一文详解以太坊的新路线图

以太坊向权益证明网络的“合并”(The Merge)计划于9月底在主网上线。其目标是大规模解锁区块链可访问性。其核心是，合并将以太坊从比特币风格的工作量证明共识机制转变为权益证明系统。以太坊从执行分片转向以Rollup为中心的路线图，是为下一个10亿用户扩展区块链的关键一步。模块化架构中的数据可用性和分片允许区块链在不牺牲去中心化的情况下扩展吞吐量。本文将深入分析合并(以太坊的新路线图)的技术细节，以及这一变化对用户和开发人员意味着什么。

以Rollup为中心的路线图

最初，以太坊2.0(现在已弃用的术语)的计划是通过将主网划分为64个分片来实现可扩展性，每个分片具有单独的矿工/验证者。然后，根据拥塞、利用率和吞吐量，用户将发送路由到特定分片的交易。由于rollup的兴起和采用，以及执行分片实现的复杂性，最初以执行分片为中心的可扩展性路线图已经被抛弃，取而代之的是数据分片。以太坊团队现在相信，将通过rollup将以太坊扩展到满足世界需求，合并后的以太坊计划是成为一个强大的结算和数据可用层，rollup从中获得安全性。

信标链 (The Merge)

与流行的看法相反，合并的目的不是降低交易成本，而是将以太坊转变为用于rollup的强大底层基础设施层。实现这一目标的第一个核心步骤是信标链 (Beacon Chain)。这将以太坊从之前的工作量证明系统转变为权益证明系统，在该系统中，利益相关者必须提交抵押品以生产区块，不诚实的参与者的抵押品将被削减。将共识系统转移到权益证明引入了验证委员会作为基础，这反过来加强了网络共识，并为协议内有效数据可用层铺平了道路。

信标链引导和协调利益相关者的网络，而不像今天的以太坊那样处理或执行交易。更具体地说，合并所做的是将旧的以太坊执行层与信标链提供的新的共识引擎合并，将利用工作量证明矿工的当前算法与权益证明验证者的协调网络交换。切换共识算法也为分片奠定了基础：以前，在工作量证明挖矿中，没有矿工注册表，矿工可以任意停止他们的职责并离开网络。在权益证明机制下，信标链现在拥有所有被批准的区块生产者的注册表，并可以协调和并行化验证者的投票。

共识与MEV (The Splurge)

合并后，以太坊将为共识层实现提议者-构建者分离。Vitalik认为，所有区块链的终局是拥有中心化的区块生产和去中心化的区块验证。由于分片后的以太坊区块数据非常密集，出于对数据可用性的高要求，区块生产的中心化是必要的。同时，必须有一种方法来维护一个去中心化的验证者集，它可以验证区块并执行数据可用性抽样。

新的构建者角色使用用户交易构建以太坊执行有效载荷区块，并将其与提议者(验证者集中随机选择的子集)的投标一起提交。一旦提议者接受了有效载荷，他们就会在区块上签字，并通过网络传播它。由于发送给提议者的有效载荷被剥夺了交易内容，这种结构消除了验证者抢先交易的可能性。在一个有效的市场中，区块空间市场的引入也会激励构建者出价到提取的MEV的全部价值，允许去中心化验证者集获得大部分MEV奖励。与模拟以太坊相比，这种设置阻止了矿工潜在的不稳定共识，并减轻了有害的MEV。 

所有平台均为（币圈一级市场阿生）  

Danksharding (The Surge)

虽然提议-构建者分离的设计初衷是为了抵消MEV的有害外部性和中心化力量，但以太坊核心团队意识到它也可以服务于数据分片的目的。

Danksharding以核心贡献者Dankrad Feist的名字命名，它的主要创新是一个合并的费用市场——取代了固定数量的具有不同区块和提议者的分片，一个提议者选择每个特定时隙的所有交易和数据。提议者是一个随机选择的验证者委员会，随后对区块链数据执行数据可用性抽样。这确保了一种去中心化的方式来维护轻客户端的数据可用性，因为合并后区块的数据过大，单点验证是不可能的。由于共识节点也在执行  

统一结算和数据可用层利用有效性证明为rollup解锁了令人兴奋的功能：ZK rollup现在将能够与以太坊上的执行层进行同步调用。这增强了新的L2原语，如分布式流动性和分形扩展，为在ZK rollup上构建创新的下一代dapp奠定了基础。