以太坊 Pectra 升級之后，社區(qū)的注意力轉向了 Fusaka，這是一次后續(xù)升級，被認為對 Layer 1 本身至關重要。這不僅是一次技術更新，也是一次測試，旨在檢驗以太坊在下一階段如何優(yōu)化性能和用戶體驗。

本文將重點介紹 Fusaka 的主要變化、它為何受到密切關注，以及它對用戶和開發(fā)者意味著什么。

什么是Fusaka升級？

Fusaka 是以太坊的下一個主要硬分叉。此次升級結合了執(zhí)行層（靈感來自日本大阪）和共識層（以中國天文學中的福祿星命名）的改進。

Fusaka 主要專注于擴展、提高網絡性能和增強第 2 層 (L2) 的數據處理能力，而不會像 Pectra 那樣對用戶體驗 (UX) 或質押進行重大更改。

Fusaka承諾將通過大約11-12項以太坊改進提案（EIP）來倍增數據容量，將L2層交易成本降低到更低水平，并加強網絡的去中心化。這是以太坊路線圖中“The Surge”階段的一部分，旨在通過Rollup提升可擴展性，增加用戶和交易活躍度，并簡化節(jié)點運行。

Fusaka 不僅幫助以太坊更好地與其他區(qū)塊鏈（如Solana或 BNB Chain）競爭，而且還為未來進一步升級（如 Verkle 樹或無狀態(tài)以太坊）奠定了基礎。

Fusaka升級詳情

Fusaka 升級包含了11 項以太坊改進提案 (EIP)，旨在深入技術基礎設施，解決限制以太坊擴展?jié)摿Φ娜齻€核心瓶頸：

• 提高交易吞吐量。
• 減輕節(jié)點的存儲負擔。
• 改善去中心化應用開發(fā)者的體驗。

以下是一些關鍵的 EIP，它們將為以太坊在 Fusaka 更新中帶來的創(chuàng)新做出貢獻。

擴展性和數據可用性 

這些 EIP 專注于提高 Layer 2 (L2) 的數據可用性 (DA) 容量，例如 rollups，幫助以太坊處理更多交易，而不會降低安全性或去中心化性。

Fusaka 最重要的升級之一是 PeerDAS（EIP-7594），即 Peer Data Availability Sampling（對等數據可用性采樣）。該方案專注于處理來自 Rollup 的 Blob 數據。在 Fusaka 之前，以太坊要求節(jié)點下載所有 Blob 數據以驗證數據可用性。

這導致帶寬和存儲使用量迅速增長，并成為擴展性的障礙，尤其是在越來越多的 Layer 2 交易依賴 Blob 將數據發(fā)布到以太坊的情況下。

PeerDAS 通過允許節(jié)點僅對 Blob 數據進行采樣來改變這種機制。得益于基于統(tǒng)計方法的驗證，網絡仍然可以確保完整數據的真實可用性，而無需每個節(jié)點處理所有數據。這是邁向 Danksharding 的重要一步，Danksharding 是以太坊長期路線圖中設定的完整分片解決方案。

得益于 PeerDAS，每個區(qū)塊的 Blob 數量將從 6 個增加到 9 個，同時目標 Blob 數量參數下調至 5 個，以保持成本更加穩(wěn)定。這有助于 Rollup 以更低的成本發(fā)布更多數據，直接降低用戶在 Layer 2 網絡上支付的費用，并顯著提高交易吞吐量。

除了 EIP-7594 之外，還有 2 個 EIP 在擴展和改進 DA 方面也發(fā)揮著重要作用。

EIP-7892 - “輕量級硬分叉”，僅調整 blob 參數

簡而言之，EIP-7892 為以太坊提供了一種非常輕量級的硬分叉，僅用于調整與 Blob 相關的三個“旋鈕”：

• 目標：每個塊中所需的平均 Blob 數。
• max：每個區(qū)塊允許的最大 Blob 數量。
• baseFeeUpdateFraction：Blob 費用調整的速度（向上或向下調整）。

以太坊網絡無需修改大量源代碼和復雜邏輯，只需更改這些參數即可增加或減少數據可用性 (DA) 容量。因此，以太坊在 L2 數據需求急劇上升時更加靈活，每次升級的風險也更低，并且能夠更輕松地適應生態(tài)系統(tǒng)的擴展速度。

EIP-7918 - 為 Blob費用設定“最低標準”

目前的問題是，Blob 費用有時會降至非常低的水平（接近 0），而執(zhí)行 gas 費用卻高得多。EIP-7918 增加了一個“下限”，以確保 Blob 費用不會降得太低。

其理念是，如果執(zhí)行成本仍然高于 Blob 的成本，那么費用機制將不再把 Blob 視為“剩余”容量。這樣就能使 Blob 費用穩(wěn)定在執(zhí)行費用的 1/16 左右，而不是先降至接近零，然后急劇飆升。這帶來了以下好處：

• L2 費用更加穩(wěn)定，避免出現費用有時異常低廉，然后突然飆升的情況。
• 鼓勵大家更頻繁地使用 Blobs，而不是僅僅在它們價格極其低廉時才“趁機”購買。
• 確保 Blob 用戶仍然支付部分驗證 KZG 證明的成本，這在 Fusaka 和 PeerDAS 中尤為重要，并有助于使以太坊在 Surge 階段的經濟更具可持續(xù)性。

EIP-7935 和 EIP-9678：提高氣體限值

這組 EIP 調整了 gas 費用和區(qū)塊大小限制的計算方式，以提高吞吐量（處理的交易數量），同時限制 DoS 攻擊的風險，并在容量擴展的同時保持網絡穩(wěn)定。

DoS（拒絕服務）是一種攻擊，攻擊者故意向網絡發(fā)送過多的請求或數據，創(chuàng)建垃圾交易或消耗資源，導致節(jié)點無法跟上，從而使網絡變慢或停滯。

Fusaka 旨在通過兩項重要的 EIP 來提高 Layer 1 交易處理能力：

• EIP-7935 提議將每個區(qū)塊的天然氣限額從 3600 萬升提高到 4500 萬升。
• EIP-9678 的目標是 1.5 億，是目前水平的 4 倍多。

目前以太坊的 gas 上限約為每區(qū)塊 3000 萬 gas，平均出塊時間為 12 秒，因此最大吞吐量約為每秒 140 筆交易。

這個數字不足以滿足日益增長的需求。Fusaka提出了一個路線圖，計劃逐步將每個區(qū)塊的gas上限提高到1.5億，是目前的4倍。如果達到這個目標，以太坊Layer 1的理論吞吐量可以提升到每秒500到700筆交易左右，具體數值取決于交易類型。

然而，提高 gas 上限并非全是好處，也會帶來一些挑戰(zhàn)。更大的區(qū)塊需要更長的時間才能在節(jié)點間傳播，這會給網絡同步帶來壓力。

存儲容量的快速增長也需要更多資源來維護節(jié)點。因此，EIP-7935 和 EIP-9678 將分階段實施，并進行密切監(jiān)控，以平衡擴展目標與以太坊的長期穩(wěn)定性。

Verkle 樹：更輕便、更智能的狀態(tài)管理

目前，以太坊使用默克爾-帕特里夏樹來管理狀態(tài)（所有關于賬戶、智能合約、代幣等的數據）。這種方法多年來一直運行良好，但是：

• 賬戶、合約和代幣的數量持續(xù)增長。
• 國家數據已經變得“臃腫”。
• 完整節(jié)點需要存儲數百GB的數據。

這使得小型用戶很難運行自己的節(jié)點，尤其是在他們只有一臺配置一般的機器的情況下。Verkle 樹正是為了解決這個問題而設計的：

• 他們使用承諾方案來創(chuàng)建非常簡潔的證明。
• 節(jié)點無需存儲整個狀態(tài)即可驗證數據。
• 存儲需求大幅降低。
• 驗證速度更快。
• 運行“輕量級”節(jié)點變得更加可行。

這消除了硬件門檻，讓更多人能夠輕松運行節(jié)點，進而使網絡更加去中心化。即使用戶和應用程序數量持續(xù)增長，以太坊依然保持著良好的性能。這也是路線圖“Verge”階段的重要一步，旨在構建一個長期去中心化且易于操作的網絡。

EOF：重構EVM上的智能合約布局

首先，有必要回顧一下以太坊虛擬機（EVM）及其字節(jié)碼的工作原理。以太坊使用EVM作為網絡的核心組件；用Solidity等高級語言編寫的智能合約代碼必須先編譯成EVM字節(jié)碼才能運行。

如今，鏈上 EVM 字節(jié)碼沒有預定義的結構。代碼和數據混合在單一的指令流中。在像 Uniswap 這樣的合約中，諸如費用參數之類的重要常量直接以原始數據的形式嵌入到包含可執(zhí)行邏輯的同一字節(jié)碼中。 

每次執(zhí)行合約時，EVM 都需要解析這龐大的字節(jié)碼，并執(zhí)行運行時檢查以區(qū)分代碼和數據。這種重復的開銷使得合約更難分析和優(yōu)化，同時也導致執(zhí)行速度變慢、成本更高。

Fusaka 通過以太坊對象格式 (EOF) 為解決這一問題奠定了基礎。EOF 為 EVM 字節(jié)碼引入了一種新的格式，使智能合約擁有明確的布局。 

合約不再是單一的、不透明的區(qū)塊，而是被拆分成定義清晰的多個部分，例如頭部、代碼和數據。這種更清晰的結構使客戶端和工具更容易讀取和分析合約，規(guī)范了 gas 計費，并降低了未來升級過程中向 EVM 添加新操作碼或功能時的風險。

EOF 會改變字節(jié)碼的組織方式：

• 將合同明確分為以下幾個部分：標題、代碼、數據。
• 使機器和人類更容易讀取、分析和優(yōu)化。
• 規(guī)范氣體計算方法，減少浪費。
• 限制未來向 EVM 添加新操作碼時的風險。

在實施方面：

• EOF 是一個包含 12 個協(xié)同工作的 EIP 的軟件包。
• 如果進展順利，這個數字可以擴大到 16 個 EIP。

這被認為是 EVM 最深刻的結構性變革之一，為未來更順利的升級鋪平了道路，并減少了開發(fā)人員面臨的挑戰(zhàn)。

盡管EOF目前計劃包含在Fusaka的硬分叉中，但由于其復雜性以及可能出現的延誤，最終狀態(tài)仍不確定。開發(fā)人員強調，PeerDAS是目前的優(yōu)先項目，如有必要，EOF可能會推遲到后續(xù)的硬分叉中，以確保Fusaka的進度。

EIP-7951（支持 secp256r1）

Fusaka 還簡化了以太坊與鏈下世界的“通信”。EIP-7951 增加了對 secp256r1 橢圓曲線的支持，該曲線廣泛應用于企業(yè)操作系統(tǒng)和安全硬件，例如 Apple Secure Enclave。

有了針對該算法的預編譯程序，以太坊將與 iOS 和 Android 上的錢包更加自然地兼容，并且更容易集成到供應鏈、企業(yè)身份驗證或數字身份管理等系統(tǒng)中。

此外，EIP-7939 還新增了 CLZ（計算前導零）操作碼，旨在提升智能合約的算術效率。雖然它的評價不如 PeerDAS 或 Verkle 樹，但該操作碼仍然具有實際應用價值：在一些復雜的處理場景中，尤其是在數據量龐大的 DeFi 項目中，它可以節(jié)省約 2-3% 的 gas 費用。

Fusaka會給以太坊帶來什么？

Fusaka專注于后端，而Pectra則側重前端：

• Pectra 實現了賬戶抽象化，從而支持智能錢包。
• Fusaka 為 Pectra 的功能添加了 PeerDAS 和 Verkle 樹，以支持更高的吞吐量。
• 它們共同提高了吞吐量并降低了成本，使 Web3 更容易被使用。

由于 Layer 1 的 gas 限制發(fā)生了變化，Layer 2 的數據發(fā)布效率也更高，Fusaka為以太坊開啟了吞吐量的新時代。

• 當 gas 限制增加時，Layer 1 每個區(qū)塊可以處理的交易數量也會顯著增加。
• 同時，PeerDAS 允許匯總以更低的成本寫入更多數據，這可能會導致第 2 層交易量的爆炸式增長。
• 綜合來看，以太坊更接近每秒處理數千筆交易的目標，而這一數字以前主要與高性能區(qū)塊鏈相關。

更高的吞吐量也意味著更低的費用，而費用一直是以太坊經常受到的批評。

• 當網絡能夠處理更多交易時，對區(qū)塊空間的競爭就會減少，從而降低平均 gas 價格。
• 對于匯總應用，PeerDAS 顯著降低了數據成本，因此最終用戶間接受益于更便宜、更穩(wěn)定的交易費用。
• 對于剛接觸 Web3 的新用戶來說，這一點尤其重要，如果他們僅僅為了嘗試一個簡單的操作就必須支付高額費用，很容易就會感到沮喪。

然而，提高吞吐量并不意味著犧牲穩(wěn)定性。Fusaka也非常重視保護網絡免受垃圾郵件和拒絕服務 (DoS) 攻擊。一些提案通過調整每筆交易的 gas 上限或提高過于復雜操作的成本，來增加垃圾郵件攻擊的難度和成本。當交易數量和鏈上活動增長時，這一保護層有助于以太坊保持平穩(wěn)運行，避免網絡因流量過大或攻擊而“癱瘓”。

從長遠來看，Fusaka 還有助于加強以太坊的去中心化，減輕節(jié)點運營商的負擔。

• Verkle 樹可以縮小狀態(tài)數據量，因此更多的人可以使用適中的基礎設施運行節(jié)點，而無需極其強大的硬件或非常高的存儲成本。
• PeerDAS 將數據負載分散到網絡中的更多組件上，從而減輕了驗證的參與難度。
• 隨著越來越多的人能夠運行自己的節(jié)點，網絡對少數驗證者或大型基礎設施提供商的依賴性降低，這為以太坊的強大、開放和抗中心化奠定了基礎。

結論

Fusaka標志著以太坊的發(fā)展進入了一個新階段，它從主要“優(yōu)化”用戶體驗轉向升級系統(tǒng)核心。Fusaka不再僅僅關注智能錢包或鏈上交互，而是著眼于三大支柱：

• 增加網絡可處理的交易數量。
• 降低節(jié)點上的存儲壓力。
• 為 dApp 開發(fā)者創(chuàng)造更舒適的環(huán)境。

如果說 Pectra 是激活以太坊更多使用需求的升級，那么 Fusaka 則扮演了基礎設施層的角色，使網絡足夠強大，能夠處理這種負載，使以太坊更接近高性能區(qū)塊鏈的標準，同時又不犧牲去中心化。

常見問題解答

Q1. Fusaka 與 Pectra 有什么不同？

Pectra 更側重于“前端”，提供賬戶抽象和智能錢包等功能，而 Fusaka 則專注于“后端”，通過 PeerDAS、更高的 gas 限制和 Verkle 樹等改進措施來提高吞吐量、改善數據可用性并減輕節(jié)點負擔。

Q2. Fusaka 會立即改變我在以太坊上的日常用戶體驗嗎？

對大多數用戶而言，Fusaka 的影響是間接的。您可能主要會感受到 Layer 2 上更低廉、更穩(wěn)定的費用以及更流暢的鏈上活動，而不是錢包界面或交易簽名方式上明顯的改變。

Q3. 為什么 PeerDAS 對 Layer 2 rollups 如此重要？

PeerDAS 允許節(jié)點僅對 Blob 數據進行采樣，而不是下載全部數據。這使得每個區(qū)塊可以包含更多 Blob，而不會占用過多帶寬和存儲空間，因此 Rollup 可以以更低的成本發(fā)布更多數據，從而有助于降低費用并提高 L2 層的吞吐量。

Q4. Verkle樹究竟解決了什么問題？

Verkle 樹旨在縮小以太坊的狀態(tài)規(guī)模，并使證明更加緊湊。它們有助于全節(jié)點存儲更少的數據并加快驗證速度，從而使更多人能夠在配置較低的硬件上運行節(jié)點。這同時支持了可擴展性和去中心化。

Q5. 大幅提高氣體排放限制是否存在風險？

是的。更大的區(qū)塊傳播速度可能更慢，需要更多存儲空間，這會增加節(jié)點運營商的壓力并延長同步時間。因此，EIP-7935 和 EIP-9678 計劃逐步推出并密切監(jiān)控，而不是直接達到最大目標。

以上就是什么是Fusaka升級？主要變化有哪些？會給我們帶來什么？一文詳解的詳細內容，更多關于Fusaka升級詳情介紹的資料請關注腳本之家其它相關文章！