Kann das Fusaka-Upgrade Ethereum in den Endgame-Modus bringen?

Autor: Mars_DeFi Quelle: X, @Mars_DeFi Übersetzung: Shan Oppa, Bitcoin Vision

Das Fusaka-Upgrade von Ethereum ist der jüngste Schritt in einem zehnjährigen Entwicklungsplan, der Ethereum kontinuierlich von einem fragilen Experiment zu einer globalen Abwicklungsplattform umgestaltet hat.

Um zu verstehen, warum das Fukasaka-Upgrade so bedeutsam ist und warum das Netzwerk keine andere Wahl hat, als ein solches Upgrade voranzutreiben, müssen wir zunächst auf die Geschichte von Ethereum zurückblicken.

Phase Eins: Die Geburt von Ethereum (2015-2017)

Grenze

Ethereum wurde im Juli 2015 mit der „Border“-Version gestartet. Kernergebnisse:

• Die erste programmierbare Blockchain

• Produktionsreife Smart Contracts

• Gasbasiertes Gebührenmodell

• Proof of Work (PoW)-Konsensmechanismus

Der damalige Stand:

• Brieftaschenlose App

• Keine dezentrale Finanzierung (DeFi)

• Nothing Non-Fungible Token (NFT)

• Ökosystem ohne unterstützende Tools

Nur im nativen experimentellen Entwicklerstadium.Ethereum (ETH) wird im Bereich von 1 bis 3 US-Dollar gehandelt.Niemand kann vorhersagen, welche Form Ethereum in Zukunft annehmen wird.

Gehöft 2016:

Dieses Upgrade markiert die Reife von Ethereum.Kernergebnisse:

• Verbesserte Protokollstabilität

• Opcodes hinzugefügt

• Sichererer Upgrade-Mechanismus

• Optimierte Netzwerkleistung

Wichtige Ereignisse desselben Jahres:

• Zusammenbruch der dezentralen autonomen Organisation

• Millionen ETH gestohlen

• Ethereum durchläuft einen Hard Fork

• Die Wege von Ethereum und Ethereum Classic trennen sich

Die schmerzhaften Lehren, die dieses Upgrade mit sich brachte, haben Sicherheit zu einer unerschütterlichen Norm gemacht.Seitdem ist die Prüfung obligatorisch, was die Innovation verlangsamt, Ethereum aber robuster gemacht hat.

Byzanz: 2017

Dies ist ein wichtiger Fortschritt in der Verschlüsselungstechnologie. Zu den Kern-Highlights gehören:

• zk-SNARKs

• Reduzieren Sie die ETH-Ausgabe

• Sicherheitsoptimierung

• Schwierigkeitsbombenplanungsmechanismus

Bedeutung des Upgrades:

• Ethereum baut eine Infrastruktur zum Schutz der Privatsphäre auf

• Die Vertragsabwicklung ist sicherer

• Verknappung des ETH-Angebots

Die zweite Stufe: die Ära des Expansionsdrucks (2018-2020)

In diesem Zeitraum explodierte die Benutzernachfrage nach Ethereum, und zwar früher als erwartet. Die direkten Folgen sind überfüllte Blöcke, steigende Bearbeitungsgebühren und häufige Anwendungsfehler.Daher muss Ethereum der Herausforderung durch Effizienzsteigerungen begegnen.

Konstantinopel und St. Petersburg: 2019

Kernoptimierung:

• Reduzierung der Verschlüsselungsbetriebskosten

• Deterministische Vertragsadresse (Anweisung CREATE2)

• Emissionsvolumen reduziert (von 3ETH auf 2ETH pro Block)

• Optimierung der Gaskosten

Ironischerweise löste eine Sicherheitslücke den St. Petersburg Fork an dem Tag aus, an dem er online ging.Dieser Vorfall brachte das Ethereum-Team zum Entschluss: Das Upgrade muss stetig durchgeführt werden und darf niemals zum Erfolg führen.

Istanbul: 2019

Ethereum hat seinen Fokus stillschweigend auf Rollup verlagert.Zu den Upgrade-Inhalten gehören:

• Reduzieren Sie die Gebühren für Anrufdaten

• ZK-Unterstützung stärken

• Wiedergabeschutzmechanismus

• Kettenübergreifende Funktionsoptimierung

Verborgene Erfolge: Die Rollup-Lösung ist machbar und Ethereum hat mit der Entwicklung von L2 begonnen.

Muir-Gletscher: 2020

Ethereum hat den Auslösezeitpunkt der Schwierigkeitsbombe erneut verzögert.Hauptgründe:

• Der Proof-of-Stake-Mechanismus ist äußerst komplex

• Ethereum weigert sich, vorwärts zu eilen

• Die Vorbereitungen für die Fusion laufen weiter

Die dritte Stufe: dezentrale Finanzierung, nicht fungible Token und Gebührenhölle (2021-2022)

Ethereum ist zur zentralen ökologischen Position von dezentralem Finanzwesen (DeFi), ERC-20-Token, nicht fungiblen Token (NFT) und dezentralen autonomen Organisationen (DAO) geworden.Mit dem Wachstum gehen hohe Gasgebühren und häufige Transaktionsfehler einher.Nur Riesenwale können reibungslos funktionieren.

London-Upgrade: 2021

Dieses Upgrade rekonstruiert den Wirtschaftsmotor von Ethereum vollständig und führt den Kern ein:

• Gebührenverbrennungsmechanismus (EIP-1559)

• Dynamische Grundbearbeitungsgebühr

• Vorhersehbares Gaspreismodell

Langfristige Auswirkungen:

• In Zeiten der Spitzennachfrage gerät ETH in einen deflationären Zustand

• Angebot und Nutzung stimmen tendenziell überein

• Ethereum implementiert Überlastung (wandelt Überlastung in Wert um)

Paris-Upgrade: 2022

Ethereum hat eine Leistung vollbracht, die kein Mainstream-Netzwerk in der Geschichte zu versuchen gewagt hat: den Proof of Work (PoW)-Konsensmechanismus durch den Proof of Stake (PoS) während des Betriebs des Hauptnetzwerks zu ersetzen.Dieses Ereignis wird als Fusion bezeichnet. Dieser mutige Schritt hatte weitreichende positive Konsequenzen für Ethereum:

• Energieverbrauch um 99,95 % reduziert

• Auflage um 90 % reduziert

• ETH wird zum knappen Kapitalwert

Phase vier: Rollup-Ära (2023–2025)

Ethereum strebt nicht länger danach, „sich um alle Ausführungen zu kümmern“, sondern wendet sich der „Konzentration auf alle Abwicklungen“ zu.

Shapella: 2023

Dieses Upgrade ermöglicht die Freischaltung der verpfändeten ETH.Kernergebnisse:

• Erhöhung des Pfandbetrages

• Panikverkäufe reduziert

• Die Zahl der Validatoren wächst stetig

Ab sofort:

• Etwa 30 % der ETH sind verpfändet

• Die Zahl der Validatoren nähert sich 1 Million

Dencun: 2024

Das Danksharding-Upgrade führt über EIP-4844 den „Prototyp Danksharding“ (Sharding-Leader-Schema) ein. Anstatt das vollständige Sharding direkt zu implementieren, wurde ein spezieller Transaktionstyp hinzugefügt, der „Datenblöcke“ übertragen kann.Diese vorübergehend gespeicherten Rollup-Daten sind günstiger als Anrufdaten und werden automatisch bereinigt und bereinigt.

Kernergebnisse:

• L2-Bearbeitungsgebühr um 90 % reduziert

• Explosives Wachstum des Rollup-Ökosystems

• Ethereum erreicht „niedrige Kosten“, ohne die Kernarchitektur zu ändern

Pectra: 2025

Diese Phase ist die „Ära der Optimierung der Benutzererfahrung“ von Ethereum, die Ethereum wirklich wertvoll macht.Kerneinführung:

• Smart-Wallet-Funktion

• Gasentnahme (keine Notwendigkeit, ETH direkt zu halten, um Bearbeitungsgebühren zu bezahlen)

• Validator-Integration

• Vereinheitlichung der Ausführungsschicht und der Konsensschicht

Die Zugänglichkeit von Ethereum wurde erheblich verbessert und entspricht eher den Bedürfnissen der Anleger.

Kommende Fusaka-Upgrades:

Um es deutlich zu sagen: Vitalik Buterin hat die Entwicklung von Ethereum in fünf Phasen unterteilt:

• Erweiterung: Verbessern Sie den Netzwerkdurchsatz

• MEV-Resistenz: Widerstehen Sie MEV-Angriffen (Maximum Extractable Value).

• Staatenlos: Staatenlosigkeit erreichen

• Bereinigung: Bereinigung historischer Daten

• Optimierung: Upgrade der Benutzererfahrung

Das Fusaka-Upgrade deckt diese fünf Phasen auf architektonischer Ebene vollständig ab und wird als „bahnbrechendes Upgrade der Kapazitätserweiterung“ bezeichnet.Das Upgrade, dessen Start für den 3. Dezember 2025 geplant ist, ist das weitreichendste Upgrade seit der Fusion.

Während die Fusion die Art und Weise, wie Ethereum einen Konsens erzielt, neu definierte, veränderte das Fukasaka-Upgrade sein Datenverarbeitungsmodell.Diese Transformation wird durch vier Grundpfeiler erreicht:

• Knotendatenverfügbarkeitsstichprobe (PeerDAS)

• Stufenweise Erweiterung der Blob-Kapazität

• Gaslimit erhöht

• Nutzen Sie den Verkle-Baum für die Zustandsdarstellung und optimieren Sie den Auswahlmechanismus für Blockvorschläge

1. Stichprobe der Knotendatenverfügbarkeit:

Im Dencun-Upgrade-Modell übermittelt Rollup Daten in Form von Blobs an Ethereum, und vollständige Knoten müssen diese Datenblöcke innerhalb des Datenverfügbarkeitsfensters herunterladen und speichern.

Mit zunehmender Rollup-Nutzung kann die Datenmenge in jedem Block dramatisch ansteigen, was dazu führt, dass die Bandbreitenanforderungen der Validatoren in die Höhe schnellen.Ohne Intervention wird dieser Trend entweder zu einer Zentralisierung der Validierung führen (nur gut ausgestattete Betreiber können mithalten) oder die Rollup-Kapazität einschränken.

Lösung:

PeerDAS löst dieses Problem, indem es die „Überprüfung der Datenverfügbarkeit“ neu definiert.Anstatt zu verlangen, dass jeder vollständige Knoten alle Datenblöcke vollständig herunterlädt, arbeiten Validatoren mit anderen Knoten zusammen, um Datenfragmente nach dem Zufallsprinzip abzutasten.Wenn genügend unabhängige Stichproben erfolgreich sind, wird die Wahrscheinlichkeit fehlender oder anomaler Daten auf ein sehr niedriges Niveau reduziert.

Kernwirkung:

• Bandbreitenverbrauch um 70–80 % reduziert

• Reduzierte Knotenbetriebskosten

• Erhöhte Dezentralisierung

• Rollup implementiert eine sichere Erweiterung

2. Erweiterung der Blob-Kapazität:

Wenn das Fusaka-Upgrade gestartet wird, wird die Obergrenze der Blobs die Standards des Dengkun-Upgrades beibehalten (der Zielwert und der Maximalwert pro Block bleiben unverändert), aber die Roadmap sieht für den nachfolgenden „BPO“-Hard Fork vor, die Obergrenze schrittweise auf 10 pro Block zu erhöhen und schließlich 14 Datenblöcke zu erreichen.

Da PeerDAS den Bandbreitendruck verringert, kann Ethereum dieser Expansion standhalten, ohne kleine Knotenbetreiber aus dem Netzwerk zu verdrängen.

Blob-Erweiterungsroute:

• Anzahl der Datenblöcke pro Block: 6→10→14

• Datenvolumen um über 67 % gestiegen

• Linderung von Rollup-Überlastungsproblemen

• Bearbeitungsgebühren weiter gesenkt

So entsteht ein spannender Wirtschaftskreislauf:

• Mehr Datenblöcke → mehr Rollups → mehr Transaktionen

• Mehr Transaktionen → mehr verbrannte Gebühren → weniger Angebot

Kurz gesagt: Während Ethereum expandiert, wird es weiter an Wert verlieren.

3. Gasgrenzwerterhöhung:

Zusätzlich zu den Änderungen der Datenschicht wurde durch das Fusaka-Upgrade das Blockgaslimit von 45 Millionen auf 60 Millionen erhöht. Dies bedeutet nicht, dass Ethereum zu einer Hochfrequenz-Ausführungsmaschine wird, aber es erhöht die Ausführungskapazität um etwa ein Drittel. Komplexe DeFi-Transaktionen, NFT-Minting und andere Vorgänge mit hohem Gasverbrauch erhalten mehr Platz, wodurch Transaktionsfehler aufgrund der Blocksättigung reduziert werden.

Der Nachteil besteht darin, dass ein höheres Gaslimit das Zustandswachstum beschleunigt, die Rechenlast jedes Blocks erhöht und möglicherweise Knoten mit schwächerer Leistung unter Druck setzt.Diese Kosten werden jedoch durch die begleitende Anwendung von Verkle-Bäumen verringert – Verkle-Bäume können Zustandsbeweise erheblich komprimieren und neue Modelle der leichten Verifizierung unterstützen.

4. Verkle-Baum- und Zustandseffizienz:

Derzeit verwendet Ethereum Merkle Patricia-Bäume, um den globalen Zustand darzustellen (dh die Zuordnungsbeziehung zwischen Adressen, Speicherplätzen und ihren entsprechenden Werten).Obwohl Merkle-Bäume vom Konzept her einfach sind, sind die resultierenden Beweisdateien relativ groß, typischerweise etwa 1 Megabyte (MB).Dies führt zu hohen Kosten für Light-Clients, um den spezifischen Kontostatus zu überprüfen, und stellt auch Herausforderungen bei der Implementierung zustandsloser oder halbzustandsloser Knoten dar.

Verkle-Bäume komprimieren eine große Anzahl von Schlüssel-Wert-Paaren durch Vektorversprechen zu prägnanten Versprechen.Die Größe der Zertifizierungsdatei, die einem einzelnen Schlüssel entspricht, wird um eine Größenordnung von Megabyte auf mehrere zehn Kilobyte (KB) reduziert.Dadurch können Clients den Status mit extrem geringen Bandbreiten- und Speicherkosten überprüfen.

Kernergebnisse:

• Dokumentgröße um 90 % reduziert

• Leichte Kunden werden zur Realität

• Eine mobile Verifizierung ist möglich

• Zustandslose Knoten werden schrittweise implementiert

Vorschau des Sicherheitsantragstellers

Das Fusaka-Upgrade verbessert auch die Vorhersehbarkeit der Auswahl von Blockvorschlägen. Dieser Mechanismus ermöglicht es den Teilnehmern, im Voraus zu wissen, welcher Validator einen bestimmten Block vorschlagen wird, und schafft die Möglichkeit für eine „zukunftsgerichtete Vorbestätigung“ sowie fortschrittlichere Lösungen für die Transaktionsreihenfolge und den MEV-Widerstand.Rollups, die auf der Blockreihenfolge von Ethereum basieren (z. B. Projekte, die „Lookahead-basierte Bestell“-Schemata verwenden), können effizienter mit L1-Validatoren zusammenarbeiten.Gleichzeitig trägt ein transparenterer Planungsmechanismus für Antragsteller dazu bei, die Anreize für manipulatives Verhalten im Zusammenhang mit der Transaktionsbestellung zu verringern.

Zusammenfassung

Gemessen an der Upgrade-Historie von Ethereum und der Roadmap von Vitalik Buterin ist das Fusaka-Upgrade keine einmalige Optimierung, sondern die endgültige Umsetzung von Designentscheidungen, die vor vielen Jahren getroffen wurden.

• PeerDAS und Blob-Erweiterung treiben die „Erweiterungs“-Phase voran und verbessern den Datendurchsatz von Rollup;

• Eine vorhersehbarere Auswahl von Antragstellern und eine Rollup-unterstützende Infrastruktur unterstützen die „Anti-MEV“-Phase und werden zu einem wichtigen Bestandteil der MEV-Governance-Tool-Bibliothek.

• Der Verkle-Baum ist der Kern der „zustandslosen“ Stufe und bietet Unterstützung für zustandslose Knoten und Light-Clients.

• Die Erhöhung des Gasgrenzwerts, die Optimierung der Zustandseffizienz und die anschließende Bereinigung historischer Daten stehen in engem Zusammenhang mit der „Purge“-Phase.

• Die durch das Pectra-Upgrade eingeleitete Kontoabstraktion und benutzerorientierte Optimierung werden in der „Splurge“-Phase fortgesetzt, und diese Optimierungen basieren alle auf den Erweiterungsmöglichkeiten und Verbesserungen der Statuseffizienz, die durch das Fukasaka-Upgrade freigeschaltet werden.

strategische Bedeutung

• Technisches Niveau: Das Fusaka-Upgrade ermöglicht es Ethereum, Rollup-Verkehr zu unterstützen, der den aktuellen Umfang weit übersteigt, ohne die Dezentralisierung zu beeinträchtigen;

• Wirtschaftliche Ebene: Dadurch, dass das Transaktionsvolumen viel schneller wächst als das Angebot, wird die Beziehung zwischen Netzwerknutzung und ETH-Wert vertieft.

• Governance und ökologische Ebene: Fortsetzung des Entwicklungsmodells von Ethereum – forschungsgesteuerte und umsichtige Upgrades, die kurzfristige Bequemlichkeit zugunsten langfristiger Stabilität opfern;

• Wettbewerbsniveau: Ethereum wird in der Fusaka-Ära als „Abrechnungs- und Datenverfügbarkeitsschicht“ positioniert, um viele Rollups mit hohem Durchsatz zu unterstützen, und nicht als Allzweck-Einzelkette.

Hochgeschwindigkeitsnetzwerke der Schicht 1 (L1) mit niedrigen Gebühren, die direkt über den zugrunde liegenden Durchsatz konkurrieren, mögen immer noch bestimmte Marktsegmente haben, aber Ethereum setzt darauf, dass ein stark dezentrales, robustes Wirtschaftsmodell und eine institutionell anerkannte Abwicklungsschicht, die Tausenden von Rollup-Ökosystemen überlagert ist, eine dauerhaftere Architektur bilden wird.

Das Fusaka-Upgrade ist keineswegs ein weiterer Hard Fork in einer langen Liste von Upgrades.Es markiert das erste Jahrzehnt der Forschung und schrittweisen Aktualisierungen von Ethereum und gipfelt in einer kohärenten, leistungsstarken, einstufigen Abwicklungsplattform auf institutioneller Ebene – genug, um das globale Finanz- und Computersystem für die kommenden Jahrzehnte zu unterstützen.