以太坊的未来发展(6) The Splurge：多样化拼图实现终局状态

以太坊共同创办人Vitlaik Buterin 的以太坊未来蓝图写到了第六章，「The Splurge」这个计画主要是用来完成「其他」多样化的独特目标，但它们也不适合被归类在更大的子分类中。

Vitlaik 表示，自2013 年诞生以来，以太坊已经历多次升级，而每一项更新都在推动其在智能合约和去中心化应用(DApps) 中的领导地位。 「The Splurge」是2023 年开始的最新计划，它致力于全面提升以太坊虚拟机(EVM) 的性能和可扩展性，并解决当前交易费用经济学和加密技术方面的问题。

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• The Splurge 的关键目标

  Vitlaik 在文中解释，The Splurge 并非仅仅是一项简单的技术优化，它主要包括四个关键目标，旨在推动以太坊实现更稳定、性能更佳的「终局状态」：

  1. 提升EVM 的性能与稳定性：目标是达到终局状态，使之不仅仅能支持目前的智能合约生态，也为未来的高效加密功能打下基础。
  2. 帐户抽象的内建支持：促进更加安全和便捷的帐户管理，让每位用户受益。
  3. 优化交易费用机制：通过改进以提升可扩展性，并降低风险。
  4. 探索先进加密技术：利用最新加密技术，以推动以太坊协议在长期内更具竞争力。

   

  

  改善EVM：从效率到加密功能

  问题在哪里？

  当前的EVM 在静态分析(statically analyze) 上存在困难，这不仅影响性能，还使得验证代码和持续扩展变得困难。此外，EVM 在进行许多先进加密操作时效率低下，除非专门支持前置编译。

  解决方式是什么？

  为应对这些挑战，EVM 物件格式(EOF, Object Format) 即将推出。 EOF 的特点包括：

  • 代码与数据隔离，减少不必要的资源占用。
  • 禁用动态跳转，仅允许静态跳转(static jumps)。
  • 引入明确的子程序机制，进一步提升性能。

  未来，EVM 还将加入模数算术扩展(EVM-MAX, EVM Modular Arithmetic Extensions) 和单指令多数据(SIMD) 功能，这两者能显著提高加密算法的运行效率。此举将使以太坊能更轻松地实现蒙哥马利乘法(Montgomery multiplication)、椭圆曲线加密等高效加密技术。

  帐户抽象：多功能帐户的支持

  当前帐户验证方式的局限

  当前的以太坊帐户系统仅支持椭圆曲线数位签名算法(ECDSA) 验证，而帐户抽象旨在将更多的验证方式集成到协议中，让多签名钱包、社交恢复钱包等能成为现实，并让用户更方便地切换密钥以增强安全性。

  ERC-4337 与EIP-7702 的进展

  EIP-7702 作为下一个硬分叉计划的一部分，将会扩展帐户抽象功能，使得包括EOA 在内的所有帐户均能受益。 ERC-4337 则引入了验证和执行的双阶段处理，以解决潜在的拒绝服务攻击风险，并引入了「Paymaster」与「聚合器」功能，为更灵活的帐户管理提供支持。

  改进 EIP-1559：多维度燃料机制

  问题在哪里？

  2021 年引入的EIP-1559 虽然改善了平均区块处理速度，但仍有待改进之处。当前的公式导致了约50-53% 的区块使用率，而在极端情况下的适应性仍不够。为了解决这些问题，「多维度燃料」概念被引入，以适应不同的资源需求，从而减少燃料费用的波动性。

  提案：EIP-7706 和EIP-7623

  这些提案针对不同的资源维度引入单独的燃料价格，透过解决平均情况与最坏情况间的差距来提高资源的使用效率。多维度燃料机制还可帮助以太坊处理未来对计算资源的需求，例如STARK 哈希树，并让以太坊的资源需求更具可预测性。

  可验证延迟函数(VDF)：改进随机性生成

  问题在哪里？

  目前以太坊的随机性生成依赖RANDAO 方法，但其具有一定的操控风险。可验证延迟函数(VDF) 则是解决此问题的一个潜在方法，透过其序列执行的特性减少随机数据生成的可操纵性。

  运作机制与进展

  VD F的挑战在于避免硬体加速和意外的并行优化，并在保证实用性的前提下，保持其随机性的可信度。未来，开发VDF 特定ASIC 可能是一个可行的方向，但仍需大量的研究和测试。

  混淆技术与一次性签名：密码学的未来

  多方应用的安全需求

  随着技术的进步，智能合约和多方应用程序的需求也在快速增长。混淆技术和一次性签名提供了一种极具潜力的解决方案，它能让协议具备近乎完美的安全性与隐私保护。

  加密技术的应用潜力

  未来，随着可区分混淆(Indistinguishability Obfuscation) 和一次性签名技术的成熟，以太坊将能应用于更广泛的隐私和安全应用中，包括私有EVM、分散式匿名选举和量子安全的密码系统等，彻底改变以太坊在隐私、去中心化和多方信任上的应用范围。

  The Splurge 将治疗各种毛病

  The Splurge 计划的推出，标志着以太坊在性能、帐户管理、安全性和扩展性上的一次全面提升。这些提案不仅仅解决了当前协议中的技术难题，还开启了以太坊在未来应用和多功能性上的无限可能性。