凭借智能合约功能，Ethereum 构建了一个繁荣的生态系统，成为大多数去中心化应用的核心平台，并支撑着数百亿美元的去中心化金融服务。
自 2015 年诞生以来，Ethereum 实现了显著增长，获得了全球个人、社区和企业的支持。
不过，Ethereum 网络要想获得更广泛的认可，仍有提升空间。为了让更多人能够便捷、安全、低成本地使用，Ethereum 需要克服一系列挑战。Ethereum 路线图正是为此而制定，明确了这些难题及其应对方案。
面向未来，Ethereum 需不断升级，解决现有难题，推动大规模普及。了解这些升级计划，有助于我们把握全球第二大区块链的未来走向。
Ethereum 路线图的意义
尽管 Ethereum 已成为全球协作平台，但在网络拥堵时，交易速度慢、费用高的问题依然突出。
阻碍 Ethereum 走向主流的最大障碍是可扩展性。如果以当前形态大规模普及，网络将变得极慢且昂贵。区块链的可扩展性，指的是网络在用户数量大幅增长时，依然能高效运行的能力，这是区块链技术能否成功的关键。
谈及可扩展性挑战，需提及区块链三难困境（trilemma）概念。由 Ethereum 联合创始人 Vitalik Buterin 提出，意指区块链在去中心化、可扩展性和安全性三者间难以兼得，只能最优化其中两项。例如，极度安全且完全去中心化的区块链，往往难以扩展。
为在三者间取得平衡，Ethereum 必须保持灵活，积极应对挑战。同时，随着加密领域持续创新，Ethereum 还需不断集成新功能、资产和应用。
因此，Ethereum 制定了详细的升级路线图，确保网络低成本、易用、安全且可持续发展。该路线图涵盖了所有必要的技术改进清单。
Ethereum 升级如何决策？
Ethereum 的一大特色是去中心化和开源，意味着没有任何单一实体可以控制网络。升级路线图通常由 Ethereum 研究员和开发者提出，但任何人都可对协议提出改进建议。
任何感兴趣的人都可以通过创建 Ethereum Improvement Proposal（EIP）来建议更改，详细说明技术细节。EIP 会由开发者和研究者社区共同审核、讨论，最终决定是否采纳。值得一提的是，EIP 通常源自主要论坛或 EthR&D Discord 的讨论，逐步形成具体的改进方案。
需要注意的是，路线图并非一成不变。随着新信息、想法和技术的出现，路线图内容也会随之调整。
早期路线图曾计划通过分片（sharding）扩展网络，即将区块链拆分为多个部分，由不同验证者分别处理部分数据。但现在，路线图已调整，采用 danksharding，将“blobs”数据直接集成进 Ethereum 区块，取代原有分片方案。
Ethereum 即将迎来的变化
Ethereum 路线图包含多项计划中的升级，旨在解决可扩展性等核心问题。
Danksharding
Danksharding 是提升 Ethereum 交易速度和降低成本的解决方案之一，结合了 Layer 2 方案（如区块链 rollup）。Danksharding 允许 Ethereum 网络处理来自 Layer 2 rollup 的批量交易，而无需永久存储所有数据。
Single-slot finality（SSF）
目前，Ethereum 区块最终确认大约需要 15 分钟。SSF 的引入将大幅提升区块验证效率，使区块能在同一 slot 内被提议并最终确认，显著缩短最终确认时间。
Verkle trees
Verkle trees 结合了“Vector commitment”和“Merkle Trees”，是一种升级节点的数据结构，可实现无状态客户端（stateless client）。Verkle trees 让客户端只需极少存储空间即可验证新区块，从而提升网络可扩展性。
用户体验优化
随着加密货币日益普及，区块链必须重视用户体验和设计，吸引更广泛的用户群体，推动下一代去中心化应用发展。
为提升体验，Ethereum 正开发一组名为“账户抽象（account abstraction）”的升级。这将原生支持智能合约，不再仅限于通过外部账户（EOA）交互。
账户抽象将带来诸多新功能，如批量交易、账户密钥恢复、他人代付 gas 费等，极大提升易用性。
Ethereum 的安全性
为保障网络安全、防止攻击者利用漏洞，Ethereum 正在探索以下功能：
Proposer-Builder Separation（PBS）
PBS 体系下，验证者分工明确：区块构建者负责生成区块，并提交给 proposer。proposer 在不了解区块内容的前提下，选择最优区块并支付费用，然后将区块广播给其他节点。此机制可防止交易审查，建立更公平的共识机制，并为 danksharding 升级提供基础。
创新密码学
基于 PoS 的共识机制面临一个关键挑战：即将成为 proposer 的身份公开，可能导致其 IP 地址被攻击（如 DOS 攻击）。而创新密码学技术可确保 proposer 身份保密，防止潜在攻击。
Ethereum 路线图进展回顾
过去九年，Ethereum 进行了多次重大升级，包括 The Merge 和 Shanghai 等关键节点。
The Merge
2022 年 9 月 15 日，开发者完成 The Merge，实现了从高能耗的 PoW 共识机制向高效 PoS 转型。PoS 共识机制根据质押 ETH 数量和时间随机选择验证者。2020 年 12 月，开发者上线了 Beacon Chain（PoS 版本），与主网并行运行，用于安全测试新功能。
2022 年 9 月，经过近两年，Ethereum 正式在全生态采用 PoS 共识机制，将 Beacon Chain 与主网集成。
Shanghai 升级
Shanghai（Shapella）升级完成后，Ethereum 完成了从 PoW 到 PoS 的过渡。这次硬分叉带来协议新进展，并允许用户从 Beacon Chain 取回质押的 ETH。此前，质押者无法提取锁定的 ETH 及奖励。2023 年 4 月 12 日升级后，验证者终于可以提取 ETH 并领取奖励。
Dencun 升级
2024 年 3 月 13 日，Dencun 升级正式上线，旨在降低 Layer 2 交易成本并提升数据可用性。此升级引入了“proto-danksharding”（EIP-4844），即“数据 blobs”（Binary Large Objects）的概念。
数据 blob 可随区块发送和附加，减少 Ethereum 上永久存储的数据量。Layer 2 扩容方案此前通过 CALLDATA 发布交易，数据会永久保留在链上，成本高昂。采用 blob 后，数据将在固定周期后自动删除，降低存储成本，进而减少用户交易费用。
Prague/Electra 升级
Dencun 升级后，开发者将重点推进下一个升级 Prague/Electra（Pralectra）。目前，核心开发者仍在讨论该升级的具体内容。
一方面，Pralectra 可能包含一系列小型 EIP，增强网络功能。例如，EIP-6110 提议优化验证者质押处理流程，提升安全性与稳定性。
另一方面，Pralectra 也可能成为重大协议升级，将 Verkle Trees 引入执行层。正如前文所述，Verkle Trees 是提升可扩展性的关键节点。
目前 Prague/Electra 的具体方向尚未最终确定，但无疑将进一步提升 Ethereum 的性能、安全性和可用性。
结语
Ethereum 路线图上的各项升级何时完成难以准确预测，因许多项目并行推进、开发速度各异。部分升级（如抗量子攻击）优先级较低，未来 5-10 年内未必落地。随着外部环境变化（如量子计算进展），升级的紧迫性也会调整。
可以用“生物进化”类比 Ethereum 的发展。能不断适应新挑战、保持活力的网络，更有可能取得成功。随着网络性能、可扩展性和安全性提升，协议所需的变动也会逐渐减少。
FAQ
1. Ethereum 路线图是什么？为何重要？
Ethereum 路线图明确了区块链网络的发展计划和目标，是开发者、投资者和用户了解未来功能、升级与改进的参考文件。
2. Ethereum 路线图的关键里程碑有哪些？
重要里程碑包括向 Ethereum 2.0 过渡（从 PoW 到 PoS 共识机制），提升可扩展性与可持续性。此外，Ethereum Improvement Proposals（EIP）等升级不断为网络引入新功能和改进。
3. Ethereum 如何应对可扩展性难题？
Ethereum 通过多项举措提升可扩展性，包括 Ethereum 2.0 引入分片链以并行处理交易，Layer 2 方案（如 rollup、侧链）将部分交易处理转移至主链之外，从而提升吞吐量、缓解拥堵。
4. Ethereum 2.0 是什么？与 1.0 有何不同？
Ethereum 2.0（Eth2/Serenity）是网络重大升级，旨在提升可扩展性、安全性和可持续性。核心变化包括采用 PoS 共识、引入分片链并行处理交易等，以解决 1.0 阶段的高 gas 费和拥堵等问题。
5. Ethereum Improvement Proposals（EIP）在路线图中扮演什么角色？
EIP 是提出新功能、标准或协议变更的设计文档，为社区提供反馈和达成共识的机制，涵盖技术改进、网络升级和治理等多方面内容。
6. Ethereum 路线图有哪些即将到来的新功能或进展？
未来，Ethereum 路线图将持续推进 2.0 阶段，包括分片链实现、1.0 与新共识机制的整合。此外，Layer 2 扩容、智能合约功能优化、开发工具升级等也将不断增强 Ethereum 生态能力。
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