以太坊正在超越中本聰時代，V神暢想2030「加密世界電腦」

原文標題：The cryptographic world computer；原文作者：Vitalik

編譯｜Odaily 星球日報（@OdailyChina）；譯者｜Asher（@Asher_ 0210）

我們常把以太坊稱為「區塊鏈」，這個叫法很容易讓人覺得：它與中本聰在 2009 年創造的比特幣，本質上還是同一種技術。這在很多方面沒錯，即使是按照 Strawmap 路線構建的未來「精簡版以太坊」（Lean Ethereum），也仍會保留區塊鏈的一些基本特徵。

但過去十五年，這項技術已經發生了很大變化，未來三年還會繼續發展。以太坊正在走向的，可能是一種與早期區塊鏈有本質區別的系統。

今天的以太坊支持通用計算，採用權益證明機制。鏈上已有使用零知識證明的應用，L2 也在提供擴容和隱私保護。未來的以太坊，則可以根據應用需要，在極大的計算規模與完全通用的計算能力之間作出選擇；區塊可以通過多種方式由多方共同構建；權益證明機制會進一步優化；零知識證明也將在基礎層發揮關鍵作用。

從比特幣白皮書看，以太坊改變了什麼？

回看最初的比特幣白皮書，再逐節對照 2015 年、2025 年和設想中的 2030 年以太坊，幾乎每一部分都發生了重大變化。

以交易授權為例，早期區塊鏈主要依靠簽名，未來還可能使用抗量子簽名或零知識證明。驗證區塊也不再一定要下載全部數據、重新執行所有計算，而可以通過 PeerDAS 檢查數據可用性，再驗證 SNARK。交易進入區塊的過程、計算和存儲的方式，以及輕客戶端能夠自行驗證的內容，都與早期區塊鏈有了很大不同。

幾乎所有定義「區塊鏈」的核心屬性，都已經發生變化，或即將變化：

• 驗證方式：從下載區塊、重新執行，轉向通過 PeerDAS 抽樣，並驗證 SNARK；
• 共識機制：從 PoW 轉向 PoS，再轉向優化程度更高的 PoS；
• 區塊構建權：從單個礦工構建區塊，轉向多方參與構建。

因此，完成 Lean 升級後的以太坊仍被稱為「區塊鏈」，很大程度上只是沿用了歷史上的叫法。它既保留了中本聰提出的核心思想，也用上了過去五十年學術研究發展出的密碼學工具。這些工具在 2009 年還不存在，或者尚未成熟。

密碼學並不是唯一重要的學科。形式化驗證、數據庫理論、點對點網絡、信息論和經濟學同樣發揮著作用。不過，這些領域的進步並未改變早期區塊鏈的基本流程。所有人嘗試生成下一個符合 PoW 規則的區塊；有人成功後將區塊廣播出去，其他人下載並重新執行，如此循環。而密碼學的發展，正在改變這一流程本身。

用戶能得到什麼，開發者又需要改變什麼？

這些技術變化，也會改變用戶使用以太坊網絡時面臨的取捨。

2015 年的以太坊網絡能夠持續運行，抵抗交易審查，保證交易按事先寫好的規則執行，而且交易不可逆。但這些保障伴隨著很高的成本。網絡的隱私能力有限，確認交易需要時間。用戶若想自行驗證，還得運行一台性能較強的節點，否則就只能信任他人。

設想中的 2030 年以太坊網絡會保留這些保障，並通過 FOCIL 進一步保障交易實時進入區塊。在某些場景下，它提供的隱私保護可能比伺服器更強。不過，通用計算仍然昂貴，也難以全面保護隱私。許多專用計算的成本可以低得多，許多專用應用也能提供更強的隱私保護。

交易確認仍然需要時間。2015 年，以太坊網絡約 17 秒出一個區塊，等待 12 次確認約需 200 秒。到 2030 年，單個時隙可能縮短至約 4～8 秒，達到終局性約需 8～32 秒。用戶仍需自己運行節點，才能獲得最充分的驗證保障，但運行節點的要求會低得多。

與此同時，開發者組織計算的方式將直接影響應用成本。在早期區塊鏈中，同樣多的數據和計算通常意味著相近的開銷。未來則不同，如果把所有操作都塞進一筆只能串行執行的交易，成本會很高；如果理清各步驟的依賴關係，讓它們可以並行處理，或在進入最終區塊前完成聚合，成本就能降低。

這會逐漸改變以太坊應用的設計。長期來看，可能只有涉及狀態變化及其執行順序、必須由區塊鏈處理的信息需要上鏈。其他內容可以提前聚合，讓區塊鏈更專注於自己的工作。

去中心化也可能成為性能優勢

或許最重要的變化是，網絡的去中心化不再只是為了安全和穩健而承擔的成本。在少數情況下，它也可能成為性能優勢。去中心化網絡可以並行存儲更多數據，也可以並行完成大量計算，其中很多計算可以在內存池中進行。在某些情況下，它還能增強隱私，因為只有去中心化網絡才能有效隱藏數據和請求來自哪裡等信息。

這曾是以太坊在 2010 年代中期的一個願景。去中心化不應只用於提高系統的穩健性，也應該幫助系統擴大規模。既然中心化系統可以把工作分給不同參與者來提升性能，去中心化系統也應該能做到。

當時缺少的關鍵條件是驗證。把工作分出去之後，必須確認每一部分都被正確完成。早期設計嘗試使用隨機抽選的委員會，但委員會的建立複雜、成本高，會大幅增加延遲；如果委員會失職，也沒有補救辦法。如今，現代密碼學解決了這個問題，相關方案帶來的額外開銷也在逐月下降。

延遲是另一個值得關注的方向。以太坊本身的延遲永遠無法與伺服器相比，但圍繞它建立的基礎設施或許可以。總體來說，如果能在用戶與鏈之間建立一個更強大的去中心化層，而這一層本身不是鏈，以太坊就可能在不損害鏈的基本屬性的前提下，獲得更強的能力。

從區塊鏈到「加密世界計算機」

更遠的未來，以太坊還可能迎來另一項變化，即混淆技術（iO）的興起。理想情況下，可用的混淆技術可以消除隱私與通用性之間的取捨，讓不限數量的參與者以安全、加密的方式參與通用計算。即使較弱形式的混淆技術，也能用於加密內存池等場景。不過，本文前面討論的變化，並不需要等到這項技術成熟才會發生。

這就是「加密世界計算機」。以太坊將不再只是一份帳本，讓人們把數據和計算放上去執行，而會成為一種結合區塊鏈、密碼學隱私與驗證技術，以及強大的去中心化鏈下組件的架構。

要完整建成這樣的系統，還有許多挑戰。讓零知識證明足夠高效、安全並不容易，但這個問題的範圍相對明確，目前也已經在借助 AI 工具持續優化。更難、涉及整個系統的問題，可能是如何管理海量狀態，並讓不同參與者並行訪問這些狀態。相關方案已經出現，但仍需隨著未來應用的需求逐漸清晰而不斷完善。

從 Strawmap 路線來看，計劃於明年進行的 Hegota 分叉，可能是以太坊最後一次「常規」分叉。它採用的功能和技術，2015 年的人大致還能認得出來。此後的工作將涉及遞歸 STARK、自動化形式驗證、高度優化的共識算法，以及讓這一切具備抗量子能力。

PeerDAS 已經開啟了以太坊從單純的區塊鏈走向更強大系統的轉變。Hegota 之後，這場轉變將成為以太坊發展的主線。最終，以太坊有望提供比過去成本更低、規模更大、隱私性更強的高安全性計算。