Ethereum обновление "The Surge": техническая революция с 15 TPS до 100 000+ TPS

Ethereum正在经历一场深刻的性能蜕变。作为全球最大的智能合约平台，这个eth upgrade项目被称为"The Surge"（激增），旨在将网络容量提升至10万笔/秒以上，同时保持去中心化 и安全性。当前ETH价格为$2.93K，在这场升级中，持币者和生态参与者都将获得实质性收益。

Почему Ethereum нуждается в обновлении? Текущая ситуация и узкие места

В настоящее время основная цепочка Ethereum(Layer 1)обрабатывает примерно 15-30 TPS, эта цифра может показаться не низкой, но на практике очевидны проблемы. Когда сеть перегружена, gas-фии взлетают до десятков долларов, стоимость простой транзакции с токенами может превысить саму ценность транзакции.

Это и есть основная проблема, которую решает The Surge: как обеспечить высокую скорость и эффективность Ethereum, сохраняя при этом децентрализацию и безопасность, как в традиционных платежных системах.

Виталик Бутерин при разработке дорожной карты этого eth upgrade предложил ключевую концепцию — Ethereum не должен быть разрозненными цепями, а единым экосистемным целым. Layer 1, Layer 2 и будущие параллельные уровни обработки должны ощущаться как бесшовное целое.

Основные столпы The Surge: пять ключевых технических решений

1. Layer 2 Rollups — настоящий движок пропускной способности

Layer 2 Rollups — основа The Surge. Их принцип работы: объединять множество транзакций вне цепи, а затем отправлять сжатый результат в основную цепь Ethereum. Это похоже на объединение всех накладных грузового поезда в один отчет, а не отправку каждой отдельно.

По данным L2Beat, за последний год активы, заблокированные в Layer 2生态(TVL), выросли на 216%, превысив 3,8 миллиарда долларов. Что это означает? Пользователи уже голосуют ногами — зрелость и удобство Layer 2 быстро растут.

Layer 2 делится на две основные категории:

Оптимистичные Rollups: предполагают, что все транзакции действительны, за исключением случаев оспаривания в установленный срок. Arbitrum и Optimism используют этот подход, обеспечивая высокую скорость и низкую стоимость.

Zero-Knowledge Rollups: используют доказательства с нулевым разглашением для прямой проверки транзакций. zkSync и подобные проекты идут этим путем, предлагая более высокие гарантии безопасности, но с большей сложностью.

2. DAS (Sampling of Data Availability) — наступление эпохи легких узлов

Это, возможно, самое инновационное решение в рамках The Surge. Традиционно узлы Ethereum должны скачивать и проверять все данные, что увеличивает издержки и ведет к централизации.

DAS меняет правила игры. Он позволяет узлам проверять лишь небольшую часть данных, при этом гарантируя целостность всей базы. Это похоже на проверку товара в большом складе: инспектор не проверяет каждую вещь, а делает случайную выборку и по результатам делает вывод о качестве всей партии.

В версии PeerDAS разные узлы проверяют разные части данных, взаимодействуя через P2P-сеть для полной проверки. Это делает возможным существование легких узлов и снижает порог входа в сеть.

3. Proto-Danksharding (Blob данных) — уже в процессе

Обновление Dencun, запланированное на T1 2024, уже внедрило EIP-4844, введя концепцию “Blob”. Blob — это специально оптимизированная структура данных для Rollup, значительно дешевле обычных calldata.

Это улучшение уже привело к значительному снижению стоимости транзакций в Arbitrum и Optimism. В некоторых сценариях стоимость ETH-перевода снизилась с нескольких долларов до 0.24-0.78 долларов.

4. Plasma и сжатие данных — двойной удар

Plasma обрабатывает транзакции вне цепи, отправляя только сводки расчетов в основную цепь. В сочетании с технологиями агрегации BLS и сжатием данных это позволяет дополнительно уменьшить объем данных, хранящихся в блокчейне.

5. Оптимизация самой Layer 1

Нельзя игнорировать, что даже при основном использовании Layer 2, Layer 1 тоже нуждается в эволюции:

• Повышение лимита газа: нужно аккуратно, чтобы не увеличить издержки узлов и не навредить децентрализации
• EOF (Ethereum Object Format): повышает эффективность выполнения смарт-контрактов
• Многомерное ценообразование газа: отдельные тарифы за вычисления, данные и хранение, чтобы сделать ценообразование более справедливым
• Родные Rollup: поддержка нескольких параллельных потоков выполнения EVM на уровне протокола

График реализации The Surge: с 2024 по 2026+

2024 Q1: Proto-Danksharding запущен, Blob снизил издержки Layer 2

2024-2025: основные Rollup, такие как Arbitrum, Optimism, zkSync, проходят итерации, внедряют SNARKs и новые системы доказательств, PeerDAS и 2D DAS расширяются

Конец 2025: EOF внедрен, реализовано многомерное ценообразование газа, интеграция родных Rollup в протокол Ethereum

2026 и далее: полное развертывание Danksharding, шардирование Ethereum на множество данных, конечная цель — более 100 000 TPS

Далее запланированы этапы The Splurge (различные оптимизации), The Verge (безсостояние клиента), The Purge (очистка избыточных данных) и другие, формирующие полную картину эволюции Ethereum.

Как эта eth upgrade изменит пользовательский опыт

Для обычных пользователей The Surge принесет три прямых преимущества:

Резкое снижение транзакционных издержек: Layer 2 уже снизили стоимость до менее одного доллара. После обновления, даже на основной цепи gas-фии станут более разумными. Это сделает малые переводы, взаимодействие с NFT и DeFi более доступными.

Ускорение транзакций: подтверждение в секунды станет еще быстрее, пользовательский опыт в приложениях на цепи приблизится к Web2.

Бесшовный межслойный опыт: перевод активов между Layer 1 и Layer 2 станет таким же простым, как перемещение внутри одного кошелька. Не потребуется сложное межцепочечное взаимодействие, экосистема станет по-настоящему единым целым.

Для разработчиков улучшенная эффективность выполнения EVM, более дешевые хранилища и повышенная пропускная способность откроют возможности для создания более сложных приложений — от высокочастотных DeFi-протоколов до игр и приложений с интенсивным использованием данных.

Вопросы безопасности: баланс между масштабируемостью и безопасностью

Масштабирование — не бесплатно. Более высокая пропускная способность требует большего объема проверок. Безопасность Layer 2 зависит от совершенства криптографических доказательств.

Виталик также отметил, что квантовые вычисления представляют долгосрочную угрозу. Сообщество Ethereum уже занимается исследованиями постквантовых алгоритмов, чтобы подготовиться к будущему квантового века.

Также, системы Layer 2 могут иметь уязвимости реализации, временные сбои сети или риски колебаний стоимости в переходный период. Пользователи должны учитывать эти компромиссы.

Взгляд в будущее: после Danksharding

The Surge — лишь этап развития Ethereum. Полное внедрение Danksharding позволит разделить данные на шардированные части, запустить несколько параллельных цепочек доступности данных. В идеале Ethereum станет глобальной расчетной платформой, способной обслуживать миллиарды пользователей.

Итог

The Surge — это амбиция Ethereum: с помощью многоуровочной архитектуры и криптографических инноваций решить фундаментальную проблему блокчейна — баланс между децентрализацией, безопасностью и масштабируемостью.

Технический план показывает, что этот eth upgrade — не мгновенный, а системный проект, реализуемый поэтапно в течение нескольких лет. Взрывной рост Layer 2, внедрение Proto-Danksharding и последующее полное Danksharding образуют ясную траекторию развития.

Для инвесторов, владеющих ETH, и пользователей экосистемы это означает значительный рост практической доступности сети. Более низкие издержки, более высокая скорость, лучший пользовательский опыт — это уже не обещания, а реальность, которая постепенно реализуется. Но, как и при любом крупном обновлении системы, важно сохранять бдительность и следить за развитием событий.