以太坊能否及时解决其可扩展性挑战以支持大规模采用？

以太坊的生存时间已经不多了。 至少，这是以太坊联合创始人 Vitalik Buterin 表示的，他表示，未来五年将是生态系统能否成功承担主流采用的负担和好处的关键决定因素。 在最近的采访中，他对这一挑战的部分有很多想法。 随着稳定币和非金融用例等趋势的不断发展，似乎不仅对 Web3 服务产生了迫在眉睫的需求浪潮，而且对 Ethereum 为大型、强大的生态系统提供服务的良好记录也产生了迫在眉睫的需求。

这是一个好消息，如果以太坊无法在未来五年内成功实现大规模采用，它就有可能重新回到利基市场或完全无关紧要。 Buterin 在采访中没有明确表示这一点，但技术有不断进化或退化的趋势，但保持停滞一般是不可能的。 随着更多第 2 层在以太坊上构建，我们能够找到更多可能引起公众兴趣的用例。 以太坊的另一个优势是积极强化系统固有的飞轮式动力：以太坊中存在的用例越多，由于它们之间的交互机会，可以发展出更多的新用例。 然而，如果以太坊能够应对用户 1,000 倍、10,000 倍或 100,000 倍的快速增长，那么所有这一切都是好消息。 尽管以太坊是Web3行业的顶级生态系统，但它距离主流还很远。 为了实现五年内支持大规模采用的目标，它需要变得本质上无限可扩展。 截至今天，情况远非如此。 也就是说，ZK 和无状态架构等新技术正在被探索来解决关键的可扩展性问题，INTMAX 等平台已经推出了他们的解决方案，希望能够解决这一长达十年的挑战。 我们能否处于真正的以太坊可扩展性的尖端，足以应对未来五年的大规模采用？

以太坊可扩展性问题

自 2015 年平台上线以来，以太坊（必然）一直痴迷于可扩展性。 由于它能够为如此多感兴趣的开发者和用户提供服务和平台，该链遭受了严重拥堵。 高活动导致性能缓慢和价格高昂，这对于致力于吸引更多用户的生态系统来说是一个糟糕的组合。 2017 年，Buterin 引入了 Plasma 的概念，该概念在将大量处理从主网上移除并允许以低成本进行快速交易方面显示出巨大的前景。 然而，一旦用例的复杂性开始上涨，这就遇到了重大问题。 简单的格式，例如 Plasma Cash 应用程序，表明 Plasma 框架是可行的。 通过使用 Merkle 树，用户可以跟踪资产（尤其是不可替代资产）的所有权，运营商可以创建区块，并将这些信息提供给所有参与者。 然而，操作者也可能通过创建不可用或无效的块来进行不当行为。 用户有可能发现自己的资产是否在新区块中被错误地表示，因此需要 7 天的时间来挑战国家。 这次延迟，更不用说给用户带来的管理噩梦负担，很快就损害了 Plasma 的可用性，并且它不再是以太坊可扩展性的希望。 相反，rollup 技术的出现，尤其是 zk-rollups 和 optimistic rollups，已经能够减轻主网的大部分计算负担，消除拥塞。 总体而言，这项技术是成功的，但它并没有完全解决以太坊的可扩展性问题。 最近的 Dencun 升级引入了 EIP-4844（也称为“proto-danksharding”），通过降低 L2 的交易费用进一步帮助这一过程。 它通过引入数据 blob 构建了 Shapella 升级，并改进了生态系统的共识和执行层。 这是朝着可扩展性迈出的一大步，但它还不具备处理大规模采用所需的能力。

问题的核心是存储。 以太坊具有重大的存储限制，但尚不完全清楚平台如何充分利用以太坊的安全共识，同时将大量计算远离主网。 然而，2023 年 11 月，Buterin 决定回到他最初的 Plasma 想法，讨论如何通过零知识流程等新技术来增强这些想法。 这样做不仅可以将隐私带入 Plasma 流程，而且还有助于资产验证并消除 7 天的验证期（以及用户密切关注操作员行为的负担）。 然而，完整的可扩展性问题仍然存在，但可以通过实现无状态架构来解决。

无状态架构：缺失的部分？

无状态架构是不可能的。 至少，根据 a16z 研究人员专家组的说法。 他们似乎是正确的。 然而，INTMAX 的 Plasma Next 开发了一种“伪解决方案”，它实际上体现了无状态架构的预期优势，即使它不是 100% 无状态。 主要好处是创建一个可以按每个块的固定成本进行扩展的结构，并且与用户数量无关。

这个想法的核心是将数据存储责任转移给每个用户，而不是节点/验证者/操作者。 虽然将负担转移给用户而不是系统（例如 Plasma 7 天挑战期）听起来可能有风险，但在这种情况下，该过程可以由平台自动化，并通过 ZK 等加密货币协议进行保护。 通过使用 ZK，数据不仅保持加密货币状态，还可以利用多方计算与其他用户实际交互，确保所有用例仍然可以执行。 由于每个用户都有存储自己数据的次要要求，这也带来了重大的托管安全优势，并且使用 ZK 可确保数据保持安全。 然后，伪无状态架构能够无限扩展，而不会产生与系统中用户数量相关的任何额外负担。 由于成本如此之低，该平台创造了进行微支付甚至微支付的能力，成本低至 0.000000001 美元的 DAI。

什么样的未来？

那么，注入 ZK 的无状态架构最终会带来 Buterin 的“新等离子”，以及完全能够支持大规模采用的以太坊吗？ 我们会看到。 但值得庆幸的是，随着 Plasma Next 的推出，我们不必等待很长时间就能看到它是否能够达到可扩展性炒作，平衡处理主网外任意数量数据的能力，同时充分利用以太坊强大的安全性。 值得庆幸的是，技术的发展仍在继续，而像 Plasma 这样的伟大想法，遗憾的是超前于他们的时代，可能最终会成为人们关注的焦点——而且来得正是时候。

该图片由Dean Crosby在Pixabay上发布

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