以太坊 Pectra 升級指南:從帳戶抽象到質押變革,您需要知道的事

2025-03-07

重點摘要

  • 一體化升級,提升運行效率:Pectra 結合執行層(Prague)共識層(Electra)的更新,簡化升級流程,降低開發者與驗證者的同步風險。
  • – 重大功能更新帳戶抽象(EIP-7702)讓交易更直覺,提高質押上限(EIP-7251)提升運作效率,增強數據可用性(EIP-7742)支援 Layer-2 擴容。
  • – 潛在挑戰:可能帶來驗證者中心化風險帳戶抽象的安全隱憂,以及測試網問題(像是鏈分裂與空區塊現象)。
  • – 生態影響:機構質押可能進一步成長,DeFi 和 NFT 平台可利用手續費贊助機制,而 Layer-2 網路則能透過更高效的數據處理來降低成本與提升速度,讓以太坊更具競爭力。

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以太坊預計在 2025 年 3 月中旬 迎來 Pectra 升級,這將是以太坊發展過程中的重要里程碑。與過去的升級不同,Pectra 採用了雙層升級模式,將執行層(Prague)與共識層(Electra)合併更新,透過多項 Ethereum Improvement Proposals(EIP) 來提升可擴展性、安全性與易用性

過去,以太坊的執行層與共識層通常是分開升級的,以降低技術風險和複雜度。然而,Pectra 創新地將兩者合併為單一升級版本,讓開發者、驗證者、機構和用戶都能更順利適應新變更,減少同步問題與升級過程中的影響。

當然,這次升級在多個測試網部署時也遭遇了一些挑戰,讓社群在期待的同時,也對可能的風險抱持謹慎態度。

本篇文章將帶您回顧 以太坊的升級歷程,解析 Pectra 的關鍵特點,以及探討這次升級可能對生態系統帶來的影響與挑戰


目錄

以太坊升級歷程回顧

  • – 重要里程碑:從 Frontier 到 The Merge

為何要進行雙層升級?

  • – 執行層(Prague)
  • – 共識層(Electra)
  • – 合併升級的好處

Pectra 升級的關鍵功能

  • – 帳戶抽象(EIP-7702)
  • – 提升驗證者質押上限(EIP-7251)
  • – 強化數據可用性(EIP-7742)
  • – 驗證者存款鏈上處理(EIP-6110)
  • – 智慧合約控制的質押提款(EIP-7002)

近期發展與測試情況

  • – Holesky 測試網問題
  • – Sepolia 測試網發現

對以太坊生態的影響

  • – 機構採用與質押增長
  • – DeFi 和 NFT 市場影響
  • – Layer-2 擴容方案的變化

潛在風險與挑戰

  • – 驗證者中心化的疑慮
  • – 帳戶抽象的安全性與技術複雜度
  • – 升級部署可能遇到的延遲
  • – 開發者適應新變更的挑戰

未來展望


以太坊升級歷程回顧

2015 年以太坊正式上線以來,已經歷過多次重大升級,每次更新都旨在解決系統瓶頸或引入新的功能:

  • Frontier(2015) – 建立以太坊的基礎架構,支援智能合約運行。
  • – Homestead(2016) – 提升網路穩定性,優化開發工具。
  • – Byzantium(2017) & Constantinople(2019) – 增強可擴展性與安全性,優化 以太坊虛擬機(EVM)
  • – Istanbul(2019) – 降低 Gas 費用,提高運行效率。
  • – 信標鏈(Beacon Chain, 2020) – 引入 權益證明(PoS),允許驗證者存入質押金。
  • – The Merge(2022) – 以太坊正式完成 PoS 過渡,取代 PoW 共識機制。
  • – Shapella 升級(2023) – 開放驗證者提取質押的 ETH。
  • – Dencun 升級(2024) – 引入 Proto-Danksharding(EIP-4844),降低 Layer-2 的數據成本。

每次升級都在前一次的基礎上進一步提升 可擴展性、安全性與運行效率。即將到來的 Pectra 升級(2025 年 3 月),將延續這一趨勢,合併執行層(Prague)與共識層(Electra),簡化運行流程,進一步強化以太坊的基礎架構。

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Image Credit: Deutsche Bank


為何需要雙層升級?

以太坊的架構主要由 兩個核心層級 組成:

  • 執行層(Prague) – 負責處理交易運行智能合約,以及執行狀態變更
  • – 共識層(Electra) – 透過 PoS(權益證明) 機制管理驗證者出塊,並確保 區塊鏈的安全性

過去,這兩個層級的升級是分開進行的,以降低技術複雜度,確保穩定性。然而,Pectra 創新地將兩者合併為一次性升級,帶來以下優勢:

  • – 簡化升級流程 – 透過單次硬分叉(hard fork),讓節點營運者與驗證者能更輕鬆應對升級變更。
  • – 降低風險 – 統一調整兩個層級,避免不同版本間的同步問題與潛在漏洞。
  • – 整體優化 – 許多 EIP(以太坊改進提案) 會影響執行層與共識層,透過統一升級能讓這些改進更有效發揮作用。
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Image Credit: Rex Kirshner


Pectra 升級的關鍵功能

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Image Credit: Benjamin Thalman

Pectra 升級引入了多項 Ethereum Improvement Proposals(EIPs),旨在改善用戶體驗、提升開發工具、優化質押效率,以及加強數據可用性。以下是最重要的幾項提案:

1. 帳戶抽象(EIP-7702)

EIP-7702 縮小了 外部帳戶(EOA)智能合約 之間的差距,讓帳戶具備更靈活的功能:

  • – 手續費贊助 – 允許第三方代付交易費用。
  • – 交易批次處理 – 用戶可一次執行多筆交易,減少 Gas 成本。
  • – 多重身份驗證 – 支援多重簽名、生物識別、硬體驗證金鑰等新方式。
  • – 資金控制與恢復機制 – 可設定每日消費限額、時間鎖定交易、社交恢復等功能。

應用場景:

  • – 遊戲 dApp 可為用戶支付 Gas 費,降低入門門檻。
  • – 企業可使用自訂身份驗證機制來保護資產。
  • – DeFi 平台可打包多筆交易,減少 Gas 成本。

潛在風險:

  • – 增加技術實作複雜度,可能影響開發者的適應成本。
  • – 擴大帳戶邏輯,帶來新的安全風險。
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Image Credit: Emmanuel Abedide

2. 提高驗證者質押上限(EIP-7251)

EIP-7251 將單一驗證者的最大有效質押額度從 32 ETH 提升至 2,048 ETH,主要目標是:

  • 減少驗證者數量 – 讓更大規模的質押者降低硬體與運行成本。
  • 提升效率 – 減少過多的小型節點,優化網絡運行。
  • 讓機構質押更方便 – 機構投資者可以管理更少的驗證者數量,同時維持高額質押。

對去中心化的影響:

  • – 可能導致更多權力集中於大型驗證者,影響去中心化程度。
  • – 但支持者認為,這有助於降低運行成本,讓網絡更高效運作。
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Image Credit: Mike Neuder

3. 增強數據可用性(EIP-7742)

EIP-7742 主要針對數據可用性,這對於 Layer-2 擴容解決方案(如 Rollups)至關重要。該提案允許動態調整 Blob 存儲空間,根據網絡需求來管理數據儲存:

  • 優化 Rollup 可擴展性 – 確保 Rollups 有足夠的數據存儲,但不會讓鏈變得過於臃腫。
  • – 提高資源利用率 – 低流量時減少不必要的數據存儲,降低運行成本。

這項 EIP 對於 Arbitrum、Optimism、zkSync 等 Layer-2 解決方案至關重要,能幫助它們更高效地運行,降低手續費。

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Image Credit: Ethereum 2077

4. 驗證者存款鏈上處理(EIP-6110)

EIP-6110 讓驗證者的存款交易可直接透過共識層處理,不再依賴執行層:

  • – 降低安全風險 – 移除存款隊列延遲,減少被攻擊的可能性。
  • – 加快驗證者加入速度 – 讓驗證者能更快速參與質押,提升以太坊的 PoS 機制效率。

這項改進簡化了驗證者的存款流程,使整個網絡運行更加順暢。

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Image Credit: SafeStake

5. 智慧合約控制的質押提款(EIP-7002)

EIP-7002 讓智能合約也能主動發起驗證者提款,帶來以下好處:

  • 自動化質押管理 – 合約可以自動再投資或重新分配質押獎勵。
  • 資金管理更靈活質押池和機構投資者可以透過智能合約動態調整資金,提高回報率。

安全考量:

  • 若智能合約出現漏洞,可能導致大規模資金損失,成為以太坊生態的一大風險點。
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Image Credit: ladislaus.eth


近期發展與測試進展

Holesky 測試網(2025 年 2 月 24 日)

Holesky 是首批實施 Pectra 升級的測試網之一。然而,由於驗證者配置錯誤,導致 鏈分裂(Chain Split),嚴重影響網絡效能。開發者迅速找出問題並修復,但這一事件也突顯了雙層升級可能帶來的潛在挑戰。

Ethereum Magicians 論壇的討論中,有社群成員擔憂這類測試網的異常,可能預示著主網升級時會遇到類似問題,若不徹底解決,可能會對以太坊的穩定性構成威脅。

Sepolia 測試網(2025 年 3 月 5 日)

在 Sepolia 測試網上,Pectra 升級的初步實施表現良好,但驗證者隨後發現部分區塊突然變成空區塊(Empty Blocks),即區塊內沒有任何交易記錄。

多位核心開發者分析後認為,這可能與 EIP-6110(驗證者存款鏈上處理) 的新共識層邏輯有關,可能存在潛在的技術漏洞。因此,有開發者建議延後 Pectra 主網升級,以確保所有問題在正式部署前完全解決。

這種情況類似於過去的 Constantinople 升級,當時開發者在主網啟動前發現了關鍵漏洞,最終決定推遲升級,以避免影響整個網絡的安全性和穩定性。

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Image Credit: Ethereum Core Dev Tim Beiko X (Twitter)


對以太坊生態的影響

機構採用

大型金融機構與跨國企業一直密切關注以太坊轉向 權益證明(Proof of Stake,PoS),主要原因是 PoS 相較於工作量證明(PoW)能耗更低,且透過質押機制能提供 穩定且可預測的收益

EIP-7251 提高單一驗證者的最大質押額度至 2,048 ETH,這讓機構投資者能夠投入更大資本,同時簡化管理,進一步增強以太坊作為機構級投資標的的吸引力。

部分市場分析師預測,隨著 Pectra 升級上線,機構資本可能會大舉流入以太坊質押市場,這將直接影響 ETH 的流動性與價格走勢

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Image Credit: Julien Riedel

DeFi 與 NFT 領域

DeFi 平台預計將從 帳戶抽象(EIP-7702) 中獲益,特別是在改善 用戶體驗 方面,這對於吸引主流用戶至關重要。例如:

  • – DeFi 應用程式可透過 交易批次處理,簡化操作並降低 Gas 成本。
  • – NFT 市場可 實施手續費贊助機制,讓新用戶購買 NFT 時無需支付 Gas 費,提高轉化率。
  • – 提升數據可用性也讓 Layer-2 網絡更適合大規模 NFT 鑄造活動遊戲 dApps,減少以往高交易量時段造成的 Gas 費暴漲問題。

這些變革將使以太坊更具競爭力,有望吸引更多 Web2 用戶進入 Web3 生態

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Image Credit: Pixelplex

Layer-2 擴容解決方案

ArbitrumOptimismzkSync 等 Layer-2 專案高度依賴以太坊的數據可用性,而 EIP-7742 的動態 Blob 存儲調整 機制,將帶來以下好處:

  • 提高 Rollup 計算效率 – Rollups 可根據需求獲取適量數據,避免鏈上數據過度膨脹。
  • – 降低 Layer-2 交易手續費 – 隨著數據存儲效率提升,交易成本可進一步下降。
  • – 提高交易處理量 – 以 Layer-2 為基礎的應用(如 DeFi、NFT 市場、遊戲等)可處理更大規模的用戶需求。

Layer-1(以太坊主網)與 Layer-2 之間的這種互補性,是以太坊擴展計劃的關鍵,而 Pectra 升級正是這條路線圖上的重要里程碑。

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Image Credit: Thirdweb


潛在風險與爭議

驗證者中心化的疑慮

  • – 提高質押上限可能導致 資本較大的個人或機構 進一步壟斷質押市場,形成 大型質押池的主導地位,削弱以太坊原本去中心化的驗證者生態。
  • – 目前,以太坊 PoS 系統依賴眾多獨立驗證者來維持網絡安全與公平性,但如果少數大規模質押者掌握過多節點,可能影響網絡的去中心化程度。

帳戶抽象的技術複雜性

  • – EIP-7702 帶來了創新的帳戶管理功能,讓交易更靈活,但同時也提高了智能合約的安全門檻
  • – 如果帳戶抽象的技術實作不夠嚴謹,可能會引入新的攻擊向量,導致合約漏洞被利用,進而影響用戶資產安全。
  • – 需要額外的審計與最佳實踐指導,以確保開發者能正確實施這些功能,減少潛在風險。

升級延遲與部署風險

  • – 測試網已經暴露出部分技術問題,例如 Holesky 測試網的鏈分裂Sepolia 測試網的空區塊
  • – 過去的升級(如 Constantinople 升級)曾因安全性問題而多次延期,因此 Pectra 也可能面臨延遲,開發者需要確保所有問題在主網上線前完全解決。
  • – 若升級過於倉促,可能導致 主網鏈分裂 或其他影響網絡穩定性的問題,進一步影響使用者信任。

開發者適應挑戰

  • – 許多開發工具、程式庫(libraries),以及最佳實踐指南需要更新,以支援 Pectra 的新功能,這對於小型開發團隊來說可能是一個門檻。
  • – 小規模團隊可能需要更多時間來適應新變更,特別是與帳戶抽象和質押管理相關的更新,這可能影響 DApp 和 DeFi 應用的開發速度。

未來展望

Pectra 升級將成為以太坊發展的重要轉折點,有望 提升網絡效能,並帶來更 高效且友善的用戶體驗。然而,仍有許多問題尚待解決,例如測試網出現的技術問題是否會影響主網升級時間,以及社群如何在 提高效率與維持去中心化 之間取得平衡。

  • 帳戶抽象的進一步發展:未來可能會有更多 EIP 提案 推動此概念,讓 交易驗證邏輯可在協議層完全自訂,進一步增強靈活性與安全性。
  • – Layer-2 的進一步整合:隨著 Rollups 技術 的成熟,鏈上數據可用性(EIP-7742)與鏈下執行機制的協同運作,將持續成為以太坊擴展計畫的核心。
  • – 質押模式創新:EIP-7251 實施後,可能會出現新的 質押金融產品,如 衍生性質押代幣(LST)或演算法收益策略,並透過 EIP-7002 的自動化提款機制 來最佳化收益管理。

社群論壇(如 Ethereum MagiciansEthStaker 社群)、以及 以太坊基金會的官方渠道,仍將是社群交流與協作的重要平台。未來的發展路線仍具備相當大的彈性,並將持續遵循 開源與迭代開發 的原則,由以太坊社群共同決定發展方向。


結論

以太坊 Pectra 升級 在可擴展性、安全性和易用性方面邁出了重要一步。透過 整合 Prague(執行層)與 Electra(共識層) 的改進,這次升級讓以太坊的發展更加順暢,為未來鋪平了道路。

關鍵 EIP 提案

  • 帳戶抽象(EIP-7702) 讓外部帳戶(EOA)能模擬智能合約,提高交易靈活性。
  • – 提高質押上限(EIP-7251) 為大型驗證者帶來更高效益,但也引發了中心化的擔憂。
  • – 增強數據可用性(EIP-7742)與鏈上存款(EIP-6110) 支援擴展與網絡安全。
  • – 智慧合約控制的提款(EIP-7002) 可能徹底改變質押管理方式。

對於驗證者、開發者和一般用戶來說,Pectra 既帶來了新機遇,也帶來了挑戰。測試、策略調整與熟悉新功能將是關鍵。在 2025 年 3 月中旬 Pectra 正式上線前,以太坊社群必須保持靈活性,必要時延遲升級,以確保長期穩定發展。

Pectra 反映了以太坊對 持續改進與大膽升級 的承諾,這將是其未來發展的關鍵一步。


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