Vitalik最新文章：以太坊将变身为密码学世界计算机

原标题：The cryptographic world computer；作者：Vitalik，以太坊创始人；编译：金色财经

我们把以太坊称为“一条区块链”，仿佛它从根本上与中本聪在2009年创造的比特币是同一种技术。在许多方面确实如此，而且在某些方面，即使是未来沿着 Strawmap 路线构建的“精简以太坊”，也仍然保留着区块链的核心特征。但与此同时，这项技术在过去十五年中已经发生了巨大的演变，并准备在未来三年中进一步演变——以至于把以太坊正在走向的东西称为一种性质上不同的系统，是公平的。

今天的以太坊拥有通用计算、权益证明、使用零知识证明的链上应用，以及提供扩展性和隐私的 L2。明天的以太坊将拥有可在极端规模与完全通用性之间调节的计算、多种形式的多参与者区块构建、高度优化的权益证明形式，以及内嵌于基础层并发挥关键作用的零知识证明。

本文将梳理2010年的区块链与2030年的区块链之间一些最重要的根本差异，既从技术的角度，也从用户可期望拥有哪些属性的角度。

首先，让我们逐节回顾最初的比特币白皮书，看看它与以太坊相比如何——分别对应2015年（黄色）、2025年（绿色）和2030年（蓝色）。

基本上每一节都有巨大变化。为了更紧凑，让我们把它做成一张表：

几乎每一个作为区块链核心属性的东西，要么已经从根本上改变，要么很快将从根本上改变：

• 验证：下载并重新执行 → PeerDAS 采样并验证 SNARK

• 共识：PoW → PoS → 大幅优化的 PoS

• 区块构建权：单一矿工构建区块 → 多方区块构建

正如 AI 可能会说的，唯一诚实的结论（好吧，诚实的点睛之笔）是：像 Lean 升级后的以太坊这样的现代密码学网络，在很大程度上是出于历史原因才被称为“区块链”。实际上，它是一种混合构造，融合了两条脉络：

• 中本聪的核心思想

• 源自50年学术界、在2009年甚至尚不存在（或尚未成熟）的新强大密码学机制

加密有多少密码学？2009 年、2020 年和 2030 年的对比。

密码学并不是唯一重要的科学。同样重要的还有：形式化验证、数据库理论、点对点网络理论的改进、信息论、经济学等等。但所有这些都与“每个人都尝试用有效 PoW 制造下一个区块，一个人成功，广播它，其他人下载并重新执行，重复”这一根本核心相容。而密码学的变化则不然。

那么，这对用户意味着什么？

最重要的结论是，用户面临的权衡集合正在发生根本性变化：

在构建应用时，计算结构开始变得非常重要。在简单的区块链中，1字节 = 1字节，1 gas = 1 gas。在未来的架构中，同样数量的计算，如果你把它全部塞进一笔难以理解、串行执行的交易中，成本会高得多；而如果你把它放入可以并行化或修剪的良好封装依赖中，最好是在交易甚至进入最终区块之前，成本就会低得多。这会影响开发者的激励，并将随着时间影响所有使用以太坊的应用的结构：也许从长远来看，我们会趋近于这样一种编程模式——与描述非交换状态变更和排序直接相关的信息被发布到链上，而其他所有内容在甚至被纳入区块之前就已被聚合。

结构化计算让区块链能够更有效地专注于其工作

也许最重要的转变是，网络的去中心化性质正在从纯粹为了安全和稳健而承担的负担，转变为至少在某些有限情况下，甚至从性能角度看也是一种优势。去中心化网络允许更大容量的数据并行存储。它允许大量计算并行发生，在许多情况下是在内存池内。在少数情况下，它增强了隐私，因为只有去中心化网络才能有效隐藏元数据（例如数据和请求来自哪里）。

早在2010年代中期，这就是以太坊的一个早期梦想：我们不仅可以为了稳健性而去中心化，还可以为了提高规模而去中心化。如果中心化系统可以在不同参与者之间拆分工作以提高性能，那么我们也可以。当时，这之所以不可行，有一个主要原因：缺少的要素是验证。如果你拆分工作，你必须验证每个工作单元是否正确完成。早期设计试图用随机抽样的委员会来修补这一点，但它们都遇到了同一个瓶颈：第一，委员会设置复杂、成本高昂，并大大增加延迟；第二，如果委员会失败，就没有补救办法。现在，借助现代密码学，这个问题已经解决，而且该解决方案的开销系数正在逐月下降。

另一个值得关注的领域是，去中心化可能改善延迟方面的性能。以太坊本身永远不会拥有与服务器竞争的延迟，但围绕它构建的基础设施可能可以。

总的来说，在用户和链之间创建一个更强的去中心化层，而它本身不是一条链，可以让以太坊变得非常强大，同时不损害链的任何根本属性。

在未来更晚的时候，以太坊可能会经历另一次转变——混淆（obfuscation，iO）的可能崛起。这里的圣杯是，可行的混淆可以消除隐私与泛化之间的权衡：你可以拥有涉及无限数量（异步）参与者的完全泛化计算，并以完全安全和加密的形式进行。即使是弱版本的混淆，在例如加密内存池等方面也有许多应用。但本文中的所有结论都将在那一切可用之前很久就适用。

这就是“密码学世界计算机”：从以太坊仅仅是一个你可以不加区分地倾倒计算和数据并加以执行的账本，转变为一种将区块链与密码学隐私和验证以及强大的去中心化链下组件相结合的架构。

完全构建出这一设计仍有许多挑战。让零知识证明足够高效且足够安全是困难的，但它是被封装的复杂性，并且已经在借助 AI 工具进行大量优化。更困难、系统上也更复杂的部分，可能是管理和并行化对极大量状态的访问。关于如何处理这一点，已经有许多思路出现，不过它们需要被完善，尤其是随着我们进一步了解未来将运行哪些应用。

如果你看看 Strawmap，Hegota——计划于明年进行的分叉——很可能是以太坊最后一个“正常”分叉，其功能和技术对于2015年的人来说是可以认出的。此后的一切都涉及递归 STARK、自动化形式化验证、高度优化的共识算法，并使其全部量子安全。通过 PeerDAS，以太坊开始了从仅仅是一条区块链向更强大事物的转变。从 Hegota 之后开始，这一转变成为以太坊的主要故事。

最终结果：比仅用上一代技术所能做到的任何东西都更便宜、更具扩展性、更私密的高安全性计算。

密码学世界计算机。