
以太坊共同創辦人 Vitalik Buterin 於 9 月 6 日概述了一個長期交易模型,該模型可讓網路平行處理部分驗證工作。
他的提案將交易產生的效果與那些效果發生前必須滿足的條件分開。
Buterin 在一篇詳細文章中將這兩個組件描述為「動作」和「依賴項」。動作會改變以太坊的狀態,例如轉移 ETH 或呼叫合約。依賴項則涵蓋了建立交易有效性所需的信息。
數位簽名就是依賴項的一個例子。其他例子包括顯示未花費輸出存在的 Merkle 證明、零知識證明以及交易進入區塊時必須保持為真的狀態條件。
Buterin 認為,明確區分這兩者可以幫助以太坊擴展,同時不放棄其彈性執行環境。然而,該提案仍是持續協議研究的一部分。以太坊開發者尚未批准完整的設計進行部署。
以太坊交易目前將授權、費用支付和執行結合在一個共同的處理流程中。節點會檢查交易是否正確簽名、發送者是否能支付費用以及其指令是否成功執行。
其中一些檢查不依賴於交易的最終狀態變更。Buterin 表示,這些依賴項可以分開處理,並且在許多情況下可以同時處理。
例如,驗證者在接受交易之前可能需要確認簽名。該驗證不一定需要等待附加到其他交易上的不相關簽名。如果預先知道多個獨立檢查,客戶端可以將工作分配到可用的處理資源上。
依賴狀態的檢查需要更謹慎。如果較早的交易改變了相同狀態,與帳戶餘額或儲存槽相關的條件可能會失效。Buterin 表示,當交易聲明它們訪問的狀態部分時,記憶體池可以更有效地推理這些條件。
這種方法會獎勵可預測的交易。明確指定其依賴項的操作可以獲得較低的 Gas 費用,因為客戶端可以更有效地驗證它們。需要動態呼叫和不可預測狀態訪問的交易仍然是可能的,但成本可能會更高。
Buterin 估計,按交易量計算,超過 90% 的以太坊活動不需要網路的完整動態彈性。這個數字是他的評估,而不是文章中發布的網路測量數據。更廣泛的論點是,常見的轉帳和例行合約互動可以使用更具限制性的格式,而不會限制專業應用。
擬議的模型將為需要它的交易保留以太坊的彈性帳戶系統。更可預測的活動可以使用類似比特幣交易模型部分的靜態可分析結構。
比特幣使用未花費交易輸出(UTXO)模型,其中交易會識別它打算花費的輸出。以太坊通常使用帶有餘額、隨機數和可程式化合約儲存的帳戶。Buterin 並沒有提議以太坊用比特幣的架構取代其帳戶模型。他描述了一個結合兩種系統思想的範疇。
EIP-8141 是一個以太坊改進提案草案,用於一種名為框架交易(Frame Transaction)的新交易類型。它將交易劃分為合約呼叫框架,這些框架可以驗證權限、批准 Gas 支付並執行使用者操作。
官方提案指出,交易有效性和費用支付將不再僅僅依賴於附加到外部交易的標準簽名。帳戶程式碼可以定義必要的授權和支付規則。
框架交易可以支援贊助費用、以非 ETH 代幣支付、金鑰輪換和交易批次處理。它們還可以允許外部擁有帳戶(EOA)接收帳戶抽象功能,而無需在每個相容網路中依賴相同的合約部署。
在擬議的結構下,驗證框架將確定發送者是否授權了交易。單獨的框架可以確定誰支付費用,然後執行請求的操作。
這個結構與 Buterin 對依賴項和動作的劃分一致。驗證框架處理必須滿足的條件。發送者框架處理改變狀態的操作。
這種格式還可以改善以太坊虛擬機(EVM)網路之間的互通性。不同的鏈可以支援相同的最小交易結構,同時應用它們自己的驗證工具、預編譯或帳戶功能。
Buterin 將潛在的格式描述為一個帶有標誌以識別其功能的基本呼叫列表。一個呼叫可以被標記為純依賴項、依賴狀態的驗證或一個動作。交易還將包含標準信息,例如其來源和隨機數。
EIP-8141 仍被歸類為核心提案草案。其當前規範包括記憶體池接納、框架執行、收據、簽名、Gas 核算和交易傳播的詳細規則。這些細節在審查期間可能會改變。
以太坊開發者也討論了技術問題。這包括阻斷服務風險、交易替換規則、工具變更、待處理交易限制以及對驗證框架的限制。
一次討論指出,擬議的公共記憶體池通常只會為每個發送者保留一個待處理的框架交易。開發者質疑該規則將如何影響在一個區塊內定期提交多筆交易的帳戶。
其他參與者研究了該格式是否會為錢包、區塊生產者和以太坊的遠端程序呼叫(RPC)介面帶來額外的複雜性。這些問題必須在客戶端團隊實作穩定規範之前解決。
Buterin 的長期模型超越了 EIP-8141。他建議,不需要狀態訪問的依賴項可以在記憶體池層檢查一次,而不是由每個驗證者重複檢查。
純依賴項可能包括加密簽名或其有效性不隨以太坊狀態改變的證明。檢查後,網路可以將多個驗證工作替換為一個遞歸 STARK,確認所有檢查都已正確完成。
STARK 是一種加密證明,允許一方證明計算已正確執行。遞歸證明可以驗證其他證明,從而可以將許多檢查組合成一個較小的驗證任務。
擬議的記憶體池可以在區塊執行前聚合交易簽名、有效性證明和其他依賴項。驗證者隨後將驗證聚合證明,而不是獨立重複每個原始計算。
Buterin 建議,這種方法也可能減少鏈上驗證數據的量。如果遞歸證明確定所有依賴項都有效,那麼部分原始數據可能會被省略。
這個結果並非當前 EIP-8141 規範的一部分。它需要額外的研究,涵蓋證明生成、記憶體池協調、數據可用性以及防止無效聚合的保護措施。
該設計也與以太坊為後量子密碼學做準備相關。抗量子簽名通常比普通以太坊帳戶使用的 ECDSA 簽名更大且驗證成本更高。
EIP-8141 可以允許帳戶定義新的授權方案,而無需等待以太坊替換單一固定簽名標準。遞歸證明聚合可以降低驗證大型後量子簽名的成本。
如果實用的簽名系統變得可用,EIP-8141 可以幫助以太坊帳戶採用後量子授權。這仍然是一個長期的安全路徑,而不是對活躍量子威脅的立即回應。
以太坊帳戶使用序列隨機數來防止交易重放。如果一個帳戶提交了編號為 10、11 和 12 的交易,網路通常會按該順序處理它們。
該序列可能會造成瓶頸。如果交易 10 卡住或失效,來自同一帳戶的後續交易也可能會等待,即使它們的操作不相關。
帶鍵的隨機數將為一個帳戶提供多個獨立的隨機數序列。分配給不同鍵的交易可以繼續進行,而無需等待另一個序列推進。
這有助於智能帳戶、隱私系統以及同時提交多個獨立操作的應用程式。每個工作流程都可以擁有自己的隨機數域,同時保留重放保護。
Crypto.news 先前報導,帶鍵的隨機數可以防止獨立的私密交易相互阻擋。該功能是改善隱私交易、彈性帳戶和抗審查性的更廣泛努力的一部分。
Buterin 還將交易工作與替代狀態模型聯繫起來,包括原生 UTXO 設計和基於證明的狀態結構。這些專案探索某些資產或操作是否可以使用可預測的狀態規則,而複雜合約則保留以太坊現有的彈性。
這種方法可以創建多個處理層級。簡單、聲明的操作將更容易分析,並且可以獲得更低的費用。動態合約呼叫將繼續工作,但會消耗更多資源,因為客戶端無法以相同方式準備其執行。
這種差異化定價將試圖使費用與每筆交易造成的實際擴展約束保持一致。它不能保證每個使用者或應用程式都能獲得更低的費用。
EIP-8141 必須通過幾個階段才能影響以太坊使用者。核心開發者首先需要同意框架交易比競爭性的帳戶抽象設計提供更好的路徑。
該提案隨後需要客戶端實作、開發網路、互通性測試、錢包支援和安全審查。開發者還需要測試框架交易如何與區塊生產者、記憶體池、費用市場和現有智能合約互動。
早期的開發者討論曾考慮將 EIP-8141 用於以太坊未來的 Hegotá 升級。然而,crypto.news 報導稱,框架交易仍處於考慮階段,尚未正式排程。
FOCIL,一個旨在通過交易包含列表來提高抗審查性的獨立提案,也與 EIP-8141 一起被討論。這兩個提案解決了不同的問題。框架交易涉及授權和執行結構,而 FOCIL 涉及將符合條件的交易包含在區塊中。
開發者認為,將它們結合使用可以提供具有更強抗審查性的原生帳戶抽象。這種組合仍是一個提議的套件,而不是已批准的以太坊路線圖承諾。
因此,Buterin 9 月 6 日的評論描述了以太坊交易設計的一個可能方向。它們並未宣布已完成的升級、啟用日期或主網 Gas 費用的確認變更。
下一個可驗證的里程碑將是正式的開發者支持、納入升級範圍以及開發網路上的可行實作。在此之前,EIP-8141 和遞歸 STARK 記憶體池仍是活躍的研究和工程提案。
EIP-8141 提議的框架交易將驗證、費用批准和執行劃分為單獨的合約呼叫框架。
它目前是一個核心提案草案。以太坊開發者仍可更改或拒絕其規範。
動作會改變以太坊的狀態,例如發送 ETH 或呼叫合約。依賴項是必須有效的條件,例如簽名或狀態證明。
將它們分開可以讓獨立的依賴項在狀態改變操作執行前同時處理。
如果開發者採用獎勵靜態可分析操作的 Gas 定價,它可能會使可預測的交易處理成本更低。
目前尚未確認費用降低。成本將取決於最終規範、客戶端實作和未來的升級決策。