以太坊邁向萬級 TPS 新時代：ZK 技術助力擴容

以太坊正在探索新的擴容方向和願景，旨在實現每秒萬級交易處理能力(TPS)。經過多年圍繞二層網路(L2)擴容的探索，以太坊主網(L1)終於找到了在保持最大去中心化前提下實現極致擴容的可行路徑。

未來幾年內，以太坊的 Gas 上限和 TPS 將每年提升數倍。驗證者不再需要重復執行每筆交易，而是只需驗證一份零知識證明(ZK-proof)，以確認這批交易的正確執行。這將使底層網路的 TPS 提升至每秒上萬筆。與此同時，L2 網路也會同步擴容，實現數十萬甚至數百萬 TPS。一種名爲"原生 Rollup"的新型 L2 將像可編程分片一樣運行，提供與 L1 相同的安全性。

雖然這些提案尚未正式獲得以太坊治理流程批準，但它們建立在 Vitalik Buterin 自 2017 年就開始探索的思路之上，並得到了以太坊基金會核心研究員的支持。

以太坊一直對去中心化有着近乎執着的堅持。與其他採用更強大硬件和計算能力來擴大吞吐量的區塊鏈不同，以太坊甚至可以運行在樹莓派上。這種低門檻設計讓超過 15,000 個公開節點和上百萬驗證者參與網路，使得幾乎不可能審查以太坊上的交易，並使整個網路對攻擊具有極強的韌性。

然而，這種去中心化設計的代價是速度極慢——當前 TPS 僅爲每秒 18-20 筆交易。正因如此，以太坊在 2020 年不得不走上了 L2 分層擴容這條路線。

零知識證明技術被視爲破解區塊鏈不可能三角的關鍵。它能夠在不泄露交易細節的前提下，數學上證明一大批復雜交易已被正確執行。生成 ZK 證明的過程雖然復雜，但驗證一份證明是否正確卻既快又輕量。

以太坊未來的構想是讓驗證者只需檢查一份極小的 ZK 證明的數學結果即可，而不是讓大量性能有限的節點逐筆重算所有交易。這種方法將大幅提高網路的處理能力，同時保持驗證的硬件要求極低。

在未來的升級路線中，以太坊計劃先發布支持 ZK 驗證的改造版客戶端，使驗證者可以選擇通過檢查零知識證明來完成驗證。最初，只有少數驗證者會率先切換到新的驗證模式，以便在早期排查和修復潛在問題。

用戶將主要感受到 L1 的 Gas 上限提高，即網路的經濟活動能力增強。最近，L1 Gas 上限已提高了 22%，達到 4500 萬。有研究員提出每年自動三次上調 Gas 上限的建議，按此計劃，四年後以太坊主網就能實現約 2000 TPS。更激進的提案甚至建議到 2031 年可達到約 1 萬 TPS 的吞吐量。

這一擴容路線圖展現了以太坊在保持去中心化的同時，大幅提升網路性能的決心。隨着技術的不斷進步，以太坊有望在未來幾年內實現顯著的性能提升，爲更廣泛的應用場景和用戶需求提供支持。