Амбиции по масштабированию Ethereum: как The Surge изменит скорость и стоимость блокчейна

Ethereum正在经历一次雄心勃勃的技术演进。名为The Surge的重大升级计划，旨在将这个全球最大的智能合约平台的交易吞吐量推向100,000 TPS以上——无论是在一层还是二层网络。这一目标的实现，既不会牺牲去中心化特性，也不会损害网络安全性。

Почему Ethereum нуждается в масштабном расширении

В настоящее время основная цепочка Ethereum (Layer 1) обрабатывает примерно 15-30 TPS. Эта скорость достаточна при простое сети, но при возникновении очередей транзакций газовые сборы резко возрастут, и обычные пользователи столкнутся с высокими затратами.

Основатель Ethereum Виталик Бутерин определил The Surge как ключевой этап в дорожной карте развития сети, его основная задача — обеспечить экспоненциальный рост пропускной способности при сохранении безопасности и децентрализации. Это важно не только с технической точки зрения, но и для того, сможет ли Ethereum действительно поддерживать глобальную экосистему приложений.

Три столпа The Surge

Техническая база сверхвысокой пропускной способности: решения второго уровня Rollup

Технология Rollup — ядро The Surge. Эти решения объединяют множество транзакций вне цепи, а затем отправляют только сводные данные в основную цепочку Ethereum. Архитектура “предварительная обработка — проверка” значительно снижает вычислительную нагрузку на основную цепь.

На рынке сейчас существуют два основных типа Rollup:

Оптимистичные Rollup предполагают, что все транзакции действительны, за исключением случаев, когда кто-то в течение установленного времени подает возражение. Такой механизм упрощает проверку и ускоряет подтверждение транзакций.

Zero-Knowledge Rollup используют криптографические доказательства (Zero-Knowledge Proofs) для мгновенной проверки, обеспечивая легитимность транзакций без задержек по времени.

По данным L2Beat, общий заблокированный объем активов (TVL) в экосистеме Ethereum второго уровня за последние 12 месяцев вырос на 216%, превысив 38 миллиардов долларов. Это свидетельствует о признании рынка технологий Rollup и создает основу для полного внедрения The Surge.

Выборка данных (DAS): революция в эффективности узлов

В децентрализованных сетях каждый узел теоретически должен проверять все транзакционные данные. Но это ведет к взрывному росту затрат на хранение и в конечном итоге угрожает децентрализации сети.

Технология DAS разрушает этот барьер. Она позволяет узлам скачивать и проверять только небольшую часть данных, а вся сеть совместно обеспечивает целостность данных. Такой распределенный механизм проверки снижает операционные издержки узлов и сохраняет безопасность.

DAS делится на две продвинутые версии: PeerDAS использует пиринговую сеть для распределения нагрузки, каждый узел проверяет отдельный набор данных; 2D DAS дополнительно оптимизирует разбиение данных и механизмы перекрестной проверки, поддерживая высокий уровень безопасности и увеличивая масштаб транзакций.

Plasma и сжатие данных: чтобы каждый байт был на вес золота

Plasma — решение для масштабирования вне цепи, полностью переносит обработку транзакций за пределы Ethereum, а основная цепочка принимает только необходимые сводки транзакций. Технология ZK-SNARKs дополнительно повышает безопасность, отслеживая движение средств через “параллельные книги”.

Сжатие данных — еще один способ повышения эффективности. Например, замена стандартных цифровых подписей на агрегированные подписи BLS позволяет объединить сотни подписей в одну, значительно экономя место в блоке.

Конкретный график The Surge

Q1 2024: запуск эпохи Proto-Danksharding

EIP-4844 вводит “данные Blob”, что напрямую снизит стоимость данных для вторых уровней. Основные платформы L2, такие как Arbitrum, Optimism, zkSync, первыми внедрят эту функцию, и пользователи сразу почувствуют снижение транзакционных сборов.

2024–2025: масштабное обновление экосистемы Rollup

Крупные проекты Rollup представят оптимизации, широко применяя доказательства SNARKs и другие криптографические методы. Системы PeerDAS и 2D DAS постепенно расширятся для обработки большего объема транзакций.

Конец 2025: оптимизация инфраструктуры Layer 1

Внедрение формата объектов Ethereum (EOF) значительно повысит эффективность выполнения смарт-контрактов, а газовые сборы продолжат снижаться. Начнутся эксперименты с многоуровневыми моделями ценообразования, позволяющими пользователям платить за вычисления, данные или хранение отдельно. Встроенные Rollup могут быть напрямую интегрированы в протокол Ethereum.

2026 и далее: полное Danksharding и постоянное развитие

Proto-Danksharding перейдет в полноценную архитектуру шардирования данных, и пропускная способность Ethereum может достичь 100 000+ TPS. В последующих обновлениях также планируется внедрение защиты от квантовых атак и улучшение бесшовной межуровневой совместимости.

Практическое влияние для пользователей и разработчиков

Резкое снижение стоимости транзакций

На сетях L2, таких как Arbitrum и Optimism, стоимость перевода ETH составляет примерно 0,24–0,78 долларов. После внедрения The Surge эта цифра может снизиться в несколько раз. Пользователи, совершающие частые транзакции — будь то DeFi, игры или NFT — сразу ощутят выгоду.

Качественный скачок в пользовательском опыте

Разработчики получат достаточную пропускную способность для создания сложных децентрализованных приложений. DeFi-протоколы смогут обеспечивать почти мгновенное урегулирование, а игры на блокчейне — работать так же плавно, как централизованные аналоги. Рынки NFT смогут справляться с высоким уровнем активности. Быстрое подтверждение транзакций улучшит пользовательский опыт и привлечет более широкую аудиторию.

Интеграция экосистемы

Перевод активов между L1 и L2 станет таким же простым, как перевод внутри кошелька. Ethereum перестанет быть разрозненными параллельными цепями, а станет единым бесшовным экосистемным пространством. Пользователи и разработчики избавятся от сложных межцепочечных операций.

Невыгодные риски безопасности

Расширение масштабов увеличивает и сложность, а вместе с ней — новые риски безопасности. Системы Rollup зависят от криптографической доказательности, и любые уязвимости могут привести к потерям средств. Виталик Бутерин особо отметил угрозу квантовых вычислений — команда Ethereum уже работает над квантоустойчивыми криптографическими решениями.

Кроме того, переход от Proto-Danksharding к полноценному Danksharding может вызвать временную нестабильность сети, а в период трансформации — колебания газовых сборов. Пользователи и разработчики должны оставаться бдительными и своевременно адаптироваться к изменениям протокола.

Дорожная карта Ethereum

The Surge — лишь один из этапов в дорожной карте Ethereum. Далее идут The Splurge (оптимизация ценообразования и формата транзакций), The Verge (повышение эффективности консенсуса через безсостояние клиентов), The Purge (очистка избыточных данных и оптимизация узлов) и другие.

Главная цель Ethereum — создать блокчейн, способный поддерживать миллионы пользователей по всему миру, при этом не идти на компромисс с безопасностью и децентрализацией.

Итог

The Surge — это вершина исследований по масштабированию Ethereum. Благодаря множеству технологий, таких как Rollup, DAS, Plasma, обновление планируется вывести сеть на новый уровень — 100 000+ TPS. Для пользователей это означает значительное снижение газовых сборов и ускорение транзакций; для разработчиков — возможность создавать более сложные и амбициозные децентрализованные приложения.

Однако любое крупное обновление связано с рисками. Уязвимости решений второго уровня, нестабильность переходного периода требуют высокой бдительности сообщества. Успех Ethereum зависит от того, сможет ли каждое обновление балансировать между инновациями и стабильностью. Процесс внедрения The Surge — это тщательно спланированная технологическая эволюция, каждый шаг которой закладывает основу для следующего, ведя к более масштабируемому, эффективному и безопасному будущему блокчейна.