK-EVM 和 Blobs。
Blobs 的应用前景
对于 blobs，我们计划持续迭代 PeerDAS，最终目标是将数据吞吐能力提升至约 8 MB/秒。
这一规模定位：
足以满足以太坊自身的需求
并不旨在打造「全球数据层」。
目前，blobs 主要服务于 L2 场景。未来的计划是让以太坊区块数据本身直接写入 blobs。
这样做的核心目的，在于让用户无需下载并重新执行整条链，即可验证一个高度扩展的以太坊网络：
ZK-SNARKs 消除了重新执行计算的需求
PeerDAS + blobs 允许在不下载全部数据的情况下验证数据可用性
ZK-EVM 的发展路径
对于 ZK-EVM，我们的目标是逐步增加网络对其的依赖程度。
2026 年：将出现支持 ZK-EVM 的客户端，使节点能够利用 ZK-EVM 参与 attestation。但由于安全性尚不足以让全网依赖其运行，目前仅接受约 5% 的网络使用该功能。（若 ZK-EVM 出现异常，虽不会导致质押罚没，但可能因构建无效区块而损失收益。）
2027 年：我们将建议更大比例的节点运行 ZK-EVM，同时将重心转向形式化验证和安全性的提升。即便仅有 20% 的网络使用 ZK-EVM，也能让我们显著提高 gas limit，因为这为 solo staker 提供了一条低成本的验证路径，而 solo staker 在整体中的占比本身也不到 20%。
技术成熟阶段：我们将引入 3-of-5 强制证明机制。即一个区块必须包含来自 5 种不同证明系统中的至少 3 个证明，方可被视为有效。届时，除需要专门做索引的节点外，大多数节点都将依赖 ZK-EVM 证明。
长远展望：继续优化 ZK-EVM 的稳健性，并开展更严格的形式化验证。这一阶段还可能涉及虚拟机层面的变革，例如向 RISC-V 等方向演进。
到此这篇关于以太坊发布扩容路线图,这次有何不同?一文详解以太坊短期扩展和长期扩展的文章就介绍到这了,更多相关以太坊扩容路线图内容请搜索以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持！