以太坊協議可能的未來（六）：繁榮

繁榮階段涉及許多難以歸類的細節改進，這些改進對以太坊的成功至關重要。其中約一半內容涉及不同類型的EVM改進，其餘部分由各種小衆主題構成。

繁榮階段的關鍵目標

• 將EVM發展爲高性能和穩定的"最終狀態"
• 在協議層引入帳戶抽象，讓所有用戶享受更安全便捷的帳戶體驗
• 優化交易費用經濟模型，提高可擴展性並降低風險
• 探索先進密碼學技術，爲以太坊長期顯著改進鋪平道路

EVM改進

當前EVM改進路線的第一步是EVM對象格式(EOF)。EOF指定了一個新的EVM代碼版本,具有多項特性:

• 代碼與數據分離
• 僅允許靜態跳轉
• EVM代碼無法觀察燃料相關信息
• 新增顯式子例程機制

EOF之後,可進一步引入EVM模塊算術擴展(EVM-MAX)和單指令多數據(SIMD)功能。這些改進將顯著提升EVM性能,尤其是在密碼學計算方面。

帳戶抽象

帳戶抽象旨在允許智能合約發起交易,而不僅限於外部帳戶。ERC-4337標準實現了這一目標,但仍需進一步發展才能完全集成到協議層。

EIP-7701提案基於EOF實現帳戶抽象。它允許帳戶擁有單獨的驗證代碼部分,在交易驗證步驟中執行。這一方法將帳戶抽象視爲一種新型EOA,其籤名算法爲EVM代碼執行。

EIP-1559改進

EIP-1559顯著改善了平均區塊包含時間,但仍存在一些不完善之處。多維Gas是一個解決方案,爲不同資源設定不同的價格和限制。EIP-7706引入了針對calldata的新Gas維度,同時簡化了多維Gas機制。

可驗證延遲函數(VDFs)

VDF是一種只能順序計算的函數,可用作更穩健的隨機性來源。它可以解決當前RANDAO隨機性機制中每個提議者具有"1位操縱權"的問題。然而,目前尚未找到完全滿足以太坊需求的VDF構造。

先進密碼學

三種強大的密碼學原語有望在未來極大增強以太坊的能力:

1. ZK-SNARKs:已經成爲以太坊可擴展性和隱私策略的基石
2. 完全同態加密(FHE):允許在不查看數據的情況下對加密數據進行任意計算
3. 不可區分混淆:可創建"加密程序",執行任意計算同時隱藏內部細節

這些技術結合量子一次性籤名,有望實現幾乎完美的無信任第三方。它們可以爲投票等應用提供極強的安全性和隱私保護,並支持更多強大的去中心化應用。

然而,這些先進密碼學技術仍需大量研究和開發才能實現實用化。不可區分混淆和量子計算機尚未成熟,但未來可能徹底改變遊戲規則。