重點摘要
- – 一體化升級,提升運行效率:Pectra 結合執行層(Prague)與共識層(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。
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
自 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。
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。
Image Credit: Rex Kirshner
Pectra 升級的關鍵功能
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) 與 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。
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。
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。
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。
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。
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。
在 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。
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。
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 或 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。
Image Credit: Pixelplex
Layer-2 擴容解決方案
像 Arbitrum、Optimism、zkSync 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。
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 和 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 Magicians、EthStaker 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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