以太坊已開始朝 Vitalik Buterin 所稱的「密碼學世界電腦」邁進,並計劃在 Hegotá 之後對驗證、共識、隱私和狀態管理進行重大變革。
摘要
- 以太坊可能利用證明、隱私工具和去中心化組件,演化為一台密碼學世界電腦。
- Hegotá 可能成為以太坊在遞迴 STARK 和 Lean 共識重塑升級之前的最後一個常規分叉。
- FOCIL 已排定於 Hegotá 中,透過進一步分散交易納入權限來強化抗審查性。
- PeerDAS 已改變以太坊的驗證方式,讓節點取樣資料,而非下載全部內容。
- 根據目前計劃,以太坊基金會的目標是在 2029 年 12 月前實現抗量子執行、共識和資料層。
Buterin 在 9 月 27 日的文章〈密碼學世界電腦〉中寫道,以太坊正接近一個階段,屆時僅將其描述為區塊鏈會越來越不完整。
他預期未來的以太坊架構將結合區塊鏈共識與零知識證明、資料取樣、隱私技術和去中心化鏈下運算。
「Hegota——計劃於明年進行的分叉——很可能是以太坊最後一個『正常』分叉,」Buterin 寫道,指的是其技術對 2015 年就熟悉以太坊的開發者而言仍可辨識的一項升級。
Hegotá 可能終結以太坊的常規升級時代
以太坊的官方路線圖目前將 Hegotá 排在 2027 年,緊接在 2026 年第四季的 Glamsterdam 之後。
Hegotá 升級仍在規劃中,其完整範圍尚未定案。目前已有兩項提案排定。
FOCIL,即 EIP-7805,是共識層的頭號亮點。它讓一個驗證者委員會建立包含清單,其中包含區塊建構者必須納入的交易。
該機制旨在降低單一建構者排除有效交易的能力。以太坊的Hegotá 路線圖表示,這項功能可以強化抗審查性,並改善 Layer 2 結算保證。
Frame Transactions,即 EIP-8141,是第二項排定的功能。它讓以太坊帳戶決定其交易如何被授權,而非要求每個使用者都採用相同的固定簽章結構。
該設計可以直接在協議層支援社交恢復、支出控制、贊助 gas 和未來的抗量子簽章系統。
以太坊開發者已開始將 Hegotá 視為通往後量子基礎設施和重新設計共識的長期序列的一部分。
Buterin 的最新文章更進一步,將 Hegotá 描述為以太坊現有架構與預期隨後到來的密碼學系統之間的分界線。
以太坊驗證可能走向證明與取樣
其中一項最大的變革涉及網路參與者如何驗證區塊。傳統區塊鏈驗證要求節點下載區塊鏈資料並自行執行交易。Buterin 預期以太坊將日益依賴 SNARK 驗證和 PeerDAS 資料取樣。他對區塊鏈設計的比較,將此轉變描述為從「完整重新下載與重新計算」走向「SNARK 驗證 + PeerDAS 以實現資料可用性」。
PeerDAS 已透過 Fusaka 進入以太坊。該系統讓節點透過抽樣資料集的部分內容來驗證資料可用性,而不需要每個節點下載每一個 blob。此後,以太坊基金會已將其開發重心轉向以證明為基礎的驗證的下一階段。正如 crypto.news 先前關於以太坊精簡重建的報導所述,遞迴 STARK 處於減少重複執行、同時保持驗證無需信任的計畫核心。
Buterin 將最終的驗證模型更簡單地描述為從「下載並重新執行」轉向抽樣資料並驗證密碼學證明。這種方法可以降低尋求強大驗證保證的使用者對硬體的要求。他對 2030 年的比較指出,節點仍應獲得共識與有效性保證,同時儲存更少的歷史記錄並執行更少的冗餘計算。
EIP-8288 可以在記憶池內聚合簽章
Buterin 特別提到 EIP-8288 是可能改變以太坊在交易進入區塊之前如何處理交易的技術之一。
EIP-8288 目前是由 Buterin 和 Thomas Coratger 撰寫的草案提案。它引入了針對密碼學簽章與 STARK 證明的記憶池內聚合。該設計擴展了 Frame Transactions,並讓交易可以宣告密碼學依賴關係。
記憶池節點可以將許多簽章與證明組合成單一遞迴 STARK,然後再將它們傳遞給區塊建構者。建構者隨後可以納入一個聚合證明,而不必獨立處理每一個大型證明。該提案的部分設計是圍繞未來的抗量子簽章,這些簽章可能比以太坊目前的簽章系統需要多得多的資料與計算。
EIP-8288 提議聚合 LeanSPHINCS 簽章與 LeanSTARK 證明,以便這些較大的密碼學物件在大規模使用時不會造成同等程度的頻寬與 gas 開銷。該 EIP 仍處於草案狀態,尚未被指派到已確認的網路升級。
Buterin 的文章將其呈現為更長期技術方向的一部分,在該方向中,密碼學工作可以在交易管線中更早進行,包括在記憶池內。他的 2030 年模型設想簽章與證明在最終納入區塊之前被平行處理。
FOCIL 與私有記憶池可能改變交易納入方式
以太坊未來的交易旅程可能與熟悉的使用者、記憶池、礦工與區塊序列看起來非常不同。Buterin 描述了一種模型,其中交易先進入具有更強隱私屬性的記憶池,然後再經過 FOCIL 參與者或建構者。
以太坊基金會的安全路線圖確認,對加密記憶池的研究與 FOCIL 開發並行持續進行中。FOCIL 已被排定在 Hegotá。
根據該提案,多個驗證者可以提交應出現在區塊中的交易清單。建構者不能在不違反協議規則的情況下,獨立忽略出現在這些清單上的合格交易。Buterin 預期網路隱私將同步發展。
他的 2030 年比較包括洋蔥路由、混合網路與其他網路隱私方法,以及用於交易與帳戶隱私的零知識證明。正如 crypto.news 在八月報導,隨著密碼學工具成熟,Buterin 已將隱私與量子安全在以太坊路線圖中的位置提高。
精簡共識目標是更快、更簡單的最終性
共識本身預計也會改變。以太坊目前使用權益證明,最終性會在數個 epoch 中發生。研究人員正努力朝向一種更精簡的共識模型,能夠更快達到最終性。
以太坊的安全路線圖指出,大約從單槽最終性開始的研究後來發展為三槽最終性,現在則透過 Minimmit 推進,這是精簡以太坊計畫下的一輪共識設計。
以秒計的最終性仍是約 2029 年的長期研究目標,但目前尚未指派任何特定升級來部署最終設計。Buterin 的 2030 年比較估計槽長約為四到八秒,最終性約為八到三十二秒。目前的以太坊路線圖警告,這些計畫仍是研究目標,可能會改變。
Crypto.news 在七月將精簡以太坊計畫描述為自合併以來該網路最大的技術改造,計畫在數年內推出新的共識、證明系統、儲存與隱私機制。
以太坊目標在2029年12月前實現抗量子能力
量子安全已成為以太坊最明確設定日期的長期目標之一。以太坊基金會協議集群於9月7日表示,其目標是在2029年12月前於執行層、共識層與資料層實現抗量子能力。
基金會稱這個日期是刻意設定得積極進取。其規劃假設具密碼學相關性的量子機器最早可能在2030年出現,同時也承認大多數估計認為這種可能性會更晚。
以太坊正著手替換易受足夠強大量子電腦攻擊的密碼學技術。正在審查的領域包括BLS驗證者簽章、ECDSA帳戶簽章、用於資料可用性的KZG承諾,以及部分零知識證明系統。
Frame Transactions可在帳戶方面提供幫助,允許錢包選擇抗量子驗證方法,而無需每個帳戶都透過相同的協議層機制進行遷移。EIP-8288可降低聚合部分較大後量子簽章的成本。
正如crypto.news在其量子路線圖分析中所報導的,遞迴STARK聚合與基於雜湊的簽章構成了以太坊抵禦未來量子攻擊提議的一部分。Buterin預期遞迴STARK、形式化驗證與抗量子密碼學將在Hegotá之後變得日益核心。
以太坊可能更依賴去中心化的鏈下元件
Buterin的「世界電腦」描述並不意味著以太坊會將所有事物都移到第一層。他的文章反而描述了一種架構,其中區塊鏈專注於需要排序的資料與狀態變更,而其他工作則在主執行路徑之外並行進行。他寫道:「結構化運算讓區塊鏈能更有效地專注於其職責。」
在該模型下,簽章與證明可在進入區塊之前被聚合,歷史資料可在參與者之間分散,專門化運算可在基礎執行層之外進行。
網路隨後將以密碼學方式驗證輸出。Buterin主張,現代證明系統讓以太坊能夠分散運算,而無需每個參與者都信任執行每一部分工作的人。他較長期的架構包括分散式歷史與狀態儲存、基於證明的驗證、平行運算,以及位於使用者與以太坊本身之間的去中心化系統。
一項更具推測性的技術則更為遙遠。Buterin表示,不可區分混淆(iO)最終可能允許涉及許多非同步參與者的廣義加密運算。他將其描述為可能的後續發展,而非其文章所述架構所需的技術。
以太坊下一個排定的里程碑仍是Glamsterdam,Hegotá則計畫於2027年跟進。Crypto.news報導了Glamsterdam測試風險,當時開發者正為該升級的下一階段測試做準備。
Hegotá目前排定的功能包括FOCIL與Frame Transactions,而更多提案則持續透過以太坊的研究、測試與治理流程推進。






