The Surge: 如何以太坊計劃實現革命性的擴展性

以太坊持續進化，作為一個去中心化的平台，準備迎接全球擴展。The Surge — 這是一個雄心勃勃的網路升級階段，旨在實現超過 100,000 TPS(TPS)，同時保持去中心化和安全性。這次以太坊升級是長期發展路線圖中的關鍵一步，將把以太坊轉變為一個全球擴展的區塊鏈基礎設施。

為何 The Surge 對以太坊如此重要？

目前，以太坊在 Layer 1 上每秒處理約 15–30 筆交易，對於高峰期的全球應用來說仍不足夠。雖然主網對大多數操作來說運行穩定，但高活動時期會導致擁堵和 gas 費用上升，限制了平台的競爭力。

The Surge 通過綜合性的方法來解決這個問題，包括 Layer 2 的擴展、數據可用性優化以及 Layer 1 的改進。以太坊創始人 Vitalik Buterin 將這一概念作為長期路線圖的一部分，將網路視為一個整體生態系，而非分層的結構。

升級的主要目標

第一個也是最重要的目標是，在不犧牲去中心化的前提下，實現超過 100,000 TPS 的整合 Layer 1 和 Layer 2 生態系。第二個目標是讓任何用戶都能用最低資源啟動節點，保持網路的真正去中心化。第三個目標是實現層級之間的無縫互動，資產轉移就像普通轉帳 ETH 一樣簡單。

Layer 2 解決方案在 The Surge 中的角色

第二層 Rollup 成為擴展以太坊的核心支柱。這些方案將大量交易在主網外進行，並將其縮減的匯總提交到區塊鏈上，大幅降低 Layer 1 的負擔。

主要有兩種類型的 Rollup：

Optimistic Rollups 預設認為所有交易有效，只有在有異議時才進行驗證。這種方式提供高速度的處理能力。

ZK-Rollups 使用零知證明來即時驗證每筆交易，提供更高的安全性和速度。

根據 L2Beat 的數據，過去一年中，第二層網路的總鎖倉價值（TVL）已超過 (十億)，增長了 216%。像 Arbitrum、Optimism 和 zkSync 這樣的 Rollup 已經展現出實用效果，ETH 傳輸成本約在 $0.24 至 $0.78 之間。

數據可用性的新突破

Data Availability Sampling $38 DAS( — 這是一項技術突破，允許節點在不完全下載所有數據的情況下驗證資料。這對擴展至關重要，因為它讓網路在保持去中心化的同時處理更大量的資訊。

PeerDAS 透過點對點網路組織驗證，每個節點只測試部分資料，集體驗證確保可靠性而不依賴中心化。

2D DAS 將此概念進一步演進，不僅驗證單一資料，也驗證資料之間的關聯性，增強網路安全。

Plasma 和數據壓縮作為擴展的額外工具

Plasma 在主網外處理交易，只將縮減的匯總提交到區塊鏈，降低 Layer 1 的存儲需求和交易費用。

數據壓縮 使交易本身更緊湊。例如，將標準簽名轉換為 BLS 簽名，可以將多個簽名合併成一個，節省區塊空間。

這些方法特別適用於處理大量交易的 Layer 2 網路。

長遠路線圖：從理論到實現

) 2024 Q1 – Proto-Danksharding 啟動

Dencun 升級引入了 EIP-4844，實現了“blob data” — 一種用於更高效傳輸 Rollup 資料的數據結構。這為 Layer 2 解決方案的擴展奠定了基礎，並幫助優化 gas 費用。

2024–2025 – Rollup 擴展與密碼學改進

主要 Rollup 會引入提升吞吐量的升級。新型密碼證明（如 SNARKs）將增強驗證的可靠性。DAS 系統也將擴展，以支持更大規模的交易。

2025 年底 – Gas 優化與 Layer 1 改進

引入 EOF ###Ethereum Object Format(，使智能合約的執行更高效。多維 gas 定價將根據資源類型（計算、數據、存儲）來分配費用，實現更公平的付費。

) 2026 及以後 – 完整 Danksharding

從 Proto-Danksharding 過渡到完整 Danksharding，將以太坊資料分割成多個 shard，並行處理，這是實現超過 100,000 TPS 的關鍵。

( 2026 之後 – 量子後安全與整合

引入後量子密碼學，確保長期安全。以太坊將持續優化 Layer 2 之間的互動，提供更無縫的用戶體驗。

強化 Layer 1：內部升級

雖然大部分交易由 Rollup 處理，Layer 1 仍需升級。

提升 Gas 限額 以處理更多交易，但不會過度增加節點維護成本，避免危及去中心化。

EOF )Ethereum Object Format### 將優化智能合約的字節碼，降低 Gas 費用。

多維 Gas 定價 根據交易使用的資源類型差異化收費。

原生 Rollup 集成 允許以太坊啟用平行的 EVM 版本，就像多軌鐵路站一樣，每條軌道獨立運行。

對用戶和開發者的實際影響

對用戶

Gas 費用的降低將是最明顯的改善。Layer 2 已經提供比 Layer 1 更便宜的服務，但 The Surge 將帶來更大幅度的提升。

層級間的無縫互動意味著用戶不再需要繁瑣的橋接，資產轉移像普通 ETH 轉帳一樣簡單。以太坊將成為一個統一的平台，提供一致的用戶體驗。

( 對開發者

更快的交易速度將使 DeFi 應用、區塊鏈遊戲和 NFT 平台能開發更複雜的功能，無需擔心網路擁堵。

提升的吞吐量和降低延遲將提高用戶滿意度，激發生態系統的創新。

擴展的安全挑戰

擴展速度的提升也帶來安全風險。密碼驗證系統必須保持安全，防範潛在漏洞。

長期來看，量子計算的威脅不可忽視。以太坊已開始研究後量子密碼學，以應對未來的挑戰。

The Surge 之後的願景

The Surge 只是以太坊雄心藍圖中的一個階段。接下來的階段包括：

The Splurge — 多樣化的 gas 價格和交易格式改進。

The Verge — 無狀態客戶端提升效率。

The Purge — 通過刪除冗餘數據來優化網路。

長遠目標是打造一個能支持數百萬用戶，並保持去中心化和安全的區塊鏈。

結論

The Surge 是以太坊轉型為全球擴展平台的關鍵一步。通過 Rollup 的協同作用、數據可用性創新和 Layer 1 的改進，網路目標是超過 100,000 TPS，且不犧牲去中心化。

技術雖然複雜，但實際效果將是：更低的費用、更快的交易速度，以及更普及的去中心化服務，惠及數百萬用戶。

然而，擴展也伴隨風險。L2 系統的潛在漏洞、臨時中斷和費用波動，可能在過渡期間出現。開發者和用戶需保持警覺，並在以太坊演進中持續調整。

The Surge 為未來去中心化區塊鏈奠定基礎，但如同所有大型升級一樣，需密切監控並不斷調整，以確保長期成功。這只是邁向全球可用基礎設施的雄心之路的開始。