Fusaka: Эволюционный скачок Ethereum к бесконечной масштабируемости после Pectra

После успеха обновления Pectra сообщество Ethereum готовится к следующему большому шагу. 3 декабря 2025 года появится Fusaka — хардфорк, воплощающий видение сети достижения практически неограниченной масштабируемости. Само название отражает эту амбицию: Fusaka сочетает «Fulu» (слой выполнения) и «Osaka» (слой консенсуса), символизируя интеграцию двух столпов протокола.

Почему Fusaka критична для будущего Layer 2

Последние годы показали, что Rollup Layer 2 стали основным решением для высоких затрат в основной сети Ethereum. Однако эти протоколы все еще сталкиваются с серьезными препятствиями: комиссии остаются слишком высокими в периоды перегрузки, а архитектура сети еще не оптимизирована для обработки огромных объемов данных. Fusaka напрямую решает эти проблемы через девять предложений по улучшению (EIP), каждое из которых предназначено для усиления определенного аспекта сети.

PeerDAS (EIP-7594): Как Ethereum будет проверять данные без перегрузки узлов

Введение EIP-4844 революционизировало доступность данных, но создало новое ограничение: каждый узел должен скачивать огромные объемы данных в виде blob для проверки их подлинности. Это угрожает децентрализации сети. Требования к пропускной способности растут, уровень децентрализации падает, а мелкие валидаторы испытывают трудности с удержанием темпа.

PeerDAS (Выборка доступности данных у пиров) решает эту проблему, позволяя узлам проверять целостность данных, скачивая только случайные фрагменты, а не весь набор данных. Механизм работает путем деления каждого blob на небольшие единицы, называемые «ячейки», организованные в колонки. Каждый узел отвечает за определенные колонки и выбирает другие у пиров. Если узел собирает как минимум 50% всех колонок (например, 32 из 64), он может полностью восстановить blob благодаря коду исправления ошибок, добавляющему избыточность данным.

Этот подход создает баланс: валидаторы с более мощным оборудованием могут хранить большие объемы и выступать в роли якорных точек сети. Обычные узлы остаются активными участниками, не неся полной вычислительной нагрузки. Итог? Ethereum может значительно увеличить емкость blob, сохраняя низкие требования к оборудованию участников.

К важному правилу: ни одна транзакция не может содержать более 6 blob. Это ограничение защищает систему от злоупотреблений и равномерно распределяет нагрузку по сети.

Пересчет стоимости газа: MODEXP и лимиты безопасности

Три EIP затрагивают деликатную тему ценообразования газа, каждая из них решает конкретные проблемы в механизме предкомпиляции MODEXP.

EIP-7823: Ограничение данных MODEXP

Предкомпиляция MODEXP в Ethereum исторически принимала входные данные теоретически неограниченного размера. Это вызвало множество уязвимостей консенсуса: каждый клиент реализовывал функцию по-разному, тесты становились невозможными, а формула ценообразования — непредсказуемой.

EIP-7823 вводит простое, но важное правило: базовые, экспонента и модуль не могут превышать 1024 байта (8192 бит). Этот лимит безопасен для всех практических приложений — RSA-шифрование использует ключи до 4096 бит, эллиптические кривые — еще меньше. Анализ истории блокчейна с 2018 по январь 2025 показывает, что ни один успешный вызов MODEXP не превышал 513 байт. Следовательно, изменение не аннулирует исторические транзакции и не вводит новые риски, а устраняет патологические случаи, угрожающие стабильности сети.

EIP-7825: Максимальный лимит газа на транзакцию

Еще одна структурная уязвимость: одна транзакция может потреблять почти весь доступный газ блока (40 миллионов). Если кто-то отправит транзакцию на 38 миллионов газа, блок станет практически непригодным для других транзакций, создавая эффект, похожий на атаку отказа в обслуживании.

EIP-7825 устанавливает жесткий лимит в 16 777 216 газа (2²⁴) на одну транзакцию, независимо от общего лимита блока. Это гарантирует, что каждый блок будет содержать больше транзакций, предотвращая монополию одной операции. Выбор 2²⁴ не случаен: это степень двойки (легко реализовать), достаточно большая для сложных контрактов и примерно вдвое меньше типичного размера блока.

Влияние на сообщество минимально — почти все текущие транзакции используют значительно меньше 16 миллионов газа. Только редкие экстремальные операции придется разбивать на несколько шагов.

EIP-7883: Пересчет реальной стоимости MODEXP

Операции MODEXP исторически недооценивались относительно их реальных вычислительных затрат. Это создавало узкое место: производители блоков выполняли тяжелые вычисления за небольшую плату, а злоумышленники могли заполнять блоки дорогими операциями, не тратя много.

Используя обновленную эмпирическую формулу, EIP-7883 увеличивает минимальную стоимость с 200 до 500 газа и утраивает общие издержки, с еще более высокими штрафами за операции с входными данными более 32 байт. Стоимость операций с большими числами может увеличиться в 76-80 раз. 99,69% исторических вызовов увидят как минимум тройное увеличение. Это не меняет работу MODEXP, а выравнивает цену с реальной работой.

Стабильность blob и прогнозы предложений

EIP-7918: Связать плату за blob с затратами на выполнение

Платы за blob (введенные EIP-4844) колеблются очень сильно. Когда газ за выполнение доминирует в общей стоимости Rollup, снижение базовой платы за blob не повышает спрос — это явление называется эластичностью спроса. Протокол продолжает снижать цену до 1 гвей (минимума), после чего механизм перестает работать.

EIP-7918 вводит «минимальную резервную цену» как BLOB_BASE_COST × базовая_цена_за_газ ÷ GAS_PER_BLOB. Это гарантирует, что базовая плата за blob всегда будет иметь разумную связь с затратами на выполнение, создавая предсказуемую стабильность для Rollup. Эмпирический анализ четырех месяцев данных блокчейна подтверждает, что новый механизм предотвращает падения до 1 гвей и значительно снижает волатильность.

EIP-7917: Сделать планирование предложений полностью детерминированным

Выбор валидаторов-пропонентов для будущих эпох в настоящее время непредсказуем. Даже зная seed RANDAO, изменения в фактических балансах (EB) во время эпохи могут изменить список пропонентов следующей эпохи. Это создает проблемы для протоколов предварительной подтверждения и открывает возможности для манипуляций.

EIP-7917 решает проблему, вводя детерминированный механизм, который рассчитывает и сохраняет планирование пропонентов на следующие два полных эпохи в начале каждой эпохи. После определения список не меняется из-за поздних обновлений EB. Эта предсказуемость важна для стабильности Layer 2 и предотвращает «баланс-брюшинг» — попытки валидаторов манипулировать своими балансами после просмотра RANDAO.

Безопасность и эффективность сети

EIP-7934: Ограничение размера блоков

Без ограничения размера RLP блоков злоумышленник может создавать гигантские блоки, парализующие узлы и замедляющие распространение. EIP-7934 устанавливает максимальный лимит в 10 МБ (с запасом безопасности 2 МБ), соответствуя уже действующему лимиту в протоколе gossip слоя консенсуса. Это устраняет несогласованности между слоями и предотвращает DoS-атаки на основе чрезмерных размеров.

EIP-7939: Операция CLZ для быстрых битовых операций

Разработчикам исторически приходилось вручную реализовывать функции подсчета начальных нулей в Solidity, что приводило к чрезмерному расходу газа и громоздкому байткоду. EIP-7939 вводит новый встроенный opcode CLZ (0x1e) за 5 газа, такой же, как ADD. Это ускоряет математические библиотеки, алгоритмы сжатия, битмапы, схемы подписи и криптографические операции, снижая комиссии и стоимость доказательств нулевого знания.

EIP-7951: Встроенная поддержка современных аппаратных подписей

Apple Secure Enclave, Android Keystore, FIDO2/WebAuthn и устройства аппаратной безопасности используют кривую secp256r1 (P-256). EIP-7951 вводит предкомпиляцию P256VERIFY по адресу 0x100, позволяя Ethereum безопасно и нативно проверять подписи ECDSA на кривой P-256, за 6900 газа. Это исправляет уязвимости предыдущего предложения (RIP-7212) и наконец позволяет пользователям использовать кошельки с поддержкой современного оборудования так же просто, как Ethereum.

Итог: масштабируемая инфраструктура будущего

Fusaka — это не один революционный изменения, а серия скоординированных улучшений, решающих конкретные ограничения сети. PeerDAS обеспечивает масштабируемость данных, переоценка стоимости газа гарантирует экономическую стабильность, детерминизм планирования пропонентов повышает предсказуемость, а новые примитивы оптимизируют эффективность.

Результат — Ethereum, готовая к будущему: Layer 2 Rollup смогут работать дешевле и быстрее, узлы останутся децентрализованными благодаря механизмам выборки, а безопасность сети укрепляется лимитами и правильно настроенными стимулами. Когда Fusaka будет активирована 3 декабря 2025 года, это официально ознаменует переход к инфраструктуре бесконечной масштабируемости, которую Ethereum всегда обещала.