以太坊（The Merge）终于完成了！ 未来还需要做什么？

自2017年方方上线以来，其社区一直期盼合并（The Merge）早日到来。 现在合并完成，是以太坊发展的一个重要里程碑，但并不是终点。 未来还有一些重要的工作要做，逐步将以太坊变成社区想象中更广泛更好的区块链模型。

这些升级中的绝大多数在某种程度上与 Cool Universe 之前描述的部分论点有关：构建广泛可用且使用成本低廉的永久性、去中心化应用程序。

如果以太坊“合并”是朝着这个方向迈出的第一步，那么还有四个步骤需要完成（注意：这些步骤可以并行进行，而不是顺序进行）：

激增 边缘 清除 挥霍

合并是一件大事，因为它专注于减少以太坊的能源消耗并改变其共识机制。 但接下来的大部分步骤应该集中在扩展区块链的功能上。 以太坊目前每秒处理 15-20 笔交易，当这些升级完成后，这个数字将变成大约 10 万笔。

那么以太坊是如何将容量提升5000倍的呢？ 让我们通过升级的四个方面来找出答案。

作为一个非顶级的专业技术团队，“酷宇宙”会尽力解释这些奇怪的概念，但考虑到它们自身的复杂性，在某些方面肯定存在一些解释欠缺的地方。 还请海涵。

关于这些概念，如果你需要更深入的了解，《酷宇宙》还有更具体的内容补充，请点击跳转阅读。

激增

第一个升级类别也恰​​好是最早的。 Surge 是指以太坊的计算能力使用分片技术不断增长。

Sharding其实并不是什么新技术。 它还常用于资源密集型 Web 应用程序的数据库扩展，或者更有效地在不同应用程序中使用相同的基础设施。

假设有一个数据库包含 1,000,000 行要处理的命令行，有两种方法可以加快该过程。

首先，您可以增加处理命令行的计算能力以太坊未来数量，这个过程称为“缩放”。 或者，您可以将数据库水平拆分为五个分片，每个分片有 200,000 行，这样您就可以使用五台独立的机器来处理信息。 这被称为“水平缩放”。 后一种策略是将整体数据分成不同的分片，然后使用多台机器同时处理数据。 这种技术策略比提高单机速度更容易。

如果以太坊试图通过增加验证网络的机器的处理能力来扩大规模，社区成员为网络安全做出贡献将变得更加困难和昂贵，这将被视为回到“挖矿时代”； 如果你想成为质押者，你必须不断升级你的验证器机器以跟上网络的需求。

通过分片扩展，以太坊可以在不增加对质押者的计算需求的情况下提高其计算能力。 他们可以先将网络分成四个分片，而不是将验证网络所需的处理能力翻两番。 然后在未来，他们理论上可以将分片的数量增加到任意数量，并将专用分片分配给主要的聚合（例如 Optimism 和 Arbitrum）。

现在最大的挑战是：如何在保持以太坊的安全性和可组合性的同时做到这一点。 实现这一目标的最佳策略仍在讨论中，但您可以在未来的 EIP（如 4844）中了解其中的一些内容，它们的各个部分将聚集在一起，开始朝着这个方向移动网络。

Sharding 和 The Surge 的一些相关内容：

边缘

随着 The Surge 的完成，以太坊的创纪录规模将呈几何级爆炸式增长。 如果分片将其处理能力提高 100 倍，则区块链的记录率也将提高 100 倍，而无需额外更改。

如果你想运行验证器，你必须拥有对以太坊的完全访问权限，也就是说，你必须维护链上发生的所有事件的历史记录。 通过完全分片，状态可以以每年 10TB 的速度增长，同时维护每个验证器的成本也越来越高。 你需要有数百 TB 的存储空间，而且你不能轻易地在普通计算机上运行验证器。

解决这个问题的方法是弄清楚如何转向无状态网络验证，以提高处理能力并扩大历史记录的大小，而不会使连接到网络的每个验证器停滞不前。 通过转向无状态验证，验证网络的硬件要求将进一步降低，甚至可以在树莓派设备或手机上运行验证器。

然而，Verkle 树提供的关键属性是它们在证明大小方面更有效。 如果一棵树包含 10 亿条数据以太坊未来数量，传统二叉 Merkle 树中的证明将需要大约 1 KB，但 Verkle 树中的证明将需要不到 150 字节——减少足以让无状态客户端最终进入 Works在实践中。 - Vitalik Buterin，Verkle Trees，强调一旦 Merkle 树证明系统被 Verkle 树取代，我的以太坊的处理能力将增加 10 倍。 但这并不能完全解决无国籍问题。 它只是为它奠定了基础。 随着 Verkle 树系统的引入，可以为已建立的 Verkle 树建立一个新的“根”或起点，并且不需要维护该点之前的任何状态来证明网络的完整性。

实现这一目标的核心步骤是从当前基于“Merkle 树”的验证转移到称为“Verkle 树”的新概念。 “Verkle 树”极大地压缩了根据历史数据证明区块有效性所需的数据量，这使得它们成为随着区块链规模的增长而扩展高效验证的理想选择：

然而，Verkle 树提供的关键属性是它们在证明大小方面更有效。 如果一棵树包含 10 亿条数据，在传统的二叉“Merkle 树”中证明大约需要 1 KB，但在 Verkle 树中证明将不到 150 字节，这足以让无状态客户端最终在实践中实现可行的。 以太坊创始人 Vitalik Buterin 在《Verkle Trees》中写道。

一旦“Merkle树”证明系统被“Verkle树”取代，以太坊的处理能力将提升10倍。 但这并不能彻底解决“无国籍问题”，只是为以后的发展打下基础。 随着“Verkle 树”系统的引入，可以为已建立的 Verkle 树建立新的“根”或起点，并且不需要维护该点之前的任何状态来证明网络的完整性。

有关 Verkle Trees 和 The Verge 的更多信息：

清除

一旦以太坊升级到无状态或接近无状态，他们就可以开始清除旧状态数据并减少运行验证器需要存储的信息量。

第一个版本是将执行客户端需要维护的历史数据长度减少到一年，而不需要完整的历史记录。 这在 EIP-4444 中有所介绍，这似乎也是最有可能实施的第一步。

从那里开始，目前的计划是用单独的树代替单一的州树，每棵树持续一年。 因此，在绝大多数情况下，您永远不需要处理超过一年的数据，但在您需要时仍然可用。

然后网络可以实施进一步的更改以修剪状态并删除当前存在于 EVM 中但不经常或不正确使用的其他功能，例如 SELFDESTRUCT。 虽然未来路线图这一部分的目标将取决于使以太坊无状态运行以消除这种膨胀，但一旦它开始，可能会出现其他减少的机会。

进一步阅读清洁

挥霍

The Last Splurge (The Splurge) 是以太坊社区想要构建到区块链中的其他东西的一大堆，但不适合其他三个主要桶中的一个。 其中大部分也非常注重技术，将提高链的性能，但不太可能被网络用户注意到。

此类别的一些改进包括：

Proposer/Builder Separation：在构建块时通过分离提议者和构建者来降低 MEV（最大可提取值）。 点击这里查看更多信息。

数据可用性抽样：一种改进跨分片数据访问并提高验证效率的方法。 点击这里查看更多信息。

EIP-3074：改进 EVM 以允许外部拥有的账户将账户控制委托给智能合约。 点击这里查看更多信息。

EIP-4337：另一个流行的 EIP，专注于帐户抽象，以消除对协议更改的共识层协议的需求。 点击这里查看更多信息。

这个类别最终可能会有更多产品，它们可能会在我们等待前三个类别的网络发生其他重大变化时暂时完成。

然而，正如您可能已经注意到的那样，这些变化都没有刚刚发生的 The Merge 带来的变化那么令人兴奋。 网络逐渐成熟，随着向权益证明的重大转变，以太坊现在可以专注于逐步提高其处理能力，以便用户体验和应用层创新开始发生在依赖它的 L2 上。

如果你正在寻找令人兴奋的新项目，他们可能会选择在 L2 上开发。 以太坊越来越接近其成为实施区块链的理想结算层的目标。 随着当前的 Optimistic Rollups 和 ZK-Rollups 的改进，我们应该会看到更多新的和有趣的工具和应用程序试图在那里推出。

祝贺以太坊合并进展顺利，希望其余的升级也能顺利进行。