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Fusaka 升级能否推动以太坊迈向终局模式

作者:Mars_DeFi 来源:X,@Mars_DeFi 翻译:善欧巴,金色财经

以太坊的Fusaka升级是其十年工程计划的最新一步 —— 这一计划稳步将以太坊从一项脆弱的实验,重塑为全球结算平台。

要理解深坂升级为何意义非凡,以及为何该网络几乎别无选择、必须推进此类升级,我们首先需要回顾以太坊的发展历程。

第一阶段:以太坊的诞生(2015-2017)

Frontier

以太坊于 2015 年 7 月以 “边境” 版本上线。核心成果:

  • 首个可编程区块链
  • 可投入生产环境的智能合约
  • 基于 Gas 的手续费模型
  • 工作量证明(PoW)共识机制

当时的状态:

  • 无钱包应用
  • 无去中心化金融(DeFi)
  • 无非同质化代币(NFT)
  • 无配套工具生态

仅处于开发者原生实验阶段。以太坊(ETH)交易价格在 1-3 美元区间波动。无人能预料以太坊未来将成长为何种形态。

Homestead 2016 年:

此次升级标志着以太坊走向成熟。核心成果:

  • 协议稳定性提升
  • 新增操作码(opcodes)
  • 更安全的升级机制
  • 优化的网络性能

同年关键事件:

  • 去中心化自治组织崩溃
  • 数百万 ETH 被盗
  • 以太坊进行硬分叉
  • 以太坊与以太坊经典分道扬镳

此次升级带来的惨痛教训,让安全性成为不可动摇的准则。审计从此成为强制要求,这虽减缓了创新速度,却让以太坊变得更加强健。

拜占庭:2017 年

这是一次加密技术层面的重要升级,核心亮点包括:

  • zk-SNARKs
  • 降低 ETH 发行量
  • 安全性优化
  • 难度炸弹调度机制

升级意义:

  • 以太坊搭建起隐私保护基础设施
  • 合约执行更安全
  • ETH 供给趋于紧缩

第二阶段:扩容压力时代(2018-2020)

这一时期,以太坊的用户需求爆发式增长,且来得早于预期。直接后果是区块填满、手续费飙升、应用频繁故障。因此,以太坊不得不通过效率升级来应对挑战。

君士坦丁堡与圣彼得堡:2019 年

核心优化:

  • 加密运算成本降低
  • 确定性合约地址(CREATE2 指令)
  • 发行量下调(从每区块 3ETH 降至 2ETH)
  • Gas 费用优化

颇具讽刺意味的是,上线当日便因一个安全漏洞触发了圣彼得堡分叉。这一事件让以太坊团队下定决心:升级必须稳扎稳打,绝不急于求成。

伊斯坦布尔:2019 年

以太坊悄然将重心转向 Rollup。升级内容包括:

  • 降低调用数据费用
  • 强化zk支持
  • 重放保护机制
  • 跨链功能优化

隐藏成就:Rollup 方案具备可行性,以太坊开始为L2布局。

Muir Glacier:2020 年

以太坊再次推迟了难度炸弹的触发时间。关键原因:

  • 权益证明机制复杂度高
  • 以太坊拒绝仓促推进
  • 合并的筹备工作持续进行

第三阶段:去中心化金融、非同质化代币与手续费地狱(2021-2022)

以太坊成为去中心化金融(DeFi)、ERC-20 代币、非同质化代币(NFT)与去中心化自治组织(DAO)的核心生态阵地。伴随增长而来的是高昂的 Gas 费、交易失败频发,仅巨鲸能顺畅操作。

伦敦升级:2021 年

此次升级彻底重构了以太坊的经济引擎,核心引入:

  • 手续费燃烧机制(EIP-1559)
  • 动态基础手续费
  • 可预测的 Gas 定价模式

长期影响:

  • 需求高峰期 ETH 进入通缩状态
  • 供给与使用率趋于匹配
  • 以太坊实现拥堵(将拥堵转化为价值)

巴黎升级:2022 年

以太坊完成了史上无主流网络敢尝试的壮举:在主网运行中,将工作量证明(PoW)共识机制替换为权益证明(PoS)。这一事件被称为合并。这一大胆举措为以太坊带来了深远的积极影响:

  • 能源消耗降低 99.95%
  • 发行量减少 90%
  • ETH 成为稀缺性资本资产

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第四阶段:Rollup 时代(2023-2025)

以太坊不再追求 “包揽所有执行”,而是转向 “专注所有结算”。

Shapella:2023 年

此次升级实现了质押 ETH 的解锁。核心成果:

  • 质押量提升
  • 恐慌性抛售减少
  • 验证者数量稳步增长

截至目前:

  • 约 30% 的 ETH 处于质押状态
  • 验证者数量接近 100 万

Dencun:2024 年

登昆升级通过 EIP-4844 引入了 “原型 Danksharding”(分片前导方案)。并未直接落地完整分片,而是新增了一种特殊交易类型,可承载 “数据块”。这些临时存储的 Rollup 数据,比调用数据成本更低,且会自动修剪清理。

核心成果:

  • L2手续费降低 90%
  • Rollup 生态爆发式增长
  • 以太坊在不改变核心架构的前提下实现 “低成本”

Pectra:2025 年

这一阶段是以太坊的 “用户体验优化时代”,让以太坊真正具备实用价值。核心引入:

  • 智能钱包功能
  • Gas 抽象(无需直接持有 ETH 支付手续费)
  • 验证者整合
  • 执行层与共识层统一

以太坊的可访问性大幅提升,更符合投资者的使用需求。

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即将到来的Fusaka升级:

需明确的是,Vitalik Buterin将以太坊的发展划分为五大阶段:

  • 扩容:提升网络吞吐量
  • 抗 MEV:抵御最大可提取价值(MEV)攻击
  • 无状态:实现无状态化
  • 清理:历史数据清理
  • 优化:用户体验升级

Fusaka升级在架构层面全面覆盖了这五个阶段,被誉为 “扩容突破性升级”。该升级定于 2025 年 12 月 3 日启动,是自合并以来影响最为深远的一次升级。

如果说合并重新定义了以太坊的共识达成方式,那么深坂升级则重塑了其数据处理模式。这一变革通过四大核心支柱实现:

  • 节点数据可用性采样(PeerDAS)
  • blob容量分阶段扩容
  • Gas 上限提升
  • 转向 Verkle 树进行状态表示,并优化区块提议者选择机制

1. 节点数据可用性采样:

在Dencun升级的模型中,Rollup 将数据以blobs形式提交至以太坊,全节点需在数据可用窗口期内下载并存储这些数据块。

随着 Rollup 使用率提升,每个区块的数据量可能急剧增加,导致验证者的带宽需求飙升。若不加以干预,这一趋势要么导致验证中心化(仅资源充足的运营商能跟上),要么限制 Rollup 的容量上限。

解决方案:

PeerDAS 通过重新定义 “数据可用性验证” 的方式解决这一问题。不再要求每个全节点完整下载所有数据块,而是由验证者与其他节点协作,随机采样数据片段。若足够多的独立采样成功,数据缺失或异常的概率将降至极低水平。

核心影响:

  • 带宽消耗减少 70%-80%
  • 节点运行成本降低
  • 去中心化程度提升
  • Rollup 实现安全扩容

2. blob 容量扩容:

Fusaka升级启动时,blob的上限将维持登昆升级的标准(每区块目标值与最大值不变),但路线图规划了后续的 “BPO” 硬分叉,逐步将上限提升至每区块 10 个,最终达到 14 个数据块。

在 PeerDAS 缓解带宽压力的前提下,以太坊能够承受这一扩容,且不会将小型节点运营商挤出网络。

Blob扩容路线:

  • 每区块数据块数量:6 个→10 个→14 个
  • 数据量增长超 67%
  • Rollup 拥堵问题缓解
  • 手续费进一步下降

一个令人振奋的经济循环由此形成:

  • 更多数据块→更多 Rollup→更多交易
  • 更多交易→更多手续费燃烧→更少供给

简而言之,以太坊在实现扩容的同时,将进一步通缩。

3. Gas 上限提升:

除数据层变革外,Fusaka升级将区块 Gas 上限从 4500 万提升至 6000 万。这并不意味着以太坊将成为高频执行引擎,但确实能将执行容量提升约三分之一。复杂的 DeFi 交易、NFT 铸造及其他高 Gas 消耗操作将获得更多空间,减少因区块饱和导致的交易失败。

需权衡的是:更高的 Gas 上限会加速状态增长,增加每个区块的计算负载,可能给性能较弱的节点带来压力。但这一成本将通过 Verkle 树的配套应用得到缓解 ——Verkle 树能让状态证明大幅压缩,并支持轻量级验证新模式。

4. Verkle 树与状态效率:

目前,以太坊采用Merkle Patricia trees 来表示全局状态(即地址、存储槽与其对应值的映射关系)。尽管默克尔树概念简单,但生成的证明文件相对较大,通常约 1 兆字节(MB)。这导致轻客户端验证特定账户状态的成本高昂,也为实现无状态或半无状态节点带来挑战。

Verkle 树通过向量承诺,将大量键值对压缩为简洁的承诺。单个键对应的证明文件体积将缩小一个数量级,从兆字节级降至数十千字节(KB)级。这让客户端能以极低的带宽和存储成本验证状态。

核心成果:

  • 证明文件体积减少 90%
  • 轻客户端成为现实
  • 移动端验证具备可行性
  • 无状态节点逐步落地

确定性提议者前瞻

Fusaka升级还提升了区块提议者选择的可预测性。允许参与者提前知晓哪个验证者将提议特定区块,这一机制为 “基于前瞻的预确认” 及更先进的交易排序、MEV 抵御方案创造了可能。依赖以太坊区块排序的 Rollup(如采用 “基于前瞻的排序” 方案的项目),能与L1验证者更高效地协作。同时,更透明的提议者调度机制,有助于减少交易排序相关的操纵性行为动机。

总结

结合以太坊的升级历史与VitalikButerin的路线图来看,Fusaka 升级并非一次性优化,而是多年前设计决策的最终落地。

  • PeerDAS与blob扩容,推动 “扩容” 阶段向前迈进,提升 Rollup 的数据吞吐量;
  • 更可预测的提议者选择及 Rollup 配套基础设施,助力 “抗 MEV” 阶段,成为 MEV 治理工具库的重要组成;
  • Verkle 树是 “无状态” 阶段的核心,为无状态节点和轻客户端提供支撑;
  • Gas 上限提升、状态效率优化及后续的历史数据清理,与 “Purge” 阶段紧密相关;
  • Pectra升级启动的账户抽象及面向用户的优化,延续至 “Splurge” 阶段,而这些优化均依赖深坂升级解锁的扩容能力与状态效率提升。

战略意义

  • 技术层面:Fusaka升级让以太坊得以支持规模远超当前的 Rollup 流量,且无需牺牲去中心化;
  • 经济层面:通过让交易量增长速度远超供给增长,深化了网络使用率与 ETH 价值的关联;
  • 治理与生态层面:延续了以太坊的发展模式 —— 以研究为驱动、审慎推进的升级,牺牲短期便利性换取长期稳健性;
  • 竞争层面:Fusaka时代的以太坊,将定位为 “结算与数据可用性层”,为众多高吞吐量 Rollup 提供支撑,而非全能型单体链。

直接在底层吞吐量上竞争的高速、低费一层(L1)网络可能仍有特定细分市场,但以太坊的赌注在于:一个高度去中心化、经济模型稳健、机构认可的结算层,叠加数千个 Rollup 生态,将构成更具持久性的架构。

Fusaka升级绝非漫长升级列表中的又一次硬分叉。它标志着以太坊首个十年的研究与渐进式升级,最终凝聚为一个连贯、高容量、机构级的一层结算平台 —— 足以支撑未来数十年的全球金融与计算体系。

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