概述
以太坊即将迎来重要的Pectra升级,这项结合了Prague和Electra两项改进的硬分叉计划于2025年2月24日率先在Holesky测试网上线,随后在3月5日完成Sepolia测试网的部署。预计到4月8日,当Pectra在以太坊主网正式激活时,整个升级过程将全面完成。
作为以太坊执行层和共识层的重大优化,Pectra升级将显著提升网络性能,改善用户体验。此次升级的核心目标集中在三个方面:优化ETH质押体验、增强Layer2扩展性以及扩大全网容量,这些改进将为以太坊生态带来实质性的提升。
来源:https://x.com/terencechain/status/1897191585219268731
背景和意义
自以太坊诞生以来,网络持续进行着技术迭代。从2022年的合并(The Merge)实现向权益证明(PoS)的平稳过渡,到2024年的坎昆(Dencun)升级降低Layer2交易费用,每一次技术演进都在推动生态发展。然而,高交易费用、可扩展性限制以及复杂的用户体验依然是以太坊面临的主要挑战。
Pectra升级正是针对这些问题提出的系统性解决方案。该升级通过整合执行层(Prague)和共识层(Electra)的多项改进,致力于提升网络性能和可用性。在可扩展性方面,优化了数据处理与存储机制,使网络在高交易量环境下仍能保持良好响应;用户体验方面,引入账户抽象等功能简化了钱包操作,降低了新用户的使用门槛;同时,通过提供更灵活的验证者选项,优化了质押机制,降低了网络运行成本。
作为以太坊发展路线图中的关键节点,Pectra升级不仅是对底层架构的技术优化,更将推动整个生态的普及进程,使以太坊网络变得更加高效、便捷和用户友好。
历史升级
回顾以太坊的发展历程,从PoW到PoS的过渡堪称里程碑式的事件,特别是信标链到The Merge的转变。合并后的升级如上海和Dencun,则主要聚焦于解决费用和扩展性问题,为网络性能提升奠定了基础。
Pectra升级方案
Pectra升级采用分层优化策略,分别针对执行层(Prague)和共识层(Electra)进行改进。执行层重点提升智能合约的执行效率,增强交易处理能力;共识层则加强了验证者管理和质押机制,提升网络的稳定性和安全性。
此次升级引入了11项关键的以太坊改进提案(EIP),这些提案经过社区充分讨论和严格筛选,旨在从多个维度提升网络性能。EIP作为推动以太坊升级的核心机制,本质上是为网络设计的”升级计划”。任何开发者都可以提出新的功能或优化建议,经过社区讨论和修改后,决定是否采纳。当升级方案最终确定后,以太坊网络中的所有客户端软件都必须进行同步更新,以确保网络的顺畅运行。
来源:https://ethereum.org/en/eips/
主要特点
账户抽象
在当前以太坊网络中,用户必须持有ETH来支付Gas费,这一要求对新用户构成了不小的门槛。Pectra升级通过引入账户抽象(EIP-7702)改变了这一现状,允许外部账户在交易过程中临时转换为智能合约账户。这意味着用户可以使用USDC、DAI等其他代币支付Gas费,DApp甚至可以为用户赞助Gas费用,大幅降低了使用成本。
这项改进整合了EIP-3074和EIP-4337的优势,不仅使钱包操作更加便捷,还提供了批量交易、自定义权限管理等实用功能,从多个维度优化了用户体验。
来源:https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-7702
智能合约效率与EVM优化
Pectra升级带来了多个提升以太坊虚拟机(EVM)效率的改进,例如EIP-7691优化了智能合约的执行流程,减少了计算和存储消耗。这不仅降低了合约部署成本,也让交易执行更加高效。
值得关注的是,EVM对象格式(EOF)的引入为智能合约提供了模块化架构,简化了代码结构,提高了开发效率。EOF还优化了EVM运行方式,使合约执行更流畅、安全性更强。虽然该特性可能会在后续升级中进一步完善,但其初步实施已经能够显著提升开发体验。
质押机制优化
针对当前验证者需要质押32ETH才能参与网络共识的限制,Pectra升级引入EIP-7251,将单个验证者的质押上限提高至2048ETH。这一改变允许合并质押,减少节点数量,从而降低运营成本并优化网络效率。
同时,EIP-7002让验证者的提现机制更加灵活,使质押者能够更高效地管理资金。这项调整尤其利好大型机构质押者,有助于增强网络安全性,并提高以太坊的去中心化程度。
来源:https://x.com/cryptocom_rni/status/1866792096277074011
Verkle树与数据存储优化
以太坊当前使用的Merkle Patricia树在存储和同步数据方面存在效率问题,而Verkle树的引入将显著优化区块链的数据管理。这项技术通过减少存储需求,使全节点能够更加高效地同步和验证区块,从而提升网络的可扩展性。
Vitalik Buterin在X上的文章中提到,Verkle树将使质押节点能够”几乎不占用硬盘空间并几乎立即完成同步”,这一改进不仅降低了运行节点所需的硬件要求,还推动了”无状态客户端”概念的发展,为未来的轻客户端奠定了基础。
来源:https://x.com/VitalikButerin/status/1759365739671412841
Layer2解决方案与PeerDAS
针对承担了以太坊大部分交易负载的Layer2网络,Pectra升级通过引入PeerDAS(对等数据可用性采样)进一步提升其效率。这项技术让L2解决方案能够更快速、安全地验证数据,同时降低交易成本。
此外,EIP-7691调整了Blob存储容量,将区块的目标Blob数量从3个增加至6个,最大值从6个增至9个。这一优化增强了以太坊对Layer2数据存储的支持,使Gas费更加稳定,进一步改善用户体验。
其他技术优化
除了上述关键更新,Pectra还包含多个技术优化,如EIP-2935提升历史区块哈希存储,支持无状态客户端发展;EIP-2537新增BLS12-381曲线预编译,优化加密算法计算效率;EIP-7685增强执行层与共识层之间的通信能力。这些看似细微的改进,实际上为以太坊的长期发展奠定了更坚实的技术基础。
落地步骤
考虑到同时实现所有功能的复杂性和风险,开发团队决定将Pectra升级分为两个阶段实施。第一阶段计划于2025年3月中旬启动,重点提升账户抽象和验证者相关功能,包括将每个区块中的Blob容量从3个增加到6个,支持使用稳定币支付Gas费,以及将质押上限从32ETH提升至2,048ETH。
第二阶段预计在2025年底或2026年初进行,将引入更多技术优化,如Verkle树的实现和对等数据可用性采样(PeerDAS)。通过这种分阶段实施策略,Pectra升级将稳步提升以太坊的性能、可扩展性和用户体验,为网络的未来发展奠定坚实基础。
来源:https://x.com/VitalikButerin/status/1886580315965009964
实施难点
Pectra升级面临多方面的挑战。技术层面,EIP-7702(账户抽象)、EIP-7251(质押优化)等复杂改动需要精确协调,功能拆分增加了开发难度,可能导致周期延长。测试验证环节,多客户端协调和历史数据处理需要严谨验证,否则可能引发主网漏洞或网络分裂。
社区协调方面,功能优先级争议和决策透明度不足可能引发分歧,影响升级进度。生态适配上,EIP-7702需要钱包与DApp大规模适配,同时普通用户对新功能的理解门槛较高,缺乏教育可能限制推广效果。
来源:https://www.coindesk.com/tech/2025/03/06/ethereum-developers-extend-pectra-test-window-following
对行业的影响
Pectra升级将给不同参与者带来显著变化。普通用户将享受更低的使用门槛和更优的体验,账户抽象功能让用户无需持有ETH也能支付Gas费,优化后的验证机制则提升了交易效率。验证者与质押者将受益于收益优化和管理简化,EIP-7251使超额质押的ETH仍可获得奖励,验证者整合则简化了节点管理。
开发者将获得更高效的智能合约环境,EOF优化合约执行,增强安全性,降低开发成本。Pectra引入的智能合约至常规钱包功能简化了开发流程,社交恢复、交易批处理等功能则提升了用户体验。
可拓展性和网络安全
虽然Pectra并未直接解决以太坊的可扩展性挑战,但它为未来的扩展升级奠定了基础。通过优化网络基础设施并提升交易效率,Pectra为Verkle Tree等关键扩展方案的顺利实施创造了有利环境。
在安全性方面,Pectra采取了多层次优化措施,强化验证机制,优化交易确认流程,并消除潜在攻击向量,使以太坊更具抗风险性。历史数据显示,以太坊的重大升级往往推动ETH价格上涨,若Pectra升级能带动生态发展,ETH仍有望在2025年迎来新一轮涨势。
未来展望
Pectra升级作为以太坊发展路线图中的重要一步,其影响将在技术、生态和市场层面逐步显现。技术层面,账户抽象将推动智能合约钱包的广泛采用,Blob容量扩展将进一步降低Layer2成本,EOF的模块化设计则将催生更高效的开发工具。
生态层面,升级将降低交易成本、简化用户操作,为新用户增长和开发者参与注入新动力。市场层面,虽然当前关注度不高,但若顺利实施并带来生态增长,2025年ETH价格可能迎来新一轮上涨。
来源:https://github.com/ethereum/EIPs/blob/master/EIPS/eip-2935.md
风险
Pectra升级虽然带来了诸多优化,但也伴随着一定风险。质押机制优化可能加剧中心化趋势,大型质押机构可能垄断市场;EOF升级可能导致现有智能合约兼容性问题;账户抽象功能可能存在安全隐患,增加批量攻击风险。
网络负载方面,随着更多数据上传到主网,全节点的存储需求和带宽消耗可能大幅增加。市场层面,若升级后未带来显著的生态增长,可能导致投资者失望,影响ETH价格走势。
结语
Pectra升级是以太坊迈向更高效、更经济、用户体验更友好的关键一步。为降低网络压力,开发团队将其拆分为两个阶段,确保每项改进稳步落地。无论是普通用户、验证者还是开发者,都将受益于更流畅的交互和优化的基础设施。
随着2025年第一季度临近,Pectra的测试与部署进度值得关注。作为生态持续演进的重要节点,其表现或将决定以太坊在区块链竞争中的领先地位。然而,升级也伴随技术稳定性、生态兼容性和去中心化影响等风险,确保测试和部署顺利进行对以太坊生态的平稳过渡至关重要。
作者: Jones 译者: Viper 审校: KOWEI、Edward、Elisa 译文审校: Ashley、Joyce * 投资有风险,入市须谨慎。本文不作为 Gate 提供的投资理财建议或其他任何类型的建议。 * 在未提及 Gate 的情况下,复制、传播或抄袭本文将违反《版权法》,Gate 有权追究其法律责任。
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