Vitalik 香港演讲：展望以太坊未来五年，扩容、抗量子与 zk 验证并进

作者 | Vitalik

编译 | 吴说区块链

Vitalik Buterin 在本次香港 Web3 嘉年华现场主题演讲中系统阐述了以太坊未来数年的演进方向。他将以太坊定位为兼具“公共数据发布层”与“共享计算层”的全球基础设施，强调其核心价值不在于追求极致速度，而在于安全、去中心化、可验证性与长期稳健性。演讲重点涉及以太坊的短期扩容路径，包括提升 gas limit、推进 zkEVM、优化数据可用性与账户抽象；同时也谈及中长期目标，如抗量子签名、形式化验证、借助 AI 提升协议证明能力，以及让手机、IoT 设备都能完成链验证。

以下是 Vitalik 演讲全文，为提升阅读体验已使用 GPT 优化：

大家早上好！

以太坊协议将走向何方？我认为，过去几年里，我们已经看到理论和生态系统层面发生了很多重大变化。同时，以太坊生态系统之外也出现了许多变化，包括人工智能带来的各种可能性、量子计算可能很快实现，以及形式化验证、密码学和零知识证明等领域的进步。

我认为，我们一直在做的一件重要事情，就是重新思考什么才是真正有意义的：为什么要使用以太坊？为什么是以太坊？它具备哪些特性，才使它值得被使用？以及，如何将这些特性融入我们已经构建的以太坊协议，并规划未来五年的发展路径？

我认为，以太坊有两个主要功能。

其一，以太坊就像一块公共公告板。它是一个所有应用程序都可以发布消息的场所，所有人都能看到这些消息的内容和顺序。这些消息可以是交易，可以是哈希值，也可以是加密数据，还可以是很多其他东西。实际上，应用程序有很多机会把以太坊当作一个发布数据的地方，而由其他类型的协议来解读这些数据、解密数据并进行计算。

其二，是计算能力。以太坊本质上让你拥有由代码控制的共享数字对象。这些数字对象可以是很多东西，可以是资产、ERC-20 代币、NFT，它们的含义也不限于金融层面。ENS 就是一个例子，甚至对组织的控制权也是一种数字对象，DAO 就是一个例子。你可以用它做很多事情，而这两点都极具价值。对于去中心化应用来说，它们能够保障自主安全、可验证性、公平参与，并汇聚所有用户。

所谓自我主权，基本上意味着作为用户，你可以参与、验证，并确保自己的安全，而且这一切完全建立在你自己的基础设施之上。你不需要信任任何第三方来运行以太坊，也不需要信任以太坊之外的第三方，除非你自己愿意。

因此，可验证性以及验证的能力，意味着你能够确保链正确运行，并验证所发生的一切。同时，它也保证任何人都有权利把信息发布到这个公共公告板上。这是核心所在。我们应该把以太坊视为一个技术模块，并思考所有能够建立在这一技术基础之上的应用。

最有趣的应用，往往是链上和链下结合的产物。这包括 ENS，也包括预测市场。预测市场有链上组件，也就是为每个事件创建的资产以及这些资产的交易；也有链下组件，其中之一是预言机。还有一些情况下，预测市场的设计或订单撮合发生在链下。此外，也涉及隐私相关的内容。

例如，几十年来，人们一直在研究密码学协议，目标是简化或实现安全电子投票。许多这类协议通常依赖于一个公共公告板，人们可以在上面发布信息。在这种情况下，发布的是加密投票。这种方式确保每个人都能参与。任何与隐私相关的事物，都必须同时包含一个链上部分，用于公布数据；以及一个链下部分，用于解读数据。

而如果数据需要被解读，那么这一过程通常必须通过某种链下的私有协议来完成。所以，我们谈了很多关于 L2。我谈论“有意义的 L2”的方式是：我认为，单纯复制一条链，把它放大 100 倍、让它变得更加中心化，这并不是有意义的 L2。我认为真正有意义的 L2，是当你开始审视一个应用时，会去问：它的链下组件是什么？除了框架之外，它还需要什么？然后你围绕这些需求把它构建起来。

这对以太坊意味着什么？我们需要扩展数据容量，需要具备在链上发布更多数据的能力，同时也要提升点对点网络能力。这已经出现在最近的硬分叉中，去年就已经包含了一部分，但我们仍然需要继续推进。计算能力的扩展也很重要，因为计算扩展是以太坊链的一部分，它能帮助不同应用彼此组合、相互通信，而不需要中间媒介。

如果你访问相关路线图页面，可以看到一份面向未来五年的规划。这个协议在短期内的核心目标，首先是短期扩展，继续积极提高 gas limit；其次是开始推进 zkEVM。zkEVM 允许以太坊扩展到更大规模，执行更复杂的计算，同时仍然让链上信息易于验证。还有后量子时代的早期准备工作。我们多年来一直在思考量子计算的问题，也早就认识到这是一个现实挑战。我们已经有了一些措施，而在不久的短期内，我们将进一步改善量子安全方面的设计，并完善整个路线图。

到最后，我们希望即使以太坊进入完全后量子时代，它的各个部分依然是安全且高效的；同时进一步改进“积木式”的构建方式，并加强对隐私的支持。

在短期扩容方面，有很多 EIP 提案将会进入下一阶段。例如，协议层面的硬分叉、区块访问列表可以帮助实现并行化；gas 重新定价能够提高效率，也让系统更安全，并让提高 gas limit 这件事本身变得更安全。

ePBS 也会让验证区块和协议所需的时间更安全、更可控。在协议能力方面也会有所提升，例如能够下载状态。EIP-7701 是一个账户抽象提案，它非常简单，也非常强大。本质上，一笔交易是一系列调用，其中一个调用可以是验证，另一个调用可以是执行。这使得以太坊能够更轻松地为智能合约钱包提供原生支持，包括代付交易、支持抗量子签名算法，以及支持隐私协议。

这会让以太坊的用途更加广泛，从而支持更多功能。抗量子签名算法其实已经存在，而且已经存在了 20 年。我们知道它们是什么，也知道如何构建它们。问题在于，它们的效率并不高。一个后量子签名可能要占用 2000 到 3000 字节，而现在普通签名只有 64 字节；它还可能需要消耗 20 万 gas，而当前链上验证签名只需要大约 3000 gas。

我们可以使用两类签名方案，其中一类是基于哈希的，另一类是基于晶格的。我们的思路是引入向量化，并将其加入 EVM。它本质上是类似的逻辑：就像计算机能够高效运行人工智能所需的逻辑一样，我们过去常常让它并行处理大量数据，同样的思路也可以用于许多后量子签名。我们正在积极努力，让签名既能抵御量子攻击，也能变得更高效。

状态层面的存储、账户余额以及智能合约执行的扩展，相对来说更容易；而扩展存储则相对困难。这方面仍然有很多工作需要推进。

这就是短期和长期总体上的方向，也是我们真正希望以太坊发展的方向。以太坊不是为了与高频交易平台竞争，以太坊不是为了成为最快的链。以太坊的目标，是成为最安全、最去中心化、最可靠的链。这条链将持续在线，是你可以依赖的链。

其中一个目标，是最大限度地确保安全共识。也就是说，如果网络本身是安全的，那么它可以承受 49% 的节点故障，甚至在几乎所有节点都下线的极端情况下，仍然尽可能保持安全性，具备与比特币类似的特征。

如果网络真的出现问题，你仍然能够保有 33% 的安全确定性，这是第一部分。第二部分，是对一切进行形式化验证。我们已经开始积极使用人工智能来生成证明，证明运行协议长期版本的软件，确实具备它应该具备的特性。我们已经取得了一些进展，而这在两年前还是不可能做到的。人工智能正在快速发展，因此我们也在充分利用这一点，同时坚持追求极致简洁，让长期协议尽可能简单，并最大限度为未来做好准备。

因此，一个协议必须通过“离线测试”。如果一个协议值得被使用，那么即使在极端情况下，你也应该能够依赖它。其实这和比特币所追求的是同一个方向，也是任何想要长期存在的系统都必须努力实现的目标。如果你想长期保护自己的数字资产安全，那么你就需要依赖某种能够长期提供安全保障的事物，而这种安全性不能依赖某个团队持续存在，也不能依赖某个团队一直不停工作。

精简共识结合了两种方法的优点：一种是比特币式的方法，也就是所谓的全球链；另一种是 BFT 方法，也就是最终性。它同时具备最优的安全特性、量子安全，以及快速最终确定性。

因此，最终确定性可以在一到三个 slot 内完成。预计整条链完成最终确定大约需要 10 到 20 秒，甚至可能更短。zkVM 将使你能够验证整条链，而不必依赖大型计算机去亲自运行所有操作。每个人都应该在信任一条链之前先验证它，甚至你的手机也应该验证它，甚至物联网设备也应该验证它。

而零知识虚拟机 zkVM 已经足够快，快到足以证明“实时虚拟机执行”是可行的。今年的目标，是让它们足够安全；也是从网络中的小比例开始使用 zkVM，然后逐步提高这一比例。它提供的主要方法之一，就是验证整条链。到 2028 年，这将使以太坊能够在不引入中心化的前提下，扩大规模，处理更多交易。

这些技术背后的愿景是什么？以太坊是“世界计算机”。它既是一个全球共享层，用于做出承诺、发布数据、记录行为，以及记录不同用户想要执行的行动；它是一个可以发布数据的平台，在这里你可以证明数据已经发布，也可以证明数据尚未发布，而且它对所有人开放。

它也是一个全球共享层，用于保障高价值规则的执行。以太坊协议需要具备尽可能强的稳健性，同时也必须极易验证。我认为，在未来，借助人工智能，确保软件真正安全这件事实际上会变得比我们想象中更简单。

但如果人们不愿意认真保障安全，那么软件漏洞会比以前多出 10 倍，遭受攻击的次数也会比以前多出 10 倍。因此，以太坊作为一条区块链，首先必须确保安全性；其次必须确保去中心化；在这些条件都得到保障之后，再尽可能把这种安全性提供给用户。

如果你想构建去中心化应用，你需要保障用户的自主控制能力、安全性、可验证性，并确保用户能够真正参与其中。这包括金融应用、去中心化社交、身份系统，以及一部分金融、一部分非金融的应用，比如 ENS、预测市场等等，覆盖很多方向。而以太坊应该让应用开发变得简单，并且默认具备这些能力 — — 这才是核心目标。

未来四年的路线图，正是围绕这一目标设计的。

谢谢大家。