Galaxy：看懂Ethereum網絡發展的下一個催化劑——Pectra
作者：ChristineKim，Galaxy；編譯：白水，金色財經前言
在本報告中，我們將概述Pectra升級及其截至10月份主網激活的預期時間表以及驗證者、ETH持有者和投資者。最后，該報告分享了與Pectra并行進行的協議開發的見解，例如歷史過期、內置提議者構建者分離(ePBS)和verkle樹遷移。它如何開始
Prague-Electra，簡稱“Pectra”，是下一次Ethereum升級的名稱。除了名稱之外，自從開發者早在11月就開始計劃以來，有關升級的所有其他細節一直在不斷變化。然而，在討論Pectra中包含哪些內容時，很明顯，開發人員對于Ethereum協議的首要任務應該在Verkle過渡之外的問題達成一致。開發人員一致認為Verkle過渡應該是Pectra之后升級的重點，但尚不清楚在Verkle之前優先考慮哪些代碼更改。
作為背景，Verkle過渡是對Ethereum狀態數據結構的重大改革。狀態是指所有Ethereum賬戶的當前余額、控制它們的合約代碼以及存儲數據。開發人員計劃將所有狀態數據從MerklePatriciaTree結構遷移到Verkle結構。這將使Node能夠生成有關狀態數據的較小證明，并可以更輕松地將其傳遞給其他Node。未來，開發人員設想用戶運行的Node不必維護Ethereum狀態記錄，稱為“無狀態客戶端”。這些可以在資源受限的設備上運行的輕量級Node將接收必要的信息來驗證區塊并依靠網絡中存儲狀態記錄的其他Node（稱為“有狀態客戶端”）生成的證明來推進鏈。本質上，Verkle過渡旨在通過讓用戶更容易運行Node來改善Ethereum的Decentralization。
由于重構Ethereum狀態數據庫的復雜性，開發人員同意將Pectra之后的下一次升級（稱為Fulu-Osaka，簡稱“Fusaka”）專門留給Verkle。他們同意Verkle不會對協議進行其他重大更改，以最大限度地降低升級實施的技術風險。開發人員預計Pectra是一個小升級，他們可以輕松完成，然后再將全部注意力集中在實施Verkle過渡的更艱巨的任務上。進展如何
到2024年8月底，從Ethereum改進提案(EIP)的數量來看，Pectra將成為Ethereum歷史上最大規模的升級。開發人員同意在Pectra中納入20個EIP，并在9月初考慮在該列表中添加更多EIP。然而，Pectra的大范圍一直是Ethereum開發者和其他利益相關者爭議和擔憂的根源。由于其規模，Pectra需要進行廣泛的測試和模擬，以確保計劃實施的20個EIP不會包含隱藏的錯誤或漏洞，特別是在串聯實施時。
早在2024年5月，一群負責組織Ethereum升級測試工作的Ethereum基金會工程師EthPandaOps團隊分享了一篇博文，建議將Pectra升級一分為二。當時，由于擔心這可能會延遲Pectra激活后計劃發生的Verkle過渡，因此并未認真考慮這個想法。Ethereum基金會研究員AlexStokes在9月初的AllCoreDevelopersExecutioncall#196上再次提出了這個想法。這一次，開發人員更同意這個想法，并堅持認為這樣做將使他們能夠在六個月內交付升級的第一部分。
因此，Pectra中包含的所有EIP都計劃在兩個硬分叉上實施，而不是一個。第一次硬分叉的范圍將包括Pectra列表中20個EIP中的8個。對于列表中的其他12個EIP，開發人員將繼續并行開發它們，以便在最初的8個EIP之后在主網上實現。Pectra概述
截至2024年10月，開發人員已同意擴大Pectra的范圍，以包括一項額外的代碼更改，即EIP7742。在Pectra中納入這一代碼更改，使得開發人員也可能會在Pectra中增加blob容量。現在有九個EIP。Pectra升級暫定于2025年初激活主網，可能包括以下10項代碼更改：
開發人員正在努力進行代碼更改，以減少ETH發行并在未來的升級中提高審查阻力。然而，它們并不是Pectra的重點。
Pectra之后的下一個升級的名稱是Fusaka。由于開發者尚未最終確定升級范圍，因此很難估計Fusaka的時間表。目前，開發人員熱衷于優先考慮Fusaka原始PectraEIP集中的其他12項代碼更改，即EOF代碼更改和PeerDAS。然而，在Pectra升級完成后，開發人員將根據Fusaka的優先級和準備情況重新評估EIP。
作為參考，下面列出了12個代碼更改，這些更改最初包含在Pectra中，但后來已從升級中刪除。
除了帳戶抽象和Verkle之外，上面列出的所有舉措都已作為Pectra升級的潛在候選方案進行了討論，但由于對代碼更改缺乏共識而沒有納入升級。對于其中許多舉措，在其設計準備好實施之前仍需要進行大量研究。上表的最后一列將上述代碼更改的準備程度從1排列為3，其中3已準備好立即實施，1正處于研發的早期階段。
在上述舉措中，納入清單和SSZ過渡是最成熟的。在所有并行舉措中，帳戶抽象是迄今為止最不可能為Fusaka做好準備的，因為在Ethereum上實現完整帳戶抽象的途徑仍不清楚，并且該路線圖的許多部分將受到Pectra中EIP7702的影響。
考慮到與這些并行舉措相關的不確定性，目前評估它們對主網的準備情況或對ETH價值的影響是沒有用的。然而，到2025年，一系列10項代碼更改很可能會影響Ethereum利益相關者。
本報告的下一部分將更詳細地解釋Pectra中的EIP對網絡利益相關者和ETH價值的預期影響。關鍵和非關鍵修復
Pectra中有一個EIP對于Ethereum作為權益證明Blockchain的運行至關重要。EIP7251將驗證者的最大有效余額從32ETH增加到2048ETH，并允許最大有效余額為32ETH的現有驗證者鞏固其權益。預計這將減少Ethereum驗證者的數量，截至2024年9月，驗證者數量已超過100萬。
Ethereum基金會(EF)工程師對Ethereum進行的模擬顯示，該協議在140萬個驗證器上遇到了嚴重的網絡問題。EIP7251預計將通過鼓勵質押ETH的整合來緩解網絡壓力。要了解有關大型驗證器集大小的問題的更多信息，請閱讀這份GalaxyResearch報告。32個ETH驗證器背后的基本原理
信標鏈最初是為最大有效余額為32ETH的驗證者設計的，因為協議開發人員希望鼓勵大量參與者參與權益證明共識協議。開發人員保守估計，以32ETH計算，信標鏈將吸引大約312,500個驗證者，這些驗證者生成的聚合加密簽名將足以保護新生鏈的安全。
2020年12月信標鏈上線時ETH的價格約為600美元，這意味著資金不足20,000美元的用戶可以運行自己的驗證器并獨立賺取Stake獎勵。當時，質押獎勵不包括交易費或MEV的獎勵，并且由于用戶無法提取資金，質押存在相當大的風險。
除了鼓勵參與之外，選擇32ETH的有效余額是因為通過“分片”擴展信標鏈的原始設計要求每個驗證者保持相同的有效余額。如果所有用戶都需要維持高于32ETH的質押余額，那么開發人員就會擔心沒有足夠的驗證者來保護鏈的安全。如果所有用戶都將質押余額維持在32ETH以下，人們會擔心驗證器數量過多，給Ethereum網絡層帶來不必要的負擔。
除了32ETH的最大有效余額之外，開發人員在協議中還設置了大量其他常數和參數，這些常數和參數基于對Ethereum未來質押需求的粗略估計。如果開發人員的估計非常不準確，他們認為可以通過隨后的硬分叉來調整鏈的經濟性和質押參數。如今，Lido和Coinbase等流動性質押解決方案的迅速采用，引發了開發者之間的討論，以降低Ethereum的發行曲線。
最后，對于Ethereum網絡層的真實容量可能存在錯誤的假設。Ethereum創始人VitalikButerin在2021年的博客文章中寫道，信標鏈的設計規范可以切實支持410萬個驗證者的開銷，或者質押整個ETH供應量，最大有效余額為32ETH。實際上，由于客戶端實現的各種升級和變化，Ethereum的網絡層不太可能支持140萬個驗證器，更不用說超過400萬個了。EIP7251的實施細節
EIP7251是一個需要實施的復雜代碼更改。它從根本上改變了協議計算驗證者獎勵、懲罰和提款的方式。該協議不會根據活躍驗證者的數量進行這些計算，而是根據驗證者的組合有效余額進行計算，每個驗證者的有效余額可能從至少32ETH到2048ETH不等。
特別是在改變相關削減懲罰的過程中，開發人員發現了一種邊緣情況，與有效余額較大的驗證者相比，有效余額較小的驗證者會受到不成比例的懲罰。此邊緣情況已在Pectra測試過程中得到解決。截至2024年10月，開發人員仍在識別EIP7251規范中的錯誤，并致力于解決這些錯誤。
除了更新計算之外，EIP還為驗證者引入了新的操作，以整合現有驗證者，并向下調整有效余額較大的驗證者的初始削減懲罰，以鼓勵整合。
一旦激活，目前尚不清楚大型質押實體能夠以多快的速度整合其驗證器并減少網絡壓力。人們擔心，從現在到驗證器整合生效期間，驗證器集大小的任何峰值都可能會對網絡健康狀況以及在低級硬件或互聯網帶寬受限的位置運行驗證器的網絡參與者產生負面影響。
下圖展示了自Dencun升級以來活躍驗證者數量的增長情況。Dencun升級是指Ethereum上每個epoch驗證器條目的最大數量從15減少到恒定值8。下圖根據自驗證器以來新驗證器條目的活動提供了Ethereum驗證器集增長的預測入場流失率下降至8。值得注意的是，以下預測是保守的，并且沒有考慮未來潛在的質押需求催化劑，例如Ethereum上Eigenlayer等再質押協議的成熟。
這些時間表估計可能會根據開發人員在未來幾個月內最終確定Pectra范圍的時間以及他們決定最終添加到升級中的代碼更改的復雜性而發生變化。
到目前為止，Pectra是一個混合的代碼更改，其中一些預計將增強用戶和智能合約開發人員的體驗。由于Pectra的范圍被簡化，此次升級預計不會對ETH價值產生太大影響。除了Pectra之外，Ethereum還有更多后續更新，可能會更直接地影響ETH價值，例如減少發行和實施PeerDAS的舉措。然而，正如本報告前面所述，很難預測這些更改何時可以在主網上激活。
值得注意的是，隨著Ethereum根據“以匯總為中心的路線圖”進一步追求DA的擴展性改進，隨著時間的推移，Ethereum上的協議升級對ETH價值的影響應該會越來越小。從長遠來看，隨著應用程序和用戶遷移到L2，Ethereum的收入可能主要由L2上的用戶活動驅動。L2上發生的升級可以提高這些網絡上的用戶體驗、互操作性、Decentralization和安全性，這比基礎層的優化和改進對Ethereum的價值更重要。盡管像Pectra這樣的升級將進一步增強協議的Decentralization和可用性，但它們不太可能吸引新一波用戶并推動Decentralization應用程序的采用，因為Rollups可以擴展以滿足這一需求，而Ethereum則不能。因此，在評估推動ETH價值的因素時，基于Rollup構建的應用程序以及基于Rollup的協議升級（進一步增強基于Rollup構建的應用程序的功能）是分析的關鍵。
以Rollup為中心的路線圖的一個常見阻力是擔心Ethereum可能會因為DA層而變得太便宜，或者來自Rollup的收入太少而無法支撐ETH的價值。這些論點低估了Decentralization應用程序的總體潛在市場。目前，Crypto的用例正在顛覆世界上每個行業，因為公共Blockchain有可能從根本上改變人類協調活動，就像人工智能（AI）有可能顛覆所有行業一樣該技術從根本上改變了所有行業數字內容的生成方式。
盡管EIP4844或PeerDAS等可擴展性改進會在短期內減少協議收入。他們正在為Ethereum奠定基礎，以支持比EthereumL1上更多的鏈上活動。游戲、籌款、Decentralization金融和社交媒體只是歷史上導致Ethereum交易量和費用激增的應用程序類型的幾個例子。這些應用程序利用了Ethereum的網絡效應、Decentralization、抗審查性和可組合性。理論上，除了顯著降低的費用和增強的功能（例如不同類型的虛擬機、編程語言和帳戶管理）之外，匯總上的應用程序將能夠利用Ethereum上的所有這些優勢。
然而，在實踐中，匯總并沒有有意義地繼承Ethereum的Decentralization、抗審查性或可組合性等屬性。盡管它們可以有效地降低交易費用，但它們是以犧牲Decentralization和安全性為代價的。換句話說，除了降低交易成本之外，匯總并沒有以有意義的方式擴展Ethereum。用戶將其活動和應用程序從L1遷移到L2時需要權衡太多。像在替代第1層Blockchain上開發的其他擴展解決方案一樣的Rollup以及再質押解決方案和ZKVM等基礎設施項目正在進行中。在Rollup作為一項技術成熟并從Ethereum的Decentralization特性中受益之前，純粹的DA改進可能不會推動Ethereum或基于其構建的Rollup的新一波采用。結論
盡管Pectra的范圍和時間表存在不確定性，但在迎來Web3時代時，Ethereum仍然是領跑者，在Web3時代，人類協調主要通過DecentralizationBlockchain技術而不是中心化互聯網協議進行。為了實現這一目標，Ethereum必須繼續作為一種Decentralization技術進行擴展，同時對抗最大可提取價值（MEV）和交易審查制度等中心化力量。盡管Ethereum在實現這一愿景方面肯定有競爭對手，但在Web3Blockchain領域占據主導地位仍然是Ethereum必輸的游戲。
Ethereum繼續保持著所有通用Blockchain中最高的網絡效應。對于智能合約開發人員來說，它仍然是經過最久經考驗的Blockchain，也是研究人員和開發人員中研究最多的Blockchain，用于解決與擴展、MEV、審查、用戶體驗等相關的挑戰。然而，隨著Ethereum開發人員追求以Rollup為中心的路線圖，Ethereum作為一項技術和Ethereum升級的重要性應該會減弱，因為Web3面臨的最大問題的解決方案將由Rollup繼承。
Pectra將引入以用戶體驗為中心的代碼更改，預計將吸引新用戶和智能合約開發人員進入Web3領域。然而，這可能是最后幾個剩余的升級之一，協議上的代碼更改直接影響用戶和ETH持有者。隨著用戶遷移到Rollup，協議收入越來越受到Rollup活動的推動，對Ethereum利益相關者來說最重要的代碼更改將是在Rollup上進行的代碼更改。為此，分析Rollup作為一項技術的成熟度及其有意義地繼承Ethereum安全性并將其擴展到數百萬新用戶的能力非常重要。