原著:Vitalik Buterin
专为中文读者改写,精简冗余并补全技术脉络,关键词自然融入,无外链保留唯一功能性锚点。
以太坊在 2023 路线图里抛出了一个响亮的新名词—— The Surge(澎湃期)。它代表了下一阶段围绕 Rollup 的规模化冲刺:在保证主网去中心化与安全的前提下,借助 Layer2、数据可用性采样和数据压缩等组合技术,把整体吞吐量推到 10 万 TPS 以上。本文将带你一次性吃透 Surge 背后的技术栈、权衡与尚未解决的问题。
一、时间线复盘:从分片到 Rollup 的智力融合
2015 年,以太坊白皮书中就埋下两条扩容分叉路:
- 分片(Sharding):让节点只验证和存储链上一小部分交易,类似 BitTorrent 节点。
- Layer2 :链外网络借助主网的安全性,把大量数据与计算搬离主链,最终演化出 Rollup。
当 2019 年 SNARK 与数据可用性采样(DAS)日渐成熟时,Rollup 反而承接了分片思想:每条 L2 自此成为“一块可调参数的可编程分片”。两者交汇,孕育了今天以 Rollup 为中心的扩容主叙事。
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二、2025 路线图目标拆解
| 目标 | 量化指标 |
|---|---|
| 全网 TPS | L1 + L2 ≥ 100,000 TPS |
| 主网主基调 | 维持去中心化与安全、防审查 |
| L2 特性 | 至少部分 Rollup 保有「完全继承以太坊核心特性」的纯粹性 |
| 跨 L2 体验 | 消除“34 条链”的孤岛感,形成统一生态 |
三、不可能三角的“被证伪”
2017 提出的区块链不可能三角(去中心化 / 可扩展性 / 安全性),在数学上并非义务定理,而是一则启发式警告。过去数年里,高性能公链常以“软件优化吃红利”回避它,实际牺牲了节点去中心化门槛。
如今 DAS + SNARKs 的组合,让轻节点用 固定级别带宽 即可验证区块正确性,从而直接跳出了 2017 强调的困境。Plasma 复兴与 Proto-Danksharding 也印证了此趋势:可扩展,同时不削弱主网稳健。
四、数据可用性采样:还有多少向上空间?
1. 目前带宽瓶颈
2024 年 Dencun 升级后:
每 slot 3 BLOB × 125 kB ≈ 375 kB,折算单笔 ERC20 传输 ≈ 180 bytes:
375,000 ÷ 12 ÷ 180 ≈ 174 TPS(若算上 calldata 上限可至 600+ TPS)。
2. PeerDAS → 2D DAS 升级路线
- PeerDAS:子网随机取样,理论可将 BLOB 数推向 8–16,换取 460–920 TPS。
- 2D DAS:在 BLOB 之间再做随机取样,将带宽潜力拉到每 slot 16 MB,配合数据压缩,TPS 可达 58,000 量级。
- 仍待完成:Subnet 增强与极端边界下的重构成本平衡。
FAQ:PeerDAS 与普通节点带宽极限
Q1:我家里 50 Mbps 宽带能不能跑 DAS 节点?
A:PeerDAS 目标使取样带宽在 1 MB/12s 左右,家用网络完全可行,但 2D DAS 可能需要更高带宽,后续版本会优化临界值。
Q2:加入 2D DAS 后,历史数据重放会变难吗?
A:确实更复杂。未来需要通过状态差分 + 零知识递归证明压缩,缓解重放瓶颈。
五、数据压缩:让每笔交易“瘦身”80%+
| 技术 | 可节省字节 | 应用场景 |
|---|---|---|
| 零字节压缩 | 2–3 倍 | 通用 |
| BLS 聚合签名 | 签名字段省 20× | 高频小额支付 |
| Pointer 封装地址 | 20 bytes → 4 bytes | 地址重用的 DeFi、NFT |
| 自定义值序列化 | 少量整数可再减半 | GameFi、社交链 |
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FAQ:数据压缩带来的潜在风险
Q1:自定义序列化会不会提高审计门槛?
A:会的。指针索引与差分压缩格式必须开放文档,并保持兼容区块浏览器降级模式。
Q2:BLS 聚合签名是否与硬件钱包冲突?
A:当前多数硬件钱包只支持原生 ECDSA,需要通用 ZK-wrapper 过渡,可能延迟 6–9 个月。
六、Plasma 复活:高并发、低价值的“最后拼图”
即便拿了 58k TPS,隐私或游戏类应用仍旧“奢侈”。Plasma 在此登场——把数据完全放在链外,运营方仅上传 Merkle 根,使用 ZK-SNARKed Plasma VM + 链上退出机制 强化安全。
Intmax 把用户数据压到 5 bytes/tx,理论上限飙至 26 万 TPS;适配场景是 Twitter 小费、链游批量化合约交互等高并发低净值场景。
一句话权衡:Plasma 越成功,对主网 DAS 的带宽需求就越低。
七、Rollup 去中心化:从安全委员会到多重证明器
当下主流 Rollup 尚未 to Stage 2:代码 bug 阴影让安全委员会保留“一键回滚”强制键。
路径 A:形式化验证
Lean 4、Coq、Cairo VM 都为构建经过数学验证的 ZK-EVM 打下了地基。
路径 B:多重证明器
2-of-3 架构:两套不同逻辑的证明器 + 一个安全委员会,任一证明器意见一致时绕开权威。
FAQ:用户如何保障自身资金安全
Q1:跑了多重证明器就 100% 无后门?
A:证明器同一底层隐患仍需观察者社区主动预警,委员会只是降低单点误判概率。
Q2:Stage 2 Rollup 何时可用?
A:乐观估计 2026 年起,Optimism、Arbitrum、zkSync 预计逐条 ticket 地迈向 Stage 2,但会设置至少 7 天宽限期供用户逃生。
八、跨 L2 互通:从用户惨案到无痕体验
今天跨链的体验一言难尽:只因链选错,100 USDC 蒸发。未来需要以下标准范式:
- 地址即链:ERC-3770 链前缀钱包统一识别;
- 支付/收款请求:RIP-7755 单指令跨链即付;
- 共享代币桥:最小 Rollup 记录各 L2 余额,实现“闪电转移” 0 L1 gas;
- 轻客户端:ERC-3668 + Helios 结构让手机也能无信任验证状态。
但要切记:社会共识 > 技术代码。L2、钱包与标准社区需同步推进,否则过早/过晚标准化都可能适得其反。
FAQ:开发者如何入场
Q1:已有 DApp 如何低成本跨 L2?
A:先接入 ERC-7683 共享流动性协议,再评估基于 Based Rollup 的共享排序器成本。
Q2:钱包集成 Helios 轻客户端难度?
A:Rust 与 JavaScript SDK 均已开源,一周即可完成验证逻辑嵌入,优先支持手机端 React Native 环境。
九、L1 仍需继续增肌:防止空心化
即使 99 % 流量跑在 L2,主网若太“瘦”,仍有三重风险:
- ETH 质押经济学萎缩,长远影响安全;
- 高价值 DeFi 与 MEV 重新迁出;
- 灾难级 L2 故障时主网无力做“末日清算”。
策略矩阵:
- 渐进增 gas:每上浮一次先落地无状态客户端、历史过期、L1-SNARK 验证器;
- 多维元胞 gas:将计算 / 存储 / 数据分别定价,细颗粒压缩攻击面;
- 原生 EVM 扩容:EVM-MAX + SIMD 协处理器,隐匿提升加密效率;
- 原生 Rollup(enshrined rollup):协议内并行副本,保留 L1 组合特性又能驾驭并行虚拟机。
一句话权衡:L1 适度扩展,比极大区块更容易保全网去中心化,但也别克制过度,若空心化不可逆,我们将失去最具韧性的结算层。
写在最后
“The Surge” 不是单一升级,而是一场多技术栈并行攻坚的马拉松。数据可用性、Rollup 安全性、数据压缩、跨链标准——任何环节掉链子都会拉长胜利终点。
当然,盯紧这些路线图节点,也意味着更早布局下一轮「扩容红利」。抓住基础设施升级的静默期,是开发者与普通持币者共享的战略窗口。
祝你在暴涨的信息洪流里,看清下一个 10 万 TPS 的起点。