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以太坊 2026 升级：PeerDAS 和 zkEVMs 如何最终破解区块链不可能三角

· 阅读需 11 分钟
Dora Noda
Dora Noda
Software Engineer

“三难困境已经解决 —— 不是在纸面上，而是通过实际运行的代码。”

维塔利克 · 布特林（Vitalik Buterin）在 2026 年 1 月 3 日说的这番话，标志着区块链历史上的一个分水岭。近十年来，区块链三难困境（Blockchain Trilemma）—— 即同时实现可扩展性、安全性和去中心化这一看似不可能完成的任务 —— 一直困扰着每一位严肃的协议设计者。现在，随着 PeerDAS 在主网上运行以及 zkEVM 达到生产级性能，以太坊声称已经做到了许多人认为不可能的事情。

但究竟改变了什么？对于进入 2026 年的开发者、用户和更广泛的加密生态系统来说，这意味着什么？

Fusaka 升级：以太坊自合并以来最大的飞跃​

2025 年 12 月 3 日，在 slot 13,164,544（UTC 时间 21:49:11），以太坊激活了 Fusaka 网络升级 —— 这是该年度第二次重大代码更改，也可以说是自合并（The Merge）以来最具影响力的更改。此次升级引入了 PeerDAS（对等数据可用性抽样），这是一种从根本上改变以太坊处理数据方式的网络协议。

在 Fusaka 之前，每个以太坊节点都必须下载并存储所有 blob 数据 —— 即 Rollup 用于向第 1 层（Layer 1）发布交易批次的临时数据包。这一要求造成了瓶颈：增加数据吞吐量意味着对每个节点运营商的要求更高，从而威胁到去中心化。

PeerDAS 完全改变了这一等式。现在，每个节点仅负责 总 blob 数据的 1/8，网络使用纠错码（erasure coding）来确保任何 50% 的碎片都能重构出完整的数据集。以前每天下载 750 MB blob 数据的验证者，现在仅需约 112 MB —— 带宽需求降低了 85%。

即时效果显而易见：

  • Layer 2 交易费用在第一个月内下降了 40-60%
  • 每个区块的 Blob 目标从 6 个增加到 10 个（2026 年 1 月将达到 21 个）
  • L2 生态系统理论上现在可以处理 100,000+ TPS —— 超过了 Visa 平均 65,000 的水平

PeerDAS 的实际运作原理：无需下载的数据可用性​

PeerDAS 的天才之处在于“抽样”。节点不再下载所有内容，而是通过请求随机部分来验证数据是否存在。以下是技术细节：

扩展后的 blob 数据被分为 128 个称为“列”（columns）的碎片。每个常规节点至少参与 8 个随机选择的列子网。由于数据在分发前使用了纠错码进行扩展，因此在数学上，接收 128 列中的 8 列（约占数据的 12.5%）就足以证明完整数据是可用的。

这就像检查拼图一样：你不需要拼好每一块碎片就能确认盒子里没有缺失一半。精心选择的样本就能告诉你需要知道的信息。

这种设计实现了一个非凡的目标：与之前的“每个人下载所有内容”模式相比，实现了 理论上 8 倍的扩展，且没有增加节点运营商的硬件要求。在家中运行验证者节点的独立质押者仍然可以参与 —— 从而保留了去中心化。

此次升级还包括 EIP-7918，它将 blob 基础费用与 L1 Gas 需求挂钩。这防止了费用降至毫无意义的 1-wei 水平，从而稳定了验证者奖励，并减少了 Rollup 利用费用市场进行的垃圾邮件攻击。

zkEVM：从理论到“生产级性能”​

虽然 PeerDAS 处理数据可用性，但以太坊三难困境解决方案的另一半涉及 zkEVM —— 即零知识以太坊虚拟机，它允许使用加密证明来验证区块，而不是重新执行。

这里的进展令人惊叹。2025 年 7 月，以太坊基金会发布了《交付 L1 zkEVM #1：实时证明》，正式介绍了基于 ZK 验证的路线图。九个月后，生态系统突破了其目标：

  • 证明延迟（Proving latency）：从 16 分钟降至 16 秒
  • 证明成本：大幅下降 45 倍
  • 区块覆盖率：99% 的以太坊区块在目标硬件上能在 10 秒内完成证明

这些数字代表了根本性的转变。主要参与团队 —— SP1 Turbo (Succinct Labs)、Pico (Brevis)、RISC Zero、ZisK、Airbender (zkSync)、OpenVM (Axiom) 和 Jolt (a16z) —— 共同证明了实时证明不仅可行，而且具有实用性。

最终目标是维塔利克所称的“验证而非执行（Validate instead of Execute）”。验证者将验证一个小型的加密证明，而不是重新计算每笔交易。这将安全性与计算强度解耦，允许网络在保持（甚至提高）安全性保障的同时，处理远超以往的吞吐量。

zkEVM 类型系统：理解权衡​

并非所有的 zkEVM 都是平等的。维塔利克 2022 年的分类系统对于理解设计空间仍然至关重要：

Type 1（全以太坊等效）：这些 zkEVM 在字节码级别与以太坊完全一致 —— 这是“圣杯”，但生成证明的速度也最慢。现有的应用和工具无需任何修改即可开箱即用。Taiko 是这种方法的代表。

Type 2（全 EVM 兼容）：这些优先考虑 EVM 等效性，同时进行少量修改以提高证明生成速度。它们可能会用 Poseidon 等 ZK 友好型哈希函数替换以太坊基于 Keccak 的 Merkle Patricia 树。Scroll 和 Linea 走的就是这条路。

Type 2.5（半兼容）：对 Gas 成本和预编译进行微调，以换取显著的性能提升。Polygon zkEVM 和 Kakarot 在此运作。

Type 3（部分兼容）：为了更容易开发和生成证明，与严格的 EVM 兼容性有较大的背离。大多数以太坊应用程序可以工作，但有些需要重写。

以太坊基金会 2025 年 12 月的公告设定了明确的里程碑：各团队必须在 2026 年底前实现 128 位可证明安全性。安全性而不仅仅是性能，现在是 zkEVM 广泛采用的决定性因素。

2026-2030 年路线图：未来规划​

Vitalik Buterin 在 2026 年 1 月的文章中概述了以太坊持续演进的详细路线图：

2026 年里程碑：

  • 通过 BALs（区块拍卖限制）和 ePBS（原生提议者-构建者分离）实现的独立于 zkEVM 的 Gas 限制大幅提升
  • 首次运行 zkEVM 节点的机会
  • BPO2 分叉（2026 年 1 月）将 Gas 限制从 60M 提高到 80M
  • 每个区块的最大 Blob 数量达到 21 个

2026-2028 年阶段：

  • 重新调整 Gas 定价，以更好地反映实际计算成本
  • 状态结构的更改
  • 执行负载迁移到 Blob 中
  • 使更高 Gas 限制更安全的其他调整

2027-2030 年阶段：

  • zkEVM 成为主要的验证方式
  • Layer 2 Rollup 中 zkEVM 与标准 EVM 并行运行的初期阶段
  • 潜在演进为 zkEVM 作为 Layer 1 区块的默认验证器
  • 保持对所有现有应用程序的完全向后兼容性

跨越 2026-2035 年的 “精简以太坊计划”（Lean Ethereum Plan）旨在基础层实现 抗量子攻击和持续 10,000+ TPS，而 Layer 2 将推动总吞吐量进一步提升。

这对开发者和用户意味着什么​

对于在以太坊上构建的开发者来说，其影响是深远的：

更低的成本：随着 Fusaka 升级后 L2 费用下降 40-60%，以及 2026 年 Blob 数量扩展后可能实现的 90% 以上的降幅，此前不具备经济可行性的应用将变得可行。微交易、频繁的状态更新以及复杂的智能合约交互都将从中受益。

保留的开发工具：对 EVM 等效性的关注意味着现有的开发栈仍然适用。随着 zkEVM 采用率的提高，Solidity、Hardhat、Foundry 等开发者熟悉的工具将继续发挥作用。

新的验证模型：随着 zkEVM 的成熟，应用程序可以利用密码学证明来实现此前无法实现的使用场景。无信任桥、可验证的链下计算和隐私保护逻辑都将变得更加实用。

对于用户而言，收益更为直接：

更快的最终确认性：ZK 证明可以提供密码学上的最终确认，无需等待挑战期，从而缩短跨链操作的结算时间。

更低的费用：数据可用性扩展和执行效率提升的结合将通过降低交易成本直接惠及终端用户。

相同的安全模型：重要的是，这些改进都不需要信任新的第三方。安全性源于数学——密码学证明和纠删码保证——而不是源于新的验证者集或委员会假设。

剩余的挑战​

尽管前景一片大好，但仍有大量工作要做。Vitalik 本人承认，对于 zkEVM 来说，“安全性是剩下的核心挑战”。以太坊基金会专注于安全的 2026 年路线图反映了这一现实。

证明的安全性：在所有 zkEVM 实现中达到 128 位可证明安全性需要严谨的密码学审计和形式化验证。这些系统的复杂性创造了巨大的攻击面。

证明者中心化：目前，ZK 证明的计算强度很高，只有专门的实体才能经济地生成证明。虽然去中心化的证明者网络正在开发中，但过早推出 zkEVM 可能会带来新的中心化风险。

状态膨胀：即使执行效率有所提高，以太坊的状态仍在持续增长。路线图包括状态过期和 Verkle 树（计划在 2026 年底的 Hegota 升级中实施），但这些都是可能扰乱现有应用的复杂变更。

协作复杂性：众多变动环节——PeerDAS、zkEVM、BALs、ePBS、Blob 参数调整、Gas 重新定价——带来了协作挑战。每次升级都必须仔细排序以避免回退。

结论：以太坊的新纪元​

区块链不可能三角（Trilemma）定义了协议设计的十年。它塑造了比特币保守的方法，为无数 “以太坊杀手” 提供了合理性，并驱动了数十亿美元的竞争性 L1 投资。现在，随着主网上运行的实时代码，以太坊声称已经通过巧妙的工程设计而非根本性的妥协解决了这一难题。

PeerDAS 和 zkEVM 的结合代表了一种真正的创新：在这种系统中，节点可以验证更多数据的同时下载更少的数据，执行可以被证明而非重新计算，且可扩展性的改进增强了而非削弱了去中心化。

在现实世界采用的压力下，这能经受住考验吗？zkEVM 的安全性是否足以支撑 L1 集成？2026-2030 年路线图的协作挑战能否得到解决？这些问题仍然悬而未决。

但这是第一次，从当前的以太坊通往真正可扩展、安全、去中心化网络的道路是通过已部署的技术，而非理论白皮书实现的。这种区别——实时代码与学术论文——可能证明是自权益证明（Proof-of-stake）发明以来，区块链历史上最重要的转变。

不可能三角似乎终于遇到了对手。

参考资料​

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