什么是Fusaka升级？主要变化有哪些？会给我们带来什么？一文详解

目录

• 什么是Fusaka升级？
• Fusaka升级详情
• 扩展性和数据可用性 
• EIP-7935 和 EIP-9678：提高气体限值
• Verkle 树：更轻便、更智能的状态管理
• EOF：重构EVM上的智能合约布局
• EIP-7951（支持 secp256r1）
• Fusaka会给以太坊带来什么？
• 结论
• 常见问题解答
• Q1. Fusaka 与 Pectra 有什么不同？
• Q2. Fusaka 会立即改变我在以太坊上的日常用户体验吗？
• Q3. 为什么 PeerDAS 对 Layer 2 rollups 如此重要？
• Q4. Verkle树究竟解决了什么问题？
• Q5. 大幅提高气体排放限制是否存在风险？

以太坊 Pectra 升级之后，社区的注意力转向了 Fusaka，这是一次后续升级，被认为对 Layer 1 本身至关重要。这不仅是一次技术更新，也是一次测试，旨在检验以太坊在下一阶段如何优化性能和用户体验。

本文将重点介绍 Fusaka 的主要变化、它为何受到密切关注，以及它对用户和开发者意味着什么。

什么是Fusaka升级？

Fusaka 是以太坊的下一个主要硬分叉。此次升级结合了执行层（灵感来自日本大阪）和共识层（以中国天文学中的福禄星命名）的改进。

Fusaka 主要专注于扩展、提高网络性能和增强第 2 层 (L2) 的数据处理能力，而不会像 Pectra 那样对用户体验 (UX) 或质押进行重大更改。

Fusaka承诺将通过大约11-12项以太坊改进提案（EIP）来倍增数据容量，将L2层交易成本降低到更低水平，并加强网络的去中心化。这是以太坊路线图中“The Surge”阶段的一部分，旨在通过Rollup提升可扩展性，增加用户和交易活跃度，并简化节点运行。

Fusaka 不仅帮助以太坊更好地与其他区块链（如Solana或 BNB Chain）竞争，而且还为未来进一步升级（如 Verkle 树或无状态以太坊）奠定了基础。

Fusaka升级详情

Fusaka 升级包含了11 项以太坊改进提案 (EIP)，旨在深入技术基础设施，解决限制以太坊扩展潜力的三个核心瓶颈：

• 提高交易吞吐量。
• 减轻节点的存储负担。
• 改善去中心化应用开发者的体验。

以下是一些关键的 EIP，它们将为以太坊在 Fusaka 更新中带来的创新做出贡献。

扩展性和数据可用性 

这些 EIP 专注于提高 Layer 2 (L2) 的数据可用性 (DA) 容量，例如 rollups，帮助以太坊处理更多交易，而不会降低安全性或去中心化性。

Fusaka 最重要的升级之一是 PeerDAS（EIP-7594），即 Peer Data Availability Sampling（对等数据可用性采样）。该方案专注于处理来自 Rollup 的 Blob 数据。在 Fusaka 之前，以太坊要求节点下载所有 Blob 数据以验证数据可用性。

这导致带宽和存储使用量迅速增长，并成为扩展性的障碍，尤其是在越来越多的 Layer 2 交易依赖 Blob 将数据发布到以太坊的情况下。

PeerDAS 通过允许节点仅对 Blob 数据进行采样来改变这种机制。得益于基于统计方法的验证，网络仍然可以确保完整数据的真实可用性，而无需每个节点处理所有数据。这是迈向 Danksharding 的重要一步，Danksharding 是以太坊长期路线图中设定的完整分片解决方案。

得益于 PeerDAS，每个区块的 Blob 数量将从 6 个增加到 9 个，同时目标 Blob 数量参数下调至 5 个，以保持成本更加稳定。这有助于 Rollup 以更低的成本发布更多数据，直接降低用户在 Layer 2 网络上支付的费用，并显著提高交易吞吐量。

除了 EIP-7594 之外，还有 2 个 EIP 在扩展和改进 DA 方面也发挥着重要作用。

EIP-7892 - “轻量级硬分叉”，仅调整 blob 参数

简而言之，EIP-7892 为以太坊提供了一种非常轻量级的硬分叉，仅用于调整与 Blob 相关的三个“旋钮”：

• 目标：每个块中所需的平均 Blob 数。
• max：每个区块允许的最大 Blob 数量。
• baseFeeUpdateFraction：Blob 费用调整的速度（向上或向下调整）。

以太坊网络无需修改大量源代码和复杂逻辑，只需更改这些参数即可增加或减少数据可用性 (DA) 容量。因此，以太坊在 L2 数据需求急剧上升时更加灵活，每次升级的风险也更低，并且能够更轻松地适应生态系统的扩展速度。

EIP-7918 - 为 Blob费用设定“最低标准”

目前的问题是，Blob 费用有时会降至非常低的水平（接近 0），而执行 gas 费用却高得多。EIP-7918 增加了一个“下限”，以确保 Blob 费用不会降得太低。

其理念是，如果执行成本仍然高于 Blob 的成本，那么费用机制将不再把 Blob 视为“剩余”容量。这样就能使 Blob 费用稳定在执行费用的 1/16 左右，而不是先降至接近零，然后急剧飙升。这带来了以下好处：

• L2 费用更加稳定，避免出现费用有时异常低廉，然后突然飙升的情况。
• 鼓励大家更频繁地使用 Blobs，而不是仅仅在它们价格极其低廉时才“趁机”购买。
• 确保 Blob 用户仍然支付部分验证 KZG 证明的成本，这在 Fusaka 和 PeerDAS 中尤为重要，并有助于使以太坊在 Surge 阶段的经济更具可持续性。

EIP-7935 和 EIP-9678：提高气体限值

这组 EIP 调整了 gas 费用和区块大小限制的计算方式，以提高吞吐量（处理的交易数量），同时限制 DoS 攻击的风险，并在容量扩展的同时保持网络稳定。

DoS（拒绝服务）是一种攻击，攻击者故意向网络发送过多的请求或数据，创建垃圾交易或消耗资源，导致节点无法跟上，从而使网络变慢或停滞。

Fusaka 旨在通过两项重要的 EIP 来提高 Layer 1 交易处理能力：

• EIP-7935 提议将每个区块的天然气限额从 3600 万升提高到 4500 万升。
• EIP-9678 的目标是 1.5 亿，是目前水平的 4 倍多。

目前以太坊的 gas 上限约为每区块 3000 万 gas，平均出块时间为 12 秒，因此最大吞吐量约为每秒 140 笔交易。

这个数字不足以满足日益增长的需求。Fusaka提出了一个路线图，计划逐步将每个区块的gas上限提高到1.5亿，是目前的4倍。如果达到这个目标，以太坊Layer 1的理论吞吐量可以提升到每秒500到700笔交易左右，具体数值取决于交易类型。

然而，提高 gas 上限并非全是好处，也会带来一些挑战。更大的区块需要更长的时间才能在节点间传播，这会给网络同步带来压力。

存储容量的快速增长也需要更多资源来维护节点。因此，EIP-7935 和 EIP-9678 将分阶段实施，并进行密切监控，以平衡扩展目标与以太坊的长期稳定性。

Verkle 树：更轻便、更智能的状态管理

目前，以太坊使用默克尔-帕特里夏树来管理状态（所有关于账户、智能合约、代币等的数据）。这种方法多年来一直运行良好，但是：

• 账户、合约和代币的数量持续增长。
• 国家数据已经变得“臃肿”。
• 完整节点需要存储数百GB的数据。

这使得小型用户很难运行自己的节点，尤其是在他们只有一台配置一般的机器的情况下。Verkle 树正是为了解决这个问题而设计的：

• 他们使用承诺方案来创建非常简洁的证明。
• 节点无需存储整个状态即可验证数据。
• 存储需求大幅降低。
• 验证速度更快。
• 运行“轻量级”节点变得更加可行。

这消除了硬件门槛，让更多人能够轻松运行节点，进而使网络更加去中心化。即使用户和应用程序数量持续增长，以太坊依然保持着良好的性能。这也是路线图“Verge”阶段的重要一步，旨在构建一个长期去中心化且易于操作的网络。

EOF：重构EVM上的智能合约布局

首先，有必要回顾一下以太坊虚拟机（EVM）及其字节码的工作原理。以太坊使用EVM作为网络的核心组件；用Solidity等高级语言编写的智能合约代码必须先编译成EVM字节码才能运行。

如今，链上 EVM 字节码没有预定义的结构。代码和数据混合在单一的指令流中。在像 Uniswap 这样的合约中，诸如费用参数之类的重要常量直接以原始数据的形式嵌入到包含可执行逻辑的同一字节码中。 

每次执行合约时，EVM 都需要解析这庞大的字节码，并执行运行时检查以区分代码和数据。这种重复的开销使得合约更难分析和优化，同时也导致执行速度变慢、成本更高。

Fusaka 通过以太坊对象格式 (EOF) 为解决这一问题奠定了基础。EOF 为 EVM 字节码引入了一种新的格式，使智能合约拥有明确的布局。 

合约不再是单一的、不透明的区块，而是被拆分成定义清晰的多个部分，例如头部、代码和数据。这种更清晰的结构使客户端和工具更容易读取和分析合约，规范了 gas 计费，并降低了未来升级过程中向 EVM 添加新操作码或功能时的风险。

EOF 会改变字节码的组织方式：

• 将合同明确分为以下几个部分：标题、代码、数据。
• 使机器和人类更容易读取、分析和优化。
• 规范气体计算方法，减少浪费。
• 限制未来向 EVM 添加新操作码时的风险。

在实施方面：

• EOF 是一个包含 12 个协同工作的 EIP 的软件包。
• 如果进展顺利，这个数字可以扩大到 16 个 EIP。

这被认为是 EVM 最深刻的结构性变革之一，为未来更顺利的升级铺平了道路，并减少了开发人员面临的挑战。

尽管EOF目前计划包含在Fusaka的硬分叉中，但由于其复杂性以及可能出现的延误，最终状态仍不确定。开发人员强调，PeerDAS是目前的优先项目，如有必要，EOF可能会推迟到后续的硬分叉中，以确保Fusaka的进度。

EIP-7951（支持 secp256r1）

Fusaka 还简化了以太坊与链下世界的“通信”。EIP-7951 增加了对 secp256r1 椭圆曲线的支持，该曲线广泛应用于企业操作系统和安全硬件，例如 Apple Secure Enclave。

有了针对该算法的预编译程序，以太坊将与 iOS 和 Android 上的钱包更加自然地兼容，并且更容易集成到供应链、企业身份验证或数字身份管理等系统中。

此外，EIP-7939 还新增了 CLZ（计算前导零）操作码，旨在提升智能合约的算术效率。虽然它的评价不如 PeerDAS 或 Verkle 树，但该操作码仍然具有实际应用价值：在一些复杂的处理场景中，尤其是在数据量庞大的 DeFi 项目中，它可以节省约 2-3% 的 gas 费用。

Fusaka会给以太坊带来什么？

Fusaka专注于后端，而Pectra则侧重前端：

• Pectra 实现了账户抽象化，从而支持智能钱包。
• Fusaka 为 Pectra 的功能添加了 PeerDAS 和 Verkle 树，以支持更高的吞吐量。
• 它们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 限制发生了变化，Layer 2 的数据发布效率也更高，Fusaka为以太坊开启了吞吐量的新时代。

• 当 gas 限制增加时，Layer 1 每个区块可以处理的交易数量也会显著增加。
• 同时，PeerDAS 允许汇总以更低的成本写入更多数据，这可能会导致第 2 层交易量的爆炸式增长。
• 综合来看，以太坊更接近每秒处理数千笔交易的目标，而这一数字以前主要与高性能区块链相关。

更高的吞吐量也意味着更低的费用，而费用一直是以太坊经常受到的批评。

• 当网络能够处理更多交易时，对区块空间的竞争就会减少，从而降低平均 gas 价格。
• 对于汇总应用，PeerDAS 显著降低了数据成本，因此最终用户间接受益于更便宜、更稳定的交易费用。
• 对于刚接触 Web3 的新用户来说，这一点尤其重要，如果他们仅仅为了尝试一个简单的操作就必须支付高额费用，很容易就会感到沮丧。

然而，提高吞吐量并不意味着牺牲稳定性。Fusaka也非常重视保护网络免受垃圾邮件和拒绝服务 (DoS) 攻击。一些提案通过调整每笔交易的 gas 上限或提高过于复杂操作的成本，来增加垃圾邮件攻击的难度和成本。当交易数量和链上活动增长时，这一保护层有助于以太坊保持平稳运行，避免网络因流量过大或攻击而“瘫痪”。

从长远来看，Fusaka 还有助于加强以太坊的去中心化，减轻节点运营商的负担。

• Verkle 树可以缩小状态数据量，因此更多的人可以使用适中的基础设施运行节点，而无需极其强大的硬件或非常高的存储成本。
• PeerDAS 将数据负载分散到网络中的更多组件上，从而减轻了验证的参与难度。
• 随着越来越多的人能够运行自己的节点，网络对少数验证者或大型基础设施提供商的依赖性降低，这为以太坊的强大、开放和抗中心化奠定了基础。

结论

Fusaka标志着以太坊的发展进入了一个新阶段，它从主要“优化”用户体验转向升级系统核心。Fusaka不再仅仅关注智能钱包或链上交互，而是着眼于三大支柱：

• 增加网络可处理的交易数量。
• 降低节点上的存储压力。
• 为 dApp 开发者创造更舒适的环境。

如果说 Pectra 是激活以太坊更多使用需求的升级，那么 Fusaka 则扮演了基础设施层的角色，使网络足够强大，能够处理这种负载，使以太坊更接近高性能区块链的标准，同时又不牺牲去中心化。

常见问题解答

Q1. Fusaka 与 Pectra 有什么不同？

Pectra 更侧重于“前端”，提供账户抽象和智能钱包等功能，而 Fusaka 则专注于“后端”，通过 PeerDAS、更高的 gas 限制和 Verkle 树等改进措施来提高吞吐量、改善数据可用性并减轻节点负担。

Q2. Fusaka 会立即改变我在以太坊上的日常用户体验吗？

对大多数用户而言，Fusaka 的影响是间接的。您可能主要会感受到 Layer 2 上更低廉、更稳定的费用以及更流畅的链上活动，而不是钱包界面或交易签名方式上明显的改变。

Q3. 为什么 PeerDAS 对 Layer 2 rollups 如此重要？

PeerDAS 允许节点仅对 Blob 数据进行采样，而不是下载全部数据。这使得每个区块可以包含更多 Blob，而不会占用过多带宽和存储空间，因此 Rollup 可以以更低的成本发布更多数据，从而有助于降低费用并提高 L2 层的吞吐量。

Q4. Verkle树究竟解决了什么问题？

Verkle 树旨在缩小以太坊的状态规模，并使证明更加紧凑。它们有助于全节点存储更少的数据并加快验证速度，从而使更多人能够在配置较低的硬件上运行节点。这同时支持了可扩展性和去中心化。

Q5. 大幅提高气体排放限制是否存在风险？

是的。更大的区块传播速度可能更慢，需要更多存储空间，这会增加节点运营商的压力并延长同步时间。因此，EIP-7935 和 EIP-9678 计划逐步推出并密切监控，而不是直接达到最大目标。

以上就是什么是Fusaka升级？主要变化有哪些？会给我们带来什么？一文详解的详细内容，更多关于Fusaka升级详情介绍的资料请关注币圈188其它相关文章！