作者 | Vitalik Buterin，以太坊聯合創始人
來源 | Unitimes
責編 | Carol
探討一下有著「大區塊的區塊鏈」——即出塊頻率非常高、區塊大小非常大、每秒可以處理數千筆交易，但也高度中心化：因為每個區塊如此之大，以至於只有少數幾十個或幾百個節點可以負擔得起運行一個完全參與節點並能夠創建區塊或驗證當前這條鏈。那麼如何才能使這樣一條鏈擁有可接受的無須信任和抗審查性，至少以我的標準來看？
以下是一個可行的路線圖：
添加一個 Staking (質押) 層，有著較低的資源需求，從而實現分散式的區塊驗證。單個區塊中的交易被劃分為 100 個小區域 (buckets)，每個 bucket 都有一個 Merkle 或 Verkle 樹狀態根。這個 Staking 層的每個質押者 (staker) 都會被隨機分配到其中一個 bucket 中。只有當每個 bucket 中有至少 2/3 的驗證者對該小組進行簽名時，整個區塊才會被接受。
引入欺詐證明或 ZK-SNARKs，從而讓使用者直接 (廉價地) 檢查區塊的有效性。ZK-SNARKs 可以直接以密碼學的方式證明區塊的有效性；欺詐證明 (fraud proofs) 是一種更簡單的方案，即如果某個區塊中包含了一個無效的 bucket，那麼任何人都可以廣播一個針對該 bucket 的欺詐證明。這種方式在隨機分配驗證者的基礎上又提供了另一層安全性。
引入資料可用性抽樣 (DAS)，從而讓使用者檢查區塊可用性。通過使用 DAS 來檢查，輕客戶端只需下載特定區塊的一些隨機選擇的部分 (pieces) 就可以驗證該區塊是否已經被髮布了。
添加二級交易通道，以對抗審查。其中一種方式是允許二級質押者 (stakers) 提交一些交易清單，使得下一個主要區塊必須包含這些交易。
在完成如上事情之後，我們能得到什麼？我們會得到這樣一條區塊鏈，其中的區塊生產仍然是中心化的，但區塊驗證是無須信任和高度去中心化的，並且有著專門的抗審查能力，阻止區塊生產者 (對交易) 進行審查。雖然這條鏈在結構上有些難看，但它確實提供了我們所尋求的基本保證：即便這條鏈的每一個主要質押者 (區塊生產者) 都意圖攻擊或審查，他們能做的做壞事情就是全部都離線，此時這條鏈會停止接收交易，直到社區聚集他們的資源並創建一個誠實的主要質押者節點。
現在，考慮 Rollups 的一個可能的長遠未來…
想象一下某個特定的 Rollup——不管是 Arbitrum、Optimism、zkSync、StarkNet 還是某個全新的 Rollup——在設計其節點實現方面做得非常好，使得如果使用足夠強大的硬體，這個 Rollup 可以真正實現每秒處理 10,000 筆交易。原則上，這方面所需的技術是眾所周知的，Dan Larimer 和其他人在許多年前就已經完成了實現：將執行 (execution) 劃分成一個 CPU 執行緒 (運行非並行化但廉價的業務邏輯) 和大量其他執行緒 (運行昂貴但高度並行的密碼學)。再想象一下，以太坊實現了具有資料可用性抽樣 (DAS) 的分片 (sharding)，並且在其 64 個分片之間有空間來儲存該 Rollup 的鏈上資料。其結果是，每個人都會遷移到這個 Rollup。那個世界會是什麼樣呢？
再一次，我們得到了這樣一個世界：區塊生產是中心化的，但區塊驗證是無須信任和高度去中心化的，並且仍然是抗審查的。Rollup 區塊生產者必須處理大量的交易，因此這是一個很難進入的市場，但他們無法推動無效區塊通過。區塊可用性由底層鏈保護，且區塊有效性由 Rollup 邏輯得到保證：如果是一個 ZK-Rollup，則是由 SNARKs 確保安全性；而如果是 Optimistic Rollup，則只要存在一個運行欺詐證明器節點的誠實參與者 (他們可以獲得 Gitcoin 贈款補貼)，那麼該網路就是安全的。此外，由於使用者總是可以選擇通過鏈上的二級打包通道來提交交易，Rollup 定序器實際上也無法進行審查。
現在，考慮 Rollups 的另一個可能的長遠未來…
沒有任何一個 Rollup 能夠成功承載以太坊上的大部分活動。但是，它們的峰值都是每秒幾百筆交易。我們得到一個多 Rollup 的以太坊未來 — 類似於 Cosmos 多鏈的遠景，但是在一個提供資料可用性和共享安全性的基礎層之上。使用者經常要依賴於跨 Rollup 橋，從而在不同的 Rollup 之間跳轉，且無需像在主鏈上那樣支付高昂的費用。那個世界又會是什麼樣呢？
似乎我們可以擁有這一切：去中心化的驗證、強大的抗審查性，甚至是分散式的區塊生產，因為每個 Rollup 都是較小的，因此很容易在其中開始生產區塊。但區塊生產的去中心化可能無法持續，因為可能存在「跨域 MEV」(cross-domain MEV，編者注：此處的 domain 是指在模組化的區塊鏈 (比如以太坊) 生態系統中相互關聯的區塊鏈網路，比如模組化的以太坊生態中的信標鏈、執行鏈、L2s 網路以及未來的分片鏈，這些相互關聯的鏈被稱為「domains」；MEV 表示「最大可提取價值」，即 Maximal Extractable Value，舊稱為「礦工可提取價值」)。如果能夠同時在多個 domains 上構建下一個區塊，這將帶來很多好處：你可以創建使用套利機會的區塊，這些套利機會依賴於在兩個 Rollups 之間或者在一個 Rollup 和主網之間的交易，甚至是更加複雜的組合。
上圖：Western Gate 發現的跨域 MEV 機會
因此，在一個多 domains 的世界裡，讓同一群人控制所有 domains 上的區塊生產是有著強大的壓力趨向。這種情況可能不會發生，但很有可能發生，我們必須為這種可能性做好準備。對此我們可以作甚呢？截至目前，我們所知道的最好的方法就是結合使用以下這兩種方式：
Rollups 實現某種機制，在每個 slot 對區塊生產進行拍賣，或者以太坊基礎層實現提議者/構建者分離 (proposer/builder separation，PBS)，或者兩者都實現。這至少確保了在區塊生產中的任何中心化趨勢都不會導致一個完全由精英控制和集中化的質押池市場主導區塊的驗證。
Rollups 實現抗審查的繞行通道(bypass channels)，且以太坊基礎層實現PBS 抗審查技術。這確保了在可能高度中心化的「純」區塊生產市場的贏家如果試圖審查交易，那麼有辦法可以繞過該審查。
如此一來的結果如何？區塊生產是中心化的，區塊驗證是無須信任和高度去中心化的，且仍然是抗審查的。
通向同一個目的地的三條途徑
那麼這意味著什麼？
雖然有很多途徑可以構建一個可擴展和安全的長期區塊鏈生態系統，但所有這些途徑似乎都朝著非常相似的未來而構建。區塊生產很可能最終會變得中心化：要麼是 Rollups 中的網路效應，要麼是「跨域 MEV」的網路效應，以其各自不同的方式將我們推向這個方向。但我們能做的是使用協議級別的技術，比如委員會驗證、資料可用性抽樣以及繞行通道 (bypass channels)，來「監管」這個市場，確保贏家無法濫用權力。
這對於區塊生產者意味著什麼？區塊生產很可能將成為一個專業化市場，對於 domain 的專業技能很可能將在不同的 domains 中使用。一個好的 Optimism 區塊生產者 90% 也會成為一個好的 Arbitrum 區塊生產者，一個好的 Polygon 區塊生產者，甚至一個好的以太坊基礎層區塊塊生產者。如果存在很多的 domains，那麼跨 domain 的套利也可能成為一個重要的收入來源。
這對以太坊意味著什麼？首先，以太坊處於非常有利的位置，可以適應未來世界，儘管存在固有的不確定性。以太坊以 Rollup 為中心的路線圖所帶來的極大好處是，這意味著以太坊對於所有的未來都是開放的，而不必堅持哪一個未來必然會獲勝。使用者將會非常希望在單個 Rollup 中嗎？按照現有的路線，以太坊可以作為其基礎層，自動為其提供抗欺詐和抗審查的「盔甲」，這對於保護高容量的 domains 是必需的。創建一個高容量的 domain 在技術上非常複雜嗎？或者使用者只是對多樣性有著很大的需求？以太坊也可以作為其基礎層，而且是非常好的基礎層，因為信任的共同來源使得在 Rollups 之間安全和廉價地轉移資產變得容易得多。
但同時，以太坊的研究者們應該認真思考，區塊生產中何種程度的去中心化是可以實現的。如果「跨域 MEV」 (或者甚至是跨分片 MEV) 使得去中心化的區塊生產不可持續，那麼為了實現高度去中心化的區塊生產而添加複雜的管道設計就不值得了。
這對於「大區塊的區塊鏈」意味著什麼？對於這些區塊鏈而言，有一條途徑使它們變得無須信任和抗審查，我們很快就會發現它們的核心開發者和社區是否真的足夠重視抗審查性和去中心化，從而採取這種途徑。
這一切可能需要數年時間才能完成。分片和資料可用性抽樣 (DAS) 是實現起來很複雜的技術。要讓人們完全適應在一個運行完整 EVM 的 ZK-Rollup 網路中儲存他們的資產，這將需要數年的改進和審計。跨域 MEV (cross-domain MEV) 的研究也仍處於起步階段。但越來越明顯的是，可擴展的區塊鏈很可能會呈現一個如此現實而光明的未來。
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（風險警示：本文不能作為投資建議或推薦，投資有風險，投資應該考慮個人風險承受能力，建議對項目進行深入考察，慎重做好自己的投資決策。）
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