Vitalik Buterin在一篇基于上海区块链国际周主题演讲扩写的文章中提出,把以太坊继续简单称作「一条区块链」,很大程度上只是历史延续下来的叫法。按他的描述,这套系统虽然仍保留区块链的核心特征,但过去 15 年已经发生巨大变化,未来 3 年还会继续迭代,届时把它视作一种性质明显不同的系统,也完全说得通。
文章由Saoirse编译,Foresight News发布。编者按称,作者在演讲基础上补充了大量对比推演与技术表格,集中讨论以太坊如何从传统账本走向「密码学世界计算机」,并围绕 PoS、零知识证明、PeerDAS 等底层变化展开说明。
从比特币白皮书到未来以太坊
Vitalik写道,人们通常把以太坊与中本聪在 2009 年创建的比特币归为同类技术,这种说法并非没有依据。两者确实有不少相似之处,即便未来按照 Strawmap 规划搭建的「精简以太坊」,也仍会保留区块链的基本轮廓。
但他同时强调,如今的以太坊已经具备通用计算、权益证明、搭载零知识证明的链上应用,以及兼顾扩容和隐私保护的二层网络。按文中的设想,未来的以太坊还会继续变化:其计算能力可以在极致扩容与完整通用性之间灵活调节;区块构建会引入多种多方参与模式;权益证明会继续深度优化;零知识证明也会被内置到协议底层,承担核心作用。
文章的主线,是从技术结构和用户最终能获得的系统特性两个层面,梳理 2010 年代区块链与 2030 年区块链之间的根本差异。为此,Vitalik逐节回看比特币原始白皮书,并将 2015 年、2025 年和 2030 年的以太坊放在同一框架下对照。
交易模型、共识与网络流程都在变化
在交易原理部分,文章改编了比特币白皮书中的链式签名转账模型。Vitalik指出,经典模型依赖链上逐笔记录,而新方案可以把签名在链下聚合,上链时只提交单条记录,很多场景下还会用零知识证明替代传统签名。
在共识机制部分,文中对比了比特币的 PoW 与以太坊在 2022 年后采用的 PoS。原有模式依赖不断迭代 nonce,寻找满足条件的哈希,并由单一参与者产出区块;而在 PoS 体系下,区块生成改由验证者签名完成。再往后,文章提到以太坊还将借助 FOCIL 实现多角色分权共建区块,交易相关的签名、证明等组件也会在内存池中拆分和聚合。
在网络运行流程上,Vitalik摘录了比特币白皮书中的六步流程,并指出原生设计并不具备内存池聚合、分布式区块构建和发送方匿名化等能力。与之对应,以太坊的 PoS 和 PeerDAS 被用来改进这些环节:区块构建与分叉选择被分离,节点不再需要下载完整区块,只需获取其中一小部分,并依靠并行证明降低共识延迟。
存储与隐私不再沿用早期区块链逻辑
在存储设计上,文章把比特币白皮书提出的默克尔树剪枝方案,与以太坊未来的存储策略放在一起比较。比特币可以通过删除已花费交易释放硬盘空间;未来的以太坊则会通过状态与历史分离、SNARK 证明来继续压缩存储需求,同时引入分布式状态存储和多样化存储介质优化。
隐私部分的变化更大。Vitalik认为,比特币白皮书中的隐私思路主要依赖公钥匿名,这种方式只能隐藏身份,交易金额仍然公开,在现代数据分析条件下已经不够。按文中的判断,ZK-SNARK、FOCIL 与 EIP-8288 可以构建更强的可编程隐私,但查询读取隐私和网络广播隐私仍然需要继续解决。
他给出的结论是,比特币白皮书几乎每一个章节,在今天和未来都会出现巨大变化。为压缩篇幅,文章把这些变化整理成表格,核心包括:
- 验证机制:从下载并重执行,转向 PeerDAS 采样与 SNARK 验证;
- 共识机制:从工作量证明,转向权益证明,再到深度优化后的权益证明;
- 区块构建权限:从单一矿工生成区块,转向多方共同构建区块。
“区块链”这个名字,更多是历史遗留
Vitalik在文中直言,像完成精简升级后的以太坊这类现代加密网络,被称作「区块链」,很大程度上只是出于历史原因。按他的概括,这类系统实际上是一套混合架构,融合了两部分:一是中本聪的核心理念,二是经过 50 年学术研究发展出来、在 2009 年尚未出现或还不成熟的密码学工具。
他也补充说,密码学并不是唯一关键学科。形式化验证、数据库理论、P2P 网络理论改进、信息论和经济学同样重要。不过,这些技术仍可兼容早期区块链的基础逻辑,而密码学层面的变化则属于更根本的结构性变化。
对开发者和用户意味着什么
文章接着把重点转向用户和开发者。Vitalik认为,未来最重要的变化之一,是用户需要权衡的维度已经发生明显转移,尤其是在应用开发时,计算结构会变得非常关键。
在简单区块链里,一字节就是一字节,一单位 Gas 就是一单位 Gas。但在未来架构中,如果把全部计算都塞进一段难以拆解、必须串行执行的单一交易里,即便总计算量相同,成本也会高得多。相反,如果把计算拆分成封装良好、支持并行或可提前裁剪的独立任务,并尽量在交易进入最终区块前完成预处理,成本就会明显下降。
按他的判断,这会改变开发者的激励方向,时间一长,以太坊应用的整体架构也会随之变化。文章提出一种可能的新编程范式:只有描述非交换状态变更和执行顺序的核心信息才上链,其余数据在纳入区块前就完成聚合。这样一来,区块链本身可以更集中地处理自己的核心任务。
去中心化不只对应安全,也可能带来性能优势
Vitalik认为,另一个更大的变化在于,网络的去中心化属性不再只是为了换取安全和稳健而承担的性能成本。在一些有限场景里,去中心化本身甚至可能成为性能优势。
他给出的理由包括:去中心化网络可以并行存储海量数据;大量计算可以并行执行;很多计算可以直接在交易内存池中完成。在某些场景下,去中心化还可能提升隐私,因为只有去中心化网络能够有效隐藏元数据,例如数据和请求的来源。
文章回顾称,这其实也是以太坊在 2010 年代中期的早期愿景之一:去中心化不只是提升稳健性,也要用于提升扩容能力。中心化系统可以通过在多个参与者之间拆分任务提升性能,区块链理论上也可以做到。只是当时这一构想无法落地,核心短板在于验证机制。
一旦任务被拆分,就必须验证每一份子任务都被正确执行。早期方案曾尝试用随机抽样委员会解决,但遇到两个瓶颈:第一,委员会部署复杂、成本高,还会显著增加延迟;第二,一旦委员会失效,没有补救手段。Vitalik表示,依托现代密码学,这个问题现在已经得到解决,而且额外开销还在逐月下降。
他还提到,去中心化改善性能的另一个方向是延迟。以太坊本身的延迟不可能超过中心化服务器,但建立在以太坊之上的基础设施可以做到。按文中的说法,在用户与主链之间搭建一层强大的去中心化中间层,而且这一层本身并不是区块链,可以在不破坏底层区块链核心特性的前提下,大幅增强以太坊的能力。
更远的方向:iO 与 Hegota 之后的路线
放到更远的时间尺度,Vitalik还提到程序混淆(iO)可能带来的新一轮变化。按文中的定义,这一领域的终极目标,是用成熟可用的混淆技术消除隐私与通用性之间的权衡,使系统能够在完全安全加密的形态下,支持不限数量的异步参与者进行全通用计算。即便只是较弱版本的混淆技术,也会有不少落地场景,例如加密交易内存池。
不过他同时说明,本文提出的结论并不依赖这项技术先落地。
文章最后把这种新架构概括为「密码学世界计算机」:以太坊不再只是一个账本,不再只是让开发者把计算任务和数据写进去再执行,而是把区块链、密码学隐私、密码学验证,以及强大的去中心化链下组件结合在一起。
Vitalik也承认,这套设计完整落地仍面临大量挑战。让零知识证明足够高效、足够安全并不容易,但他把这类问题归为「封装式复杂问题」,并称其已经借助 AI 工具得到大规模优化。相比之下,更棘手、系统性复杂度更高的难题,很可能是海量状态的管理与并行访问。现在已经出现不少解决思路,但仍需要继续打磨,尤其是在对未来应用形态有更多了解之后。
结合 Strawmap 路线图,文章称计划于明年上线的 Hegota 硬分叉,大概率会是以太坊最后一次「常规硬分叉」,其功能和技术对 2015 年的开发者来说仍然熟悉。Hegota 之后的升级,则会纳入递归 STARK、自动化形式化验证、高度优化的共识算法,以及全系统抗量子改造。
在Vitalik看来,PeerDAS 的落地意味着以太坊已经开始从单纯区块链转向能力更强的系统;Hegota 升级之后,这一转型会成为以太坊发展的主线。文章给出的最终目标是,建立一套比上一代技术更便宜、扩展性更强、隐私保护更好的高安全计算体系,这也是他所说的「密码学世界计算机」。

