以太坊即将进入The Surge阶段：它将带来哪些变化？

以太坊正为一场重大转变做准备，即“Surge”阶段——这是提升网络每秒处理能力超过100,000笔交易的重要里程碑。这不仅仅是一次技术升级，更是一个转折点，将以太坊打造成为一个能够服务全球数百万用户、同时保持去中心化和安全的平台。

The Surge：为什么以太坊需要它？

目前，以太坊在Layer 1上每秒处理大约15–30笔交易。虽然这个数字可以满足许多应用，但当网络繁忙时，会导致拥堵和gas费用飙升。The Surge的出现正是为了解决这个问题。

以太坊创始人Vitalik Buterin将这一阶段介绍为长期路线图的一部分，旨在建立一个Layer 1和Layer 2无缝协作的统一生态系统。它们不再是独立的区块链，而是形成一个整体系统，让用户可以像在两个钱包之间转移ETH一样轻松转移资产。

推动The Surge的核心技术

Layer 2 Rollups：扩展基础

Rollups就像一个“集货系统”——它们将多个链外交易合并，然后将摘要提交到以太坊上。这减轻了主链的负担，使交易更快、更便宜。

主要有两种类型的Rollups：

Optimistic Rollups：假设所有交易都是有效的，除非有人举报错误。这种方法速度较快，因为不需要立即验证每笔交易。

ZK-Rollups：使用零知识证明（(zero-knowledge proofs)）实现即时验证，提供即时安全保障。

Layer 2的增长令人瞩目：以太坊Layer 2解决方案中的总锁仓价值（(TVL)）在过去一年增长了216%，超过了380亿美元。这清楚表明用户已准备好转向扩展解决方案。

( Data Availability Sampling )DAS###：数据可用性采样优化

一个重大挑战是如何让每个节点在不存储全部数据的情况下进行验证。DAS通过允许节点只检查部分数据，然后所有节点共同验证，解决了这个问题。

PeerDAS：利用点对点网络分发任务，每个节点检查一小部分，确保效率且不需大量存储。

2D DAS：高级版本，不仅检查数据片段，还验证它们之间的关联性，增强安全性。

有了DAS，rollups可以处理更多交易而不会过载以太坊网络，实现速度、成本和去中心化的平衡。

( Proto-Danksharding )EIP-4844###：初步阶段

2024年第一季度的Dencun升级引入Proto-Danksharding，这是迈向完整Danksharding的基础步骤。它采用临时数据“blob”而非永久存储在链上，减轻网络压力，同时确保验证能力。

这是后续“Surge”阶段改进的基础。

路线图：从现在到2026年及以后

2024年第一季度——Proto-Danksharding发布
Dencun升级带来首个改进，使Layer 2能更好地利用数据提供能力。

2024-2025年——全面扩展Rollup
Layer 2解决方案部署更新，改进SNARKs等证明系统。DAS扩展到PeerDAS和2D DAS，以支持更高的吞吐量。

2025年底——优化Layer 1
引入以太坊对象格式（(EOF)），提升智能合约执行效率。多维gas费提案允许区分计算、数据和存储的费用。

2026年——完整Danksharding
从Proto-Danksharding过渡到完整Danksharding，将以太坊划分为多个分片（(shard)），进一步提升扩展能力。

之后，将部署更先进的共识机制，包括抗量子密码学，以保障未来网络安全。

Layer 1的不可忽视的改进

虽然Layer 2处理大部分交易，但Layer 1仍需升级以跟上步伐：

提高Gas上限：允许每个区块处理更多交易，但需谨慎平衡，避免增加节点运营成本和降低去中心化。

改进EVM：以太坊对象格式（(EOF)）降低智能合约执行成本，减少开发者和用户的gas费用。

多资源计费：不再统一收取gas费，而是根据实际使用的资源（计算、数据或存储）收费。

链上原生Rollup：将rollup直接集成到以太坊协议中，就像在火车站有多条轨道，每条轨道独立处理交易，从而整体提速。

对用户和开发者的实际影响

( 大幅降低Gas费

最直观的效果是大幅降低交易成本。目前Layer 2的交易费用已低于$0.24至$0.78，经过The Surge后，这一数字可能进一步下降，使频繁交易变得更具经济性。

) 更流畅的dApp体验

开发者将能构建更复杂的应用，无需担心网络拥堵。区块链游戏、DeFi、NFT——都将运行得更快、更顺畅，提升用户体验。

跨层无缝交互

在Layer 2和以太坊主网之间转移代币将变得更简单，无需复杂的桥接。整个生态系统将像一个整体一样协作。

需要注意的风险

快速扩展带来一些挑战：

• Layer 2的安全性：随着rollups的广泛应用，确保它们的trustless和安全性至关重要。密码学漏洞必须经过严格审查。
• 量子计算风险：未来的量子计算可能威胁现有密码系统。以太坊已开始研究抗量子密码技术。
• 过渡期间的费用波动：升级实施过程中，gas费可能波动，用户需做好适应。

未来：The Surge之后会怎样？

The Surge只是旅程的一部分。后续阶段包括：

• The Splurge：优化gas费和交易格式。
• The Verge：通过无状态客户端提升共识效率。
• The Purge：清除不必要的数据，提升节点性能。

完整的Danksharding将是最终的转折点，将以太坊划分为多个并行运行的分片，开启每秒处理数百万交易的潜能。

结语

The Surge彰显了以太坊的长远愿景——打造一个真正全球化、可扩展且不牺牲安全和去中心化的区块链。通过Rollups、DAS和Layer 1的改进，以太坊将变得更快、更便宜、更易接入。

然而，像所有重大升级一样，需持续监控和谨慎调整。这只是通往未来的漫长而充满希望的道路的开始。