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Galaxy：看懂Ethereum网络发展的下一个催化剂——Pectra

  • 2024年10月22日 14:06

作者：ChristineKim，Galaxy；编译：白水，金色财经前言

在本报告中，我们将概述Pectra升级及其截至10月份主网激活的预期时间表以及验证者、ETH持有者和投资者。最后，该报告分享了与Pectra并行进行的协议开发的见解，例如历史过期、内置提议者构建者分离(ePBS)和verkle树迁移。它如何开始

Prague-Electra，简称“Pectra”，是下一次Ethereum升级的名称。除了名称之外，自从开发者早在11月就开始计划以来，有关升级的所有其他细节一直在不断变化。然而，在讨论Pectra中包含哪些内容时，很明显，开发人员对于Ethereum协议的首要任务应该在Verkle过渡之外的问题达成一致。开发人员一致认为Verkle过渡应该是Pectra之后升级的重点，但尚不清楚在Verkle之前优先考虑哪些代码更改。

作为背景，Verkle过渡是对Ethereum状态数据结构的重大改革。状态是指所有Ethereum账户的当前余额、控制它们的合约代码以及存储数据。开发人员计划将所有状态数据从MerklePatriciaTree结构迁移到Verkle结构。这将使节点能够生成有关状态数据的较小证明，并可以更轻松地将其传递给其他节点。未来，开发人员设想用户运行的节点不必维护Ethereum状态记录，称为“无状态客户端”。这些可以在资源受限的设备上运行的轻量级节点将接收必要的信息来验证区块并依靠网络中存储状态记录的其他节点（称为“有状态客户端”）生成的证明来推进链。本质上，Verkle过渡旨在通过让用户更容易运行节点来改善Ethereum的去中心化。

由于重构Ethereum状态数据库的复杂性，开发人员同意将Pectra之后的下一次升级（称为Fulu-Osaka，简称“Fusaka”）专门留给Verkle。他们同意Verkle不会对协议进行其他重大更改，以最大限度地降低升级实施的技术风险。开发人员预计Pectra是一个小升级，他们可以轻松完成，然后再将全部注意力集中在实施Verkle过渡的更艰巨的任务上。进展如何

到2024年8月底，从Ethereum改进提案(EIP)的数量来看，Pectra将成为Ethereum历史上最大规模的升级。开发人员同意在Pectra中纳入20个EIP，并在9月初考虑在该列表中添加更多EIP。然而，Pectra的大范围一直是Ethereum开发者和其他利益相关者争议和担忧的根源。由于其规模，Pectra需要进行广泛的测试和模拟，以确保计划实施的20个EIP不会包含隐藏的错误或漏洞，特别是在串联实施时。

早在2024年5月，一群负责组织Ethereum升级测试工作的Ethereum基金会工程师EthPandaOps团队分享了一篇博文，建议将Pectra升级一分为二。当时，由于担心这可能会延迟Pectra激活后计划发生的Verkle过渡，因此并未认真考虑这个想法。Ethereum基金会研究员AlexStokes在9月初的AllCoreDevelopersExecutioncall#196上再次提出了这个想法。这一次，开发人员更同意这个想法，并坚持认为这样做将使他们能够在六个月内交付升级的第一部分。

因此，Pectra中包含的所有EIP都计划在两个硬分叉上实施，而不是一个。第一次硬分叉的范围将包括Pectra列表中20个EIP中的8个。对于列表中的其他12个EIP，开发人员将继续并行开发它们，以便在最初的8个EIP之后在主网上实现。Pectra概述

截至2024年10月，开发人员已同意扩大Pectra的范围，以包括一项额外的代码更改，即EIP7742。在Pectra中纳入这一代码更改，使得开发人员也可能会在Pectra中增加blob容量。现在有九个EIP。Pectra升级暂定于2025年初激活主网，可能包括以下10项代码更改：

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开发人员正在努力进行代码更改，以减少ETH发行并在未来的升级中提高审查阻力。然而，它们并不是Pectra的重点。Fusaka概述

Pectra之后的下一个升级的名称是Fusaka。由于开发者尚未最终确定升级范围，因此很难估计Fusaka的时间表。目前，开发人员热衷于优先考虑Fusaka原始PectraEIP集中的其他12项代码更改，即EOF代码更改和PeerDAS。然而，在Pectra升级完成后，开发人员将根据Fusaka的优先级和准备情况重新评估EIP。

作为参考，下面列出了12个代码更改，这些更改最初包含在Pectra中，但后来已从升级中删除。

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除了帐户抽象和Verkle之外，上面列出的所有举措都已作为Pectra升级的潜在候选方案进行了讨论，但由于对代码更改缺乏共识而没有纳入升级。对于其中许多举措，在其设计准备好实施之前仍需要进行大量研究。上表的最后一列将上述代码更改的准备程度从1排列为3，其中3已准备好立即实施，1正处于研发的早期阶段。

在上述举措中，纳入清单和SSZ过渡是最成熟的。在所有并行举措中，帐户抽象是迄今为止最不可能为Fusaka做好准备的，因为在Ethereum上实现完整帐户抽象的途径仍不清楚，并且该路线图的许多部分将受到Pectra中EIP7702的影响。

考虑到与这些并行举措相关的不确定性，目前评估它们对主网的准备情况或对ETH价值的影响是没有用的。然而，到2025年，一系列10项代码更改很可能会影响Ethereum利益相关者。

本报告的下一部分将更详细地解释Pectra中的EIP对网络利益相关者和ETH价值的预期影响。关键和非关键修复

Pectra中有一个EIP对于Ethereum作为权益证明Blockchain的运行至关重要。EIP7251将验证者的最大有效余额从32ETH增加到2048ETH，并允许最大有效余额为32ETH的现有验证者巩固其权益。预计这将减少Ethereum验证者的数量，截至2024年9月，验证者数量已超过100万。

Ethereum基金会(EF)工程师对Ethereum进行的模拟显示，该协议在140万个验证器上遇到了严重的网络问题。EIP7251预计将通过鼓励质押ETH的整合来缓解网络压力。要了解有关大型验证器集大小的问题的更多信息，请阅读这份GalaxyResearch报告。32个ETH验证器背后的基本原理

信标链最初是为最大有效余额为32ETH的验证者设计的，因为协议开发人员希望鼓励大量参与者参与权益证明共识协议。开发人员保守估计，以32ETH计算，信标链将吸引大约312,500个验证者，这些验证者生成的聚合加密签名将足以保护新生链的安全。

2020年12月信标链上线时ETH的价格约为600美元，这意味着资金不足20,000美元的用户可以运行自己的验证器并独立赚取Stake奖励。当时，质押奖励不包括交易费或MEV的奖励，并且由于用户无法提取资金，质押存在相当大的风险。

除了鼓励参与之外，选择32ETH的有效余额是因为通过“分片”扩展信标链的原始设计要求每个验证者保持相同的有效余额。如果所有用户都需要维持高于32ETH的质押余额，那么开发人员就会担心没有足够的验证者来保护链的安全。如果所有用户都将质押余额维持在32ETH以下，人们会担心验证器数量过多，给Ethereum网络层带来不必要的负担。

除了32ETH的最大有效余额之外，开发人员在协议中还设置了大量其他常数和参数，这些常数和参数基于对Ethereum未来质押需求的粗略估计。如果开发人员的估计非常不准确，他们认为可以通过随后的硬分叉来调整链的经济性和质押参数。如今，Lido和Coinbase等流动性质押解决方案的迅速采用，引发了开发者之间的讨论，以降低Ethereum的发行曲线。

最后，对于Ethereum网络层的真实容量可能存在错误的假设。Ethereum创始人VitalikButerin在2021年的博客文章中写道，信标链的设计规范可以切实支持410万个验证者的开销，或者质押整个ETH供应量，最大有效余额为32ETH。实际上，由于客户端实现的各种升级和变化，Ethereum的网络层不太可能支持140万个验证器，更不用说超过400万个了。EIP7251的实施细节

EIP7251是一个需要实施的复杂代码更改。它从根本上改变了协议计算验证者奖励、惩罚和提款的方式。该协议不会根据活跃验证者的数量进行这些计算，而是根据验证者的组合有效余额进行计算，每个验证者的有效余额可能从至少32ETH到2048ETH不等。

特别是在改变相关削减惩罚的过程中，开发人员发现了一种边缘情况，与有效余额较大的验证者相比，有效余额较小的验证者会受到不成比例的惩罚。此边缘情况已在Pectra测试过程中得到解决。截至2024年10月，开发人员仍在识别EIP7251规范中的错误，并致力于解决这些错误。

除了更新计算之外，EIP还为验证者引入了新的操作，以整合现有验证者，并向下调整有效余额较大的验证者的初始削减惩罚，以鼓励整合。

一旦激活，目前尚不清楚大型质押实体能够以多快的速度整合其验证器并减少网络压力。人们担心，从现在到验证器整合生效期间，验证器集大小的任何峰值都可能会对网络健康状况以及在低级硬件或互联网带宽受限的位置运行验证器的网络参与者产生负面影响。

下图展示了自Dencun升级以来活跃验证者数量的增长情况。Dencun升级是指Ethereum上每个epoch验证器条目的最大数量从15减少到恒定值8。下图根据自验证器以来新验证器条目的活动提供了Ethereum验证器集增长的预测入场流失率下降至8。值得注意的是，以下预测是保守的，并且没有考虑未来潜在的质押需求催化剂，例如Ethereum上Eigenlayer等再质押协议的成熟。

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这些时间表估计可能会根据开发人员在未来几个月内最终确定Pectra范围的时间以及他们决定最终添加到升级中的代码更改的复杂性而发生变化。ETH价值的其他催化剂

到目前为止，Pectra是一个混合的代码更改，其中一些预计将增强用户和智能合约开发人员的体验。由于Pectra的范围被简化，此次升级预计不会对ETH价值产生太大影响。除了Pectra之外，Ethereum还有更多后续更新，可能会更直接地影响ETH价值，例如减少发行和实施PeerDAS的举措。然而，正如本报告前面所述，很难预测这些更改何时可以在主网上激活。

值得注意的是，随着Ethereum根据“以汇总为中心的路线图”进一步追求DA的扩展性改进，随着时间的推移，Ethereum上的协议升级对ETH价值的影响应该会越来越小。从长远来看，随着应用程序和用户迁移到L2，Ethereum的收入可能主要由L2上的用户活动驱动。L2上发生的升级可以提高这些网络上的用户体验、互操作性、去中心化和安全性，这比基础层的优化和改进对Ethereum的价值更重要。尽管像Pectra这样的升级将进一步增强协议的去中心化和可用性，但它们不太可能吸引新一波用户并推动去中心化应用程序的采用，因为Rollups可以扩展以满足这一需求，而Ethereum则不能。因此，在评估推动ETH价值的因素时，基于Rollup构建的应用程序以及基于Rollup的协议升级（进一步增强基于Rollup构建的应用程序的功能）是分析的关键。

以Rollup为中心的路线图的一个常见阻力是担心Ethereum可能会因为DA层而变得太便宜，或者来自Rollup的收入太少而无法支撑ETH的价值。这些论点低估了去中心化应用程序的总体潜在市场。目前，Crypto的用例正在颠覆世界上每个行业，因为公共Blockchain有可能从根本上改变人类协调活动，就像人工智能（AI）有可能颠覆所有行业一样该技术从根本上改变了所有行业数字内容的生成方式。

尽管EIP4844或PeerDAS等可扩展性改进会在短期内减少协议收入。他们正在为Ethereum奠定基础，以支持比EthereumL1上更多的链上活动。游戏、筹款、去中心化金融和社交媒体只是历史上导致Ethereum交易量和费用激增的应用程序类型的几个例子。这些应用程序利用了Ethereum的网络效应、去中心化、抗审查性和可组合性。理论上，除了显著降低的费用和增强的功能（例如不同类型的虚拟机、编程语言和帐户管理）之外，汇总上的应用程序将能够利用Ethereum上的所有这些优势。

然而，在实践中，汇总并没有有意义地继承Ethereum的去中心化、抗审查性或可组合性等属性。尽管它们可以有效地降低交易费用，但它们是以牺牲去中心化和安全性为代价的。换句话说，除了降低交易成本之外，汇总并没有以有意义的方式扩展Ethereum。用户将其活动和应用程序从L1迁移到L2时需要权衡太多。像在替代第1层Blockchain上开发的其他扩展解决方案一样的Rollup以及再质押解决方案和ZKVM等基础设施项目正在进行中。在Rollup作为一项技术成熟并从Ethereum的去中心化特性中受益之前，纯粹的DA改进可能不会推动Ethereum或基于其构建的Rollup的新一波采用。结论

尽管Pectra的范围和时间表存在不确定性，但在迎来Web3时代时，Ethereum仍然是领跑者，在Web3时代，人类协调主要通过去中心化Blockchain技术而不是中心化互联网协议进行。为了实现这一目标，Ethereum必须继续作为一种去中心化技术进行扩展，同时对抗最大可提取价值（MEV）和交易审查制度等中心化力量。尽管Ethereum在实现这一愿景方面肯定有竞争对手，但在Web3Blockchain领域占据主导地位仍然是Ethereum必输的游戏。

Ethereum继续保持着所有通用Blockchain中最高的网络效应。对于智能合约开发人员来说，它仍然是经过最久经考验的Blockchain，也是研究人员和开发人员中研究最多的Blockchain，用于解决与扩展、MEV、审查、用户体验等相关的挑战。然而，随着Ethereum开发人员追求以Rollup为中心的路线图，Ethereum作为一项技术和Ethereum升级的重要性应该会减弱，因为Web3面临的最大问题的解决方案将由Rollup继承。

Pectra将引入以用户体验为中心的代码更改，预计将吸引新用户和智能合约开发人员进入Web3领域。然而，这可能是最后几个剩余的升级之一，协议上的代码更改直接影响用户和ETH持有者。随着用户迁移到Rollup，协议收入越来越受到Rollup活动的推动，对Ethereum利益相关者来说最重要的代码更改将是在Rollup上进行的代码更改。为此，分析Rollup作为一项技术的成熟度及其有意义地继承Ethereum安全性并将其扩展到数百万新用户的能力非常重要。

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