一文了解以太坊 Pectra 升級：各項 EIPs 全解析

本文源自 Tanay Ved, Coin Metrics 所著文章，由 GaryMa wublockchain 整理、編譯及撰稿。 （前情提要：以太坊 Pectra 升級敲定 4/30 上線主網，能成 ETH 反彈強心針嗎？ ） （背景補充：ETH 硬起來！Pectra、Fusaka、Glamsterdam 升級三重奏，核心開發者告訴你以太坊未來在哪 ） 關鍵要點 Pectra 是以太坊的下一次重大升級，涉及執行層（Prague）和共識層（Electra）的變更。在經歷了測試網 Pectra 升級的一波三折後，最終確定於 5 月 7 日 10:05 UTC 附近啟用 Pectra 主網升級。 此次升級將對質押、Layer 2 可擴展套件性和使用者體驗（UX）進行關鍵改進，並為未來的變革奠定基礎。 主要變化包括：提高驗證者的質押上限、靈活的質押提款、帳戶抽象的增強以及增加 blob 吞吐量，以提升網路效率和安全性。 引言 距離 「合並」（The Merge）已有 31 個月，距離 「Shapella」 升級 24 個月，距離 「Dencun」 升級 13 個月，以太坊即將迎來下一次重大升級 — — Pectra 硬分叉。 而在 Pectra 主網升級之前的測試網升級，可謂是一波三折。 Holesky 測試網的 Pectra 升級於 2 月 24 日 21:55 UTC 啟用，不過由於客戶端軟體配置錯誤（Geth、Nethermind 和 Besu 的存款合約地址錯誤）而中斷，導致鏈分叉。開發者討論了通過大規模懲罰事件恢復網路的計劃，旨在加速錯誤驗證者的退出並實現網路最終確定性，直至 3 月 11 日才能實現最終化。 Sepolia 測試網的 Pectra 升級於 3 月 5 日按計劃升級，由於自定義存款合約配置問題導致部分執行層（EL）客戶端在區塊中包含交易時出現異常，不過問題很快就得到修復，網路也實現最終化。 3 月 19 日，為了測試驗證者退出，推出了新測試網 Hoodi，並於 3 月 26 日成功啟用 Pectra 網路升級。 以太坊 Pectra 測試網的升級歷經兩月波折，為主網部署鋪平道路，最終確定於 5 月 7 日 10:05 UTC 附近啟用 Pectra 主網升級。 與以往的以太坊升級類似，Pectra 同時涉及執行層（EL）和共識層（CL）。其名稱正體現了這一雙重重點：Prague（布拉格）代表執行層升級，以紀念 Devcon 4 舉辦地；Electra（Electra 星）則象徵共識層升級。 Pectra 是以太坊歷史上涉及 EIP（Ethereum Improvement Proposals，以太坊改進提案）數量最多（11 個 EIPs）的硬分叉之一。它在去年的 Dencun 升級基礎上進一步優化，旨在改善使用者體驗（UX）、優化驗證者操作，並推動 Layer 2 擴展套件，預計將對以太坊生態系統產生深遠影響。 本文我們將根據每個 EIP 所屬領域進行歸類劃分，深入分析各項 EIP。 驗證者和質押機制的改進 Pectra 通過三項主要 EIP 優化以太坊 PoS 系統中的驗證者操作體驗： EIP-7251：提高最大有效餘額（MaxEB） 目前，以太坊的質押機制限制單個驗證者的有效質押上限為 32 ETH，這意味著獨立質押者必須以 32 ETH 為單位進行質押，而超過該限額的獎勵不會計入有效質押。 EIP-7251 提議將最大有效餘額（MaxEB）提高至 2048 ETH，允許單個驗證者的質押範圍擴展套件至 32 至 2048 ETH，帶來的影響包括： 提升質押靈活性：質押者可以將所有收益復投到有效質押餘額中，而無需受限於 32 ETH 的倍數。例如，一個持有 33 ETH 的驗證者，現在所有 33 ETH 都可以獲得質押獎勵，提高資金效率和靈活性。 減少驗證者數量：目前以太坊共有 105 萬個活躍驗證者，該 EIP 允許大型運營者合並其驗證者，從而降低總數，減輕網路負擔。 降低網路負載：儘管較多的驗證者有助於去中心化，但也會增加頻寬和計算負擔。提高 MaxEB 可以優化驗證者集，減少點對點通訊的開銷。 EIP-7002：執行層可觸發提款 EIP-7002 進一步增強驗證者功能，允許其通過執行層（0x01）提款憑證直接觸發退出和部分提款。 目前，驗證者有兩個金鑰： 活動金鑰，用於執行驗證職責； 提款金鑰，用於訪問和管理質押資金。 此前，只有活動金鑰能觸發退出，而提款金鑰則無法自主操作。EIP-7002 允許提款金鑰也能觸發提款，這帶來了： 更大的資金控制權：驗證者可以直接管理資金，而無需依賴節點運營商。 支援完全去信任的質押池，提高安全性和去中心化程度。 EIP-6110：鏈上儲存驗證者存款 目前，當新驗證者在執行層存款後，需要等待共識層識別並處理，導致啟用延遲。 EIP-6110 允許執行層直接向共識層傳遞存款資訊，減少額外的驗證步驟，使驗證者的啟用時間從約 9 小時縮短至約 13 分鐘。 提升 Layer 2 擴展套件能力：提高 Blob 吞吐量 EIP-7691：增加 Blob 吞吐量 去年 Dencun 升級引入了 Blobs，作為 Layer 2 rollups 儲存資料的高效方式。目前，每天約有 2.1 萬個 Blobs 在以太坊上提交，但容量已接近上限，導致費用上漲並限制了吞吐量。 當前，以太坊每個區塊的目標 Blob 數量為 3 個，最大為 6 個。EIP-7691 提議將其目標值提高至 6，最大值提高至 9，以增加資料儲存容量，提高吞吐量和可擴展套件性。這將降低資料儲存成本，從而減少 L2 交易費用。 EIP-7623：提高 calldata 成本 在 Blob 機制推出之前，L2 主要使用 calldata 儲存資料，並在某些情況下仍然沿用，因為它可能更具成本效益。 EIP-7623 提高 calldata 費用，以激勵 L2 主要使用 blob 儲存資料...