金色观察｜以太坊后续有哪些技术进展需要关注？

金色财经报道，12月3日消息，Vitalik发推为信标链庆生，信标链于一年前上线，意味着PoS权益证明共识已经稳定运行1年，下一步，将是PoW链和PoS链的合并等重要的发展节点。

Vitalik也在推文中附上了更新后的路线图，展示了以太坊协议开发的现状以及未来发展的顺序。”

今天本文中，我们将整理一些资料和内容来阐述路线图中的一部分内容。

以太坊已经确定了以rollup为中心的长期路线，在pow链上，rollup已经将gas费降低了约3-8倍，zk rollup的预期在40-100倍。在信标链彻底承担全网共识后，gas费会进一步降低。

与rollup相关的还有数据分片，数据分片将为链增加约1-2 MB/秒的专用数据空间用于rollup。伴随着这些方案，也会有一些关于安全性的调整。

在vitalik的路线图里，主要是基于rollup的进展较多，因为扩容的需求直接决定了链上的丰富性，而实现rollup和分片等，需要对数据的安全性尤为重视，这目前是最强烈的需求。而例如无状态以太坊、EVM等进度是在主要需求外的次级需求。

所以关于数据问题，我们在此前vitalik关于分片工作推进的文章中，找到了一些推进步骤。可以通过描述看到路线图中的难点。

tx calldata扩展

目前现有的汇总使用事务calldata。因此，如果想在不做任何额外工作的情况下，短期内提高汇总能力并降低成本，需要只降低事务calldata的成本。目前的平均块大小还远没有达到威胁网络稳定性的大小，因此可以安全地完成这一操作，尽管可能需要一些额外的逻辑来防止非常不安全的边缘情况。

EIP 4488应该将每个插槽可用于汇总的数据空间增加到理论上的最大约1 MB，并将汇总的成本降低约5倍。

关于分片

完整的分片实现需要很长时间，所以可以先实现一部分，例如先用较少的数量实现分片规范的“业务逻辑”，

实现分片规范是较为容易的，不过每个分片会在子网中广播。默认情况下，验证者会信任委员会的验证，不过他们也可以看到碎片块的完整体时再接受信标块。

在碎片通讯的情况下，为了使切分的数据通过汇总实际可用，汇总需要能够对切分的数据进行证明。这将使每个槽位的汇总数据空间增加到大约2 MB(每个碎片250kb * 4个碎片，加上第1步扩展的calldata)。

多个分片后的安全性

如果活跃分片数量从4个增加到64个。分片数据进入子网后，P2P层必须足够坚固，可以将分片分成更大数量的子网。这时的数据可用性将会依赖于委员会。

这将增加每个插槽的汇总数据空间约16 MB(每个分片250 kB * 64个分片)

数据可用性抽样(DAS)

基于数据安全需求，就诞生了DAS，添加数据可用性抽样以确保更高级别的安全性，数据可用性抽样会分阶段进行:首先，可能先在某些客户端上进行。完全引入了数据可用性抽样，分片也就完成了。

op-rollup和zk-rollup

在分片结构中，数据发布步骤和rollup块提交步骤必须是分开的:首先，数据发布步骤将数据放到链上(放到shards中)，然后提交步骤提交它的头，以及指向底层数据的证明。optimistic和Arbitrum已经完成这个部分。

对于ZK汇总这样实施略难，因为提交事务需要提供直接对数据进行操作的证明。如果通过ZK-SNARK来证明碎片中的数据可信，成本会很贵，可以选用基于bls12-381的PLONK证明。