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以太坊迈向万级TPS的ZK技术路线图:小白指南

2025-09-08 17:17:30
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以太坊的"千兆气时代":从1万TPS到原生Rollup的演进蓝图

2015年7月30日首个区块诞生十年后,以太坊路线图正迎来新的战略方向。虽然近期价格上涨带来助力,但真正突破在于:在保持极致去中心化的同时,L1层终于找到了可信的扩容路径。

核心在于——区块Gas上限和每秒交易量(TPS)将实现逐年倍数增长。验证者将从重复执行交易转向验证零知识证明(ZK-proof),使基础层实现每秒10,000笔交易。L2网络将协同扩展至数十万甚至百万TPS,而新型"原生Rollup"将作为可编程分片,提供与基础层同等级别的安全性。



扩容困局与ZK破局

与其他区块链依赖硬件升级不同,以太坊始终坚守去中心化理念。这使得其网络能在树莓派设备上运行,维持着15,000多个公共节点和百万验证者的庞大规模。但代价是当前仅18-20 TPS的蜗速,远逊于Solana的1,500 TPS。

"区块链不可能三角"长期制约着发展,直到零知识证明这项"月球数学"出现。ZK-proof能在不泄露交易细节的情况下,数学验证复杂交易的正确性。验证过程快速简便,使7美元的树莓派Pico都能胜任验证工作。



分阶段实施路线图

以太坊基金会研究员Sophia Gold近期透露,ZK-EVM有望在一年内集成至L1。但实现10,000 TPS需要循序渐进:

1. 初期适配2-3个客户端软件,小范围验证ZK证明

2. Glamsterdam升级将解耦区块验证与即时执行

3. 通过EIP提案实现Gas上限年度阶梯式增长

4. 2031年目标达成1 "千兆气"(Gigagas)处理能力


实时证明的技术攻坚

实现12秒内生成区块证明是核心挑战。Succinct Labs联合创始人Uma Roy透露:其SP1 Hypercube zkVM已能实时验证93%主网区块,年底将提升至99%。即使区块时间缩短至6秒,ZK证明每年10倍的性能提升也能应对。

验证硬件方面,以太坊设定10万美元成本和10千瓦功耗的门槛(相当于特斯拉墙式电池能耗)。随着技术进步,Succinct预计明年初可将GPU需求降至16块,成本控制在1-3万美元。



原生Rollup的愿景

ZK-EVM的集成将催生"原生Rollup"——这种新型L2将直接复用L1验证者网络,替代现有L2的证明系统。Linea负责人Declan Fox将其比作"ETH 2.0分片计划的升级版",既能保持异构性,又可实现与基础层同等的安全性。

转型过程充满技术风险,复杂度堪比"合并"升级。但正如研究员Ladislaus所言:"我们只需要一个诚实的车库验证者就能维持网络运行。"当ZK证明的星火点燃,以太坊或将真正突破不可能三角的桎梏。

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