我现在正在肯尼亚参加以太坊开发者互操作会议的最后一天，写下这段文字。在这次会议上，我们在实施和解决即将到来的重要以太坊改进的技术细节方面取得了大量进展，最显著的是PeerDAS、Verkle树过渡和EIP 4444中去中心化存储历史的方法。以我个人的观点来看，以太坊开发的速度以及我们交付对节点操作员和(L1和L2)用户有意义的重大功能的能力正在增加。

以太坊客户端团队正在合作推出Pectra开发网络。鉴于这种更强的技术能力，一个重要的问题是：我们是否在朝着正确的目标前进？一个思考的提示是长期以来的Geth核心开发者Peter Szilagyi最近的一系列不满推文：

这些担忧是合理的。以太坊社区中的许多人都表达了这些担忧，我自己在很多情况下也有同样的担忧。然而，我并不认为情况像Peter的推文所暗示的那样无望；相反，许多问题已经在进行中的协议功能中得到解决，其他许多问题也可以通过对当前路线图的非常现实的调整来解决。

为了看看这在实践中意味着什么，让我们逐一讨论Peter提供的三个例子。目标不是专门针对Peter，而是这些担忧在许多社区成员中普遍存在，解决这些问题很重要。

MEV和对构建者的依赖

过去，以太坊区块是由矿工创建的，他们使用相对简单的算法来生成区块。用户将交易发送到一个通常称为“mempool”（或“txpool”）的公共p2p网络。矿工监听mempool，接受有效且支付费用的交易。他们会包含能容纳的交易，如果空间不够，他们会优先处理手续费最高的交易。

这是一个非常简单的系统，有利于去中心化：作为矿工，你可以只运行默认软件，就能从一个区块中获得与专业矿场相同的手续费收入。然而，大约在2020年，人们开始利用所谓的矿工可提取价值（MEV）：只有通过执行复杂策略才能获得的收入，这些策略对各种DeFi协议中的活动有深入了解。

例如，考虑像Uniswap这样的去中心化交易所。假设在时间T，中心化交易所和Uniswap上的USD/ETH汇率都是3000美元。在时间T+11，中心化交易所的USD/ETH汇率上升到3005美元，但以太坊尚未生成下一个区块。在时间T+12，以太坊生成了一个区块。创建这个区块的人可以将他们的第一个交易设为一系列Uniswap买单，以3000到3004美元的价格买入所有可用的ETH。这是额外的收入，被称为MEV。除了去中心化交易所，其他应用也有类似的问题。2019年发布的《Flash Boys 2.0》论文详细探讨了这一问题。

《Flash Boys 2.0》论文中的一张图显示了使用上述方法可捕获的收入量。

问题在于，这打破了为什么挖矿（或2022年后，区块提议）可以是“公平”的说法：现在，那些有能力优化这些提取算法的大型参与者可以从每个区块中获得更高的回报。从那时起，有两种策略之间的辩论，我称之为MEV最小化和MEV隔离。MEV最小化有两种形式：(i) 积极开发无MEV的替代方案，如Cowswap，(ii) 构建协议内技术，如加密mempools，减少区块生产者可用的信息，从而减少他们可以捕获的收入。特别是，加密mempools可以防止诸如三明治攻击之类的策略，这些策略通过在用户交易之前和之后放置交易来进行经济剥削（“抢先交易”）。

MEV隔离的工作原理是接受MEV，但试图通过将市场分为两类参与者来限制其对权益集中化的影响：验证者负责证明和提议区块，但选择区块内容的任务通过拍卖协议外包给专门的构建者。现在，单个权益持有者不再需要担心自己优化DeFi套利；他们只需加入拍卖协议，并接受最高出价。这被称为提议者/构建者分离（PBS）。这种方法在其他行业中有先例：餐馆能够保持如此分散的一个主要原因是它们通常依赖于相对集中的供应商来进行各种具有规模经济的运营。到目前为止，PBS在确保小型验证者和大型验证者在MEV方面公平竞争方面已经取得了相当成功。然而，这又带来了另一个问题：选择哪些交易被包含的任务变得更加集中。

我对这一问题的看法一直是，MEV最小化是好的，我们应该追求它（我个人经常使用Cowswap！）——尽管加密mempools有很多挑战，但MEV最小化可能还不够；MEV不会降到零，甚至接近零。因此，我们也需要某种形式的MEV隔离。这创造了一个有趣的任务：我们如何使“MEV隔离箱”尽可能小？我们如何赋予构建者最少的权力，同时仍让他们能够承担优化套利和其他形式MEV收集的角色？

如果构建者有权力完全排除区块中的交易，则可能会出现非常容易的攻击。假设你在一个DeFi协议中有一个以快速下跌的资产为担保的抵押债务头寸（CDP）。你想要增加抵押品或退出CDP。恶意构建者可能会尝试串通拒绝包含你的交易，延迟到价格下降到足以强制清算你的CDP。如果发生这种情况，你将不得不支付大笔罚金，而构建者将获得其中的大部分。所以我们如何防止构建者排除交易并进行这些类型的攻击？

这就是包含列表的作用。

来源： 这个 ethresearch.ch 帖子。

包含列表允许区块提议者（即权益持有者）选择必须包含在区块中的交易。构建者仍然可以重新排序交易或插入他们自己的交易，但他们必须包含提议者的交易。最终，包含列表被修改为约束下一个区块而不是当前区块。无论哪种情况，这都剥夺了构建者将交易完全排除在区块之外的能力。

以上是复杂背景的深入探讨。但MEV是一个复杂的问题，即使上述描述也遗漏了许多重要的细微差别。正如老话所说，“你可能没有寻找MEV，但MEV在寻找你。”以太坊研究人员已经在“最小化隔离箱”这一目标上达成了一致，尽可能减少构建者可能造成的伤害（例如，通过排除或延迟交易来攻击特定应用）。

话虽如此，我认为我们可以做得更好。历史上，包含列表通常被视为“旁边的特例功能”：通常你不会考虑它们，但如果恶意构建者开始做出疯狂的事情，它们给你提供了一条“第二路径”。这种态度反映在当前的设计决策中：在当前的EIP中，包含列表的gas限制约为210万。但我们可以在思维方式上进行哲学性的转变：把包含列表视为区块，而把构建者的角色视为一种附带功能，增加一些交易来收集MEV。如果构建者的gas限制是210万呢。

我认为这种方向的想法——真正将隔离箱尽可能缩小——非常有趣，我赞成朝这个方向发展。这是从“2021年哲学”到新的哲学的转变：在2021年的哲学中，我们对现在有构建者的想法更加热情，我们可以“超载”他们的功能，让他们以更复杂的方式为用户服务，例如通过支持ERC-4337费用市场。在这种新哲学中，ERC-4337的交易验证部分将必须被纳入协议中。幸运的是，ERC-4337团队@yoav/AA-roadmap-May-2024#Native-AA---a-modular-roadmap">已经越来越接受这个方向。

总结：MEV的思考已经回到赋权区块生产者的方向，包括赋予区块生产者直接确保用户交易包含的权力。账户抽象提案也已经在减少对中心化中继器，甚至捆绑器的依赖。然而，有充分的理由认为我们还不够，我认为推动开发过程进一步朝这个方向发展的压力是非常受欢迎的。

流动质押

如今，单独质押者在以太坊质押总量中占比相对较小，大多数质押是由各种提供者完成的——一些是中心化运营商，另一些是去中心化自治组织（DAO），如Lido和RocketPool。

我自己做了一些研究——通过各种投票[1] [2]、调查、面对面的对话，问了“为什么是你——特别是你——今天不进行单独质押？”对我来说，一个强健的单独质押生态系统是以太坊质押的最理想结果之一，而以太坊最棒的事情之一就是我们实际上在努力支持一个强健的单独质押生态系统，而不是仅仅屈服于委托质押。然而，我们离这个目标还很远。在我的投票和调查中，有一些一致的趋势：

1. 大多数不进行单独质押的人提到的主要原因是32 ETH的最低要求。
2. 在提到其他原因的人中，最高的是运行和维护验证节点的技术挑战。
3. ETH的即时可用性丧失、“热”私钥的安全风险以及无法同时参与DeFi协议，虽然也是重要的担忧，但相对较小。

根据Farcaster的投票，人们不进行单独质押的主要原因有两个。

解决这些担忧的关键问题有两个：

1. 我们如何解决这些担忧？
2. 即使大多数这些担忧都得到了有效解决，但如果大多数人仍然不愿进行单独质押，我们如何确保协议的稳定性和抵御攻击的健壮性呢？

许多正在进行的研究和开发项目正是在解决这些问题：

1. Verkle树加上EIP-4444允许质押节点以非常低的硬盘要求运行。此外，它们还允许质押节点几乎即时同步，极大地简化了设置过程，以及从一个实现切换到另一个实现的操作。它们还使以太坊轻客户端更加可行，通过减少为每个状态访问提供证明所需的数据带宽。
2. 研究（例如这些提案）关于允许更大的验证者集合（使得最小质押数量更小），同时减少共识节点开销。这些想法可以作为单个插槽确定性的一部分来实现。这样做也会使轻客户端更安全，因为它们将能够验证完整的签名集合，而不是依赖于同步委员会。
3. 持续的以太坊客户端优化不断降低运行验证节点的成本和难度，尽管历史增长。
4. 关于处罚上限的研究可能会缓解关于私钥风险的担忧，并使质押者能够同时在DeFi协议中质押他们的ETH，如果这是他们希望做的。
5. 0x01提款凭证允许质押者将一个ETH地址设置为他们的提款地址。这使得去中心化的质押池更具可行性，为它们提供了与中心化的质押池竞争的优势。

然而，我们仍然可以做得更多。从理论上讲，我们可以让验证者更快地撤回质押：即使每次确定性（即每个纪元）时验证者集合发生了几个百分点的变化，Casper FFG仍然是安全的。因此，如果我们付出努力，我们可以进一步缩短撤回期限。如果我们想大大降低最低存款额，我们可以做出艰难的决定，以其他方向进行权衡，例如，如果我们将最终确定性时间增加4倍，那么就可以将@VitalikButerin/parametrizing-casper-the-decentralization-finality-time-overhead-tradeoff-3f2011672735">最低存款额减少4倍。单插槽确定性后续会通过完全摆脱“每个质押者在每个纪元中都参与”模型来清理这一点。

在这整个问题中的另一个重要部分是质押的经济学。一个关键问题是：我们想要质押成为一个相对小众的活动，还是我们想要每个人或几乎每个人都将他们所有的ETH进行质押？如果每个人都在质押，那么我们希望每个人承担什么责任呢？如果人们最终只是因为懒惰而将这一责任委托出去，那可能最终导致中心化。在这里涉及了重要而深刻的哲学问题。错误的答案可能会导致以太坊走向中心化和“在传统金融系统中增加额外步骤”的道路；正确的答案可以创建一个成功生态系统的光辉典范，其中包括广泛和多样化的单独质押者和高度分散的质押池。这些问题涉及到核心的以太坊经济学和价值观，因此我们需要更多的多样化参与。

节点硬件要求

以太坊去中心化中的许多关键问题最终都归结为一个问题，这个问题已经定义了区块链政治达十年之久：我们希望使运行节点变得多么容易，以及如何做到这一点？

如今，运行一个节点是困难的。大多数人都不这样做。在我用来撰写这篇帖子的笔记本电脑上，我有一个reth节点，它占用了2.1 TB的空间——这已经是英勇的软件工程和优化的结果。我需要去购买一个额外的4 TB硬盘来放入我的笔记本电脑，以存储这个节点。我们都希望运行节点变得更容易。在我理想的世界里，人们将能够在他们的手机上运行节点。

正如我之前所写的，EIP-4444和Verkle树是让我们更接近这个理想的两个关键技术。如果两者都实施了，节点的硬件要求可能最终会降至不到一百GB，甚至在完全消除历史存储责任的情况下可能接近零（也许仅适用于非质押节点）。Type 1 ZK-EVM将消除自行运行EVM计算的需要，因为您可以简单地验证执行是否正确的证明。在我理想的世界里，我们将所有这些技术堆叠在一起，甚至以太坊浏览器扩展钱包（例如Metamask，Rabby）都将内置一个节点来验证这些证明，进行数据可用性抽样，并确信链是正确的。

上述描述的愿景通常被称为“The Verge”。

这一切都是已知的，也被理解，即使是那些对以太坊节点大小提出担忧的人也是如此。然而，有一个重要的担忧：如果我们转移了维护状态和提供证明的责任，那么这不是一个中心化的向量吗？即使它们不能通过提供无效数据来欺骗，这是否仍然违背了以太坊的原则，过于依赖它们呢？

这个担忧的一个非常近期的版本是很多人对EIP-4444感到不安：如果普通的以太坊节点不再需要存储旧的历史记录，那么谁需要呢？一个常见的回答是：肯定有足够多的大型参与者（例如区块浏览器、交易所、第二层网络），他们有动力来保存这些数据，而且与Wayback Machine存储的100 PB相比，以太坊链是微不足道的。因此，认为任何历史都会真的丢失是荒谬的。

然而，这种论点依赖于对少数大型参与者的依赖。在我对信任模型的分类中，这是一个1对N的假设，但N相当小。这有其尾部风险。我们可以做的另一件事是将旧的历史存储在一个点对点网络中，每个节点只存储数据的一小部分。这种网络仍然会进行足够的复制以确保稳健性：每个数据片段将有数千份拷贝，而且在未来，我们可以使用纠删码（现实中，通过将历史记录放入EIP-4844式的数据块中，这些块已经内置了纠删码）来进一步提高稳健性。

数据块内部和数据块之间都有纠删码。对于以太坊所有历史记录的超稳健存储来说，最简单的方法可能是将信标块和执行块放入数据块中。图片来源：codex.storage

长期以来，这项工作一直在后台进行；Portal Network存在，但实际上它并没有得到与其在以太坊未来重要性相称的关注。幸运的是，现在有了强烈的兴趣和动力，向着将更多资源投入到一个以分布式存储和历史记录的可访问性为重点的最小化版本的Portal。我们应该利用这一势头，并且应该共同努力尽快实施EIP-4444，配合一个健壮的去中心化的点对点网络，用于存储和检索旧的历史记录。

对于状态和ZK-EVMs，这种分布式方法更加困难。要构建一个高效的区块，你必须拥有完整的状态。在这种情况下，我个人倾向于采取务实的方法：我们定义并坚持一定水平的硬件要求，以拥有一个“全功能节点”，这个要求要高于（理想情况下不断减少的）简单验证链的成本，但仍然低到可以承受的程度。我们依赖于一个1对N的假设，确保N相当大。例如，这可以是一台高端消费级笔记本电脑。

ZK-EVM证明可能是最棘手的部分，实时ZK-EVM证明可能需要比存档节点更强大的硬件，即使有像Binius这样的先进技术，以及多维度gas的最坏情况边界。我们可以努力构建一个分布式证明网络，其中每个节点承担证明一个区块执行的责任的一部分，然后区块生产者只需要在最后汇总这百分之百的证明。证明聚合树可能进一步提高效率。但如果这样做效果不佳，另一个妥协方案就是允许证明的硬件要求提高，但确保“全功能节点”可以直接验证以太坊区块（无需证明），以便足够快速地有效参与网络。

结论

我认为事实上，2021年的以太坊思维确实变得过于习惯于将责任转移给少数大型参与者，只要存在某种市场机制或零知识证明系统来迫使这些中心化参与者诚实行事。这样的系统在一般情况下通常运作良好，但在最坏情况下可能会产生灾难性后果。

我们不会这样做。

与此同时，我认为强调当前以太坊协议提案已经明显远离了那种模式，并且更加认真地对待了对一个真正去中心化网络的需求是很重要的。关于无状态节点、MEV缓解、单槽确定性等概念的想法已经在这个方向上有了很大进展。一年前，通过利用中心化节点作为半中心化节点来进行数据可用性抽样的想法曾经被认真考虑过。今年，我们已经超越了需要这样做的必要性，PeerDAS取得了令人惊讶的强大进展。

但是，我们可以在这个方向上做很多事情，包括我上面提到的三个方面，以及许多其他重要的方面。Helios在为以太坊提供了一个“实际的轻节点”方面取得了巨大进展。现在，我们需要将其默认包含在以太坊钱包中，并让RPC提供者在结果中提供证明，以便验证，还需要将轻节点技术扩展到第二层协议。如果以太坊通过一个以Rollup为中心的路线图进行扩展，第二层需要获得与第一层相同的安全性和去中心化保证。在以Rollup为中心的世界中，有许多其他事情我们应该更加认真地对待；去中心化和高效的跨第二层桥梁是其中的一个例子。许多Dapp通过中心化协议获取其日志，因为以太坊的本地日志扫描已经变得太慢。我们可以通过一个专门的去中心化子协议来改进这一点；这是我提出的一个如何实现的方案。

有无数个区块链项目都在瞄准“我们可以非常快速，我们会考虑去中心化问题”的这个利基。我不认为以太坊应该成为这些项目之一。以太坊L1可以而且确实应该成为第二层项目的强大基础，这些项目采用超级规模方法，将以太坊作为去中心化和安全的支柱。即使采取以第二层为中心的方法，第一层本身也需要具有足够的可扩展性来处理大量的操作。但是，我们应该对使以太坊独特的属性保持深刻的尊重，并继续努力维护和改进这些属性，以太坊扩展。

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