The Surge目标：V神解析以太坊TPS如何破十万，跨L2互操作性如何跃进？

增强L2之间互操作性的有效方法

以太坊共同创办人Vitalik Buterin最新撰写了一篇题为《以太坊协议的可能未来(第二部分：The Surge)》的文章，或许可以回应你对以太坊的疑问与FUD。Vitalik在文章中深入探讨了以太坊协议未来可能的发展方向，聚焦于「The Surge」阶段的具体目标及实现策略，包括：

• L1+L2上达到100,000+TPS

• 保持L1的去中心化和稳健性

• 至少一些L2完全继承以太坊的核心属性(去信任、开放、抗审查)

• 最大化与L2之间的互通性，以实现以太坊像一个生态系统，而不是34个不同的区块链。

The Surge，2023年路线图

提高TPS的关键技术

Vitalik讨论了几种解决区块链三难困境的方法，其中包括DAS(数据可用性采样)结合SNARK以及Plasma架构。他表示，随着SNARK的普及，Plasma架构在更多用例中变得更为适用。在DAS技术方面，他提到PeerDAS和SubnetDAS是提高数据可用性宽带的关键技术，目标是使每个slot的数据可用性宽带达到16MB，结合Rollup数据压缩的改进，预期能实现约58,000TPS。

为达成这一目标的方法包括推进1D和2D DAS技术的实现和优化，提升数据压缩技术以减少每笔交易在链上所需的空间，并探索Generalized Plasma技术以提升可扩展性和隐私性。具体的方法有：

提高数据压缩技术：使用BLS签名、用指标替换位址(将20-byte的地址替换为指向历史记录中某个位置的4-byte指标)和交易值的自定义序列化

Generalized Plasma技术：采用混合了plasma和rollups的架构，例如Intmax，预期能实现266,667TPS(16,000,000/12/5)。

增强跨L2互操作性的方法

接着，Vitalik提出了一系列改进以增强跨L2的互操作性，使得使用L2变得更像在单一的以太坊生态中运行。当前的L2生态系统仍存在一些问题，例如不同链之间的互动流程繁琐，有时依赖中心化桥接解决方案，这会引入额外的信任风险。为了解决这些问题，Vitalik提出了以下几个具体方案：

• 链特定的地址与付款请求：这将使跨L2交易变得更流畅，让用户无需手动选择桥接路径。

• 跨链交换与gas支付：Vitalik支持标准化的开放协议，例如ERC-7683和RIP-7755，以简化跨链资产交换和gas支付。

• 轻客户端技术：用户应该能够验证自己与之互动的链，而不必完全依赖RPC提供者。

• Keystore钱包：这类钱包可以将密钥存在单一位置，减少在多链上更新密钥的繁琐过程。

• 共享的token桥接：让所有L2使用同一个minimal rollup，以在不需支付大量L1gas费的情况下完成跨L2资产转移。

• 同步可组合性：这将使L2与L1，以及多个L2之间进行同步调用，有助于提高DeFi协议的效率。

Vitalik指出，这些改进不仅是技术挑战，还涉及到社群协作问题，需要L2协议、钱包和L1之间的密切合作。尽管这些提案大多不会直接影响L1，但共享排序会对MEV(最大可提取价值)产生重大影响。他提醒说，标准化过程需谨慎，不可过早或过迟，以免影响生态系统的整体发展。

进一步扩容以太坊L1

最后，Vitalik提出了针对以太坊L1扩容的策略，以因应随着L2生态系统的扩展而出现的风险，这意味着L2虽然可以显著增加交易吞吐量，但若L1本身处理交易的能力不足，仍然会带来：安全保障、成为以太坊L2动机减弱、经济风险增加(ETH价值不稳定，从而影响网路的长期安全性)等问题。

为了保持L1的稳健性，Vitalik主要提出了三个扩容方向：

• 提高Gas限制

这是最直接的方法，但会增加中心化风险，从而削弱L1作为基础层的可信度。为此，需要通过改进验证技术(如历史数据到期、无状态客户端等)来减轻负面影响。此外，优化以太坊客户端软件也是关键，这能让L1更加高效地处理更大的区块。

• 降低特定操作的Gas成本

针对特定操作码和预编译功能，可以降低其Gas成本。例如，新的EOF位元组码格式让EVM更易于静态分析；多维Gas定价让不同类型的计算操作能更灵活地消耗Gas。EVM-MAX和SIMD则是新的提案，将加密操作优化，尤其有助于隐私协议和L2系统的高效运行。

• 原生Rollups(enshrined rollups)

建立并行运行的EVM副本，从而实现Rollup功能，但更原生地集成在以太坊协议中。

Vitalik认为，扩容策略应根据终极目标调整，即哪些活动应保留在L1，哪些应转移到L2。避免不必要地提高Gas限制，以免损害以太坊L1的去中心化性，并维持L1作为底层层级的核心价值。