Ethereum Pectra:下一個重大升級

中級10/16/2024, 8:38:09 AM
關於即將到來的以太坊Pectra升級的全面展望:升級中包含的技術改進和優化的詳細概述。

Pectra升級是以太坊網路的下一個重要里程碑,預計將在2025年第一季度實施。該升級包括兩個主要組件:布拉格(執行層)升級和伊萊克特拉(協議層)升級。

與以往的重大升級不同,Pectra沒有一個突出的目標; 相反,它專注於多項技術改進和優化。這與Dencun升級形成了對比(該升級顯著降低了L2費用),以及Shapella升級(該升級允許退出存放的ETH,完成了以太坊向PoS的過渡)。

最新動態

最近,以太坊核心開發者(ACD,全核心開發者)在一次電話會議中討論了將Pectra升級分為兩個階段的可能性。根據這一提議:

  1. Pectra 升級將包括來自 pectra-devnet-3 的 EIP(詳見下文)。
  2. 原定的EOF(EVM對象格式)和PeerDAS(Peer數據可用性取樣)組件將延期至下一次升級,暫定名為Fusaka(Fulu + Osaka)。
  3. 與Verkle Trees相關的內容,最初計劃在大阪實施,將進一步延遲,可能在後續升級中實現,名為阿姆斯特丹。

這個分階段的方法旨在保持每個升級的規模和複雜性可管理,同時允許充足的時間進行各種技術的全面測試和改進。

已識別的EIPs以供包含

  1. EIP-2537[1]:BLS12-381 曲線的預編譯操作
  2. EIP-2935[2]:將歷史區塊哈希保存在狀態中
  3. EIP-6110[3]: 在鏈上提供驗證者存款
  4. EIP-7002[4]:可觸發的執行層出口
  5. EIP-7251[5]: 增加最大有效餘額
  6. EIP-7549[6]:將委員會索引移出校樣
  7. EIP-7685[7]: 通用執行層請求
  8. EIP-7702[8]:為交易設置EOA帳戶代碼

正在考慮的EIPs

  • EIP-7212:用於secp256r1曲線的預編譯操作
  • EIP-7547[9]: 包含清單
  • EIP-7623[10]: 增加的資料成本
  • EIP-7742[11]: 在共識層和執行層之間解耦Blob計數關係

重要EIP介紹

EIP-2537:BLS12-381曲線的預編譯操作

該提案在BLS12-381曲線上引入了預編譯操作,顯著提高了BLS簽名驗證等操作的效率。與現有的BN254預編譯操作相比,BLS12-381提供了更高的安全性(超過120位,而BN254僅提供80位)。這種改進不僅包括基本的曲線運算,還集成了多重冪,為公鑰和簽名的高效聚合奠定了基礎。

EIP-2935:以狀態保存歷史區塊哈希

該提案建議將最近 8,192 個區塊的哈希值存儲在系統合約中,主要是為了支援無狀態客戶端的執行。這樣,無狀態用戶端可以更輕鬆地訪問必要的歷史資訊,同時保持與現有 BLOCKHASH 操作碼的相容性。此更改簡化了塊哈希歷史記錄的存儲機制,並提供了一種訪問歷史數據的新方法。

EIP-6110:在鏈上提供驗證者存款

該提案直接將驗證器存款的過程整合到以太坊執行層的區塊結構中。此更改將包含和驗證存款的責任從共識層轉移到執行層,消除了共識層對存款(或eth1data)進行投票的需要。通過分析存款交易的合約日誌事件生成存款列表,此方法不僅增強了存款處理的安全性和效率,還改善了用戶體驗。此外,它簡化了客戶端軟件的設計,減少了系統的整體複雜性。

EIP-7002:可觸發的執行層退出

此提案引入了一种新机制,允许验证者通过执行层(0x01)撤回他们的凭证,从而触发撤回和退出操作。具体地,撤回消息附加到执行层区块,然后由共识层处理。这种方法为验证者提供了更灵活的退出选项,同时保持了系统的安全性和一致性。

EIP-7251:增加最大有效餘額

該提案旨在增加以太坊驗證者的最大有效餘額(MAX_EFFECTIVE_BALANCE),同時保持最低抵押餘額為32 ETH。該變更提供了多重好處:

  1. 它允許大型節點操作者合併為較少的驗證器,提高運營效率。
  2. 它為小型質押者提供了獲得複合獎勵的機會,使質押更具吸引力。
  3. 它提供了更靈活的質押選項,吸引了更廣泛的參與者。
  4. 它減少了網絡中冗余的驗證器,減少了P2P消息的數量。
  5. 它減少了信標狀態的記憶體佔用,提高了系統效率。
  6. 結合了執行層的增強提現機制,進一步優化了整個以太坊網絡上的資金流動性。

EIP-7549:將委員會索引移出校樣

該提案建議從已簽名的證明消息中刪除委員會的索引字段,以實現相同共識投票的聚合。此更改的主要目標是通過減少驗證共識規則所需的平均配對數量,從而提高Casper FFG客戶端的效率。雖然所有類型的客戶端都可以從此改進中受益,但預計對需要證明Casper FFG共識的ZK電路提供最顯著的性能增強。

EIP-7685:常規執行層請求

該提案定義了存儲和處理智慧合約觸發的請求的一般框架。特定實現向執行標頭和正文添加一個字段來存儲請求資訊,從而將這些請求公開給共識層並允許它處理每個請求。該機制主要旨在滿足智慧合約對驗證者控制日益增長的需求,併為未來更複雜的鏈上交互提供基礎。

EIP-7702:為交易設置EOA帳戶代碼

EIP-7702由Vitalik Buterin和其他人提出,旨在优化以太坊上的帐户抽象化。该提案引入了一种新的交易类型,允许外部拥有的帐户(EOA)通过授权机制设置帐户代码。这一改进支持几个新功能:

  1. 批量操作: 允許EOA在單個交易中執行多個操作,提高效率。
  2. 費用支付交易:為第三方支付交易費用提供便利。
  3. 許可權降級:增強帳戶的安全性和靈活性。

通過採用新的交易結構,該提議不僅增強了EOA的功能和可用性,還為未來的賬戶抽象技術提供了良好的兼容性和可擴展性。

結論

儘管 Pectra 升級沒有顯著的主要目標,但通過一系列技術改進和優化,它將進一步增強以太坊網絡的功能、安全性和效率。隨著升級計劃的進展,我們可能會看到更多的 EIP 被納入或調整。

參考資料

  • EIP-7600:Pectra硬分叉元数据[12]
  • 以太坊核心開發者共識層會議#197[13]

參考資料

[1]EIP-2537: https://eips.以太坊.org/EIPS/eip-2537

[2]EIP-2935: https://eips.以太坊.org/EIPS/eip-2935

[3]EIP-6110:https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-6110

[4]EIP-7002: https://eips.以太坊.org/EIPS/eip-7002

[5]EIP-7251:https://eips.以太坊.org/EIPS/eip-7251

[6]EIP-7549: https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-7549

[7]EIP-7685: https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-7685

[8]EIP-7702: https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-7702

[9]EIP-7547:https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-7547

[10]EIP-7623: https://eips.以太坊.org/EIPS/eip-7623

[11]EIP-7742:https://eips.以太坊.org/EIPS/eip-7742

[12]EIP-7600:Pectra硬分叉元數據:https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-7600

[13]以太坊核心開發者共識層會議#197:https://www.galaxy.com/insights/research/ethereum-all-core-developers-execution-call-197/

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