详解即将到来的Pectra升级：如何对以太坊生态产生影响？

原文来自 Galaxy Research

编译 | Odaily星球日报 Golem（@web3_golem）

编者按：以太坊 Pectra 升级预计将在 2025 年初主网激活，Galaxy Research 在昨日发布的报告中详细讲述了 Pectra 升级内容和发展进程，以及对以太坊价格及其利益相关者的预期影响，同时还介绍了与 Pectra 升级相关的 Fusaka 升级和其他预期对以太坊价值有影响的协议开发，如历史到期、提议者构建者分离 (ePBS) 和 verkle 树迁移等。

因为原文内容过长且扩展的要点过多，Odaily星球日报对该报告进行了精编，以介绍 Pectra 升级所包含的 10 个 EIP 为主线，阐述 Pectra 升级在修复网络缺陷、改进 UX 和提高 DA 容量方面的作用，同时分析这些升级对 ETH 价格及利益相关者的影响。

Pectra 升级概述

截至 2024 年 10 月，开发人员已同意扩大 Pectra 升级的范围，其中包括一项额外的代码更改，即 EIP 7742 。在 Pectra 中包含此代码更改使得开发人员除了现在的 9 个 EIP 之外，还可能在 Pectra 中包含 blob 容量增加。Pectra 升级暂定于 2025 年初激活主网，可能包括以下 10 项代码更改：

总体而言，Pectra 包含对以太坊的一系列更新，预计将实现三个结果：

1. 修复协议作为权益证明区块链的关键缺陷；
2. 改善与以太坊上的智能合约应用程序交互的用户体验 (UX)；
3. 提高以太坊的数据可用性（DA）容量。

从表面上看，UX 改进和以太坊作为 DA 层的改进是相互对立的，因为以太坊作为 DA 层的改进旨在鼓励最终用户不再与以太坊上的智能合约交互，而是以更便宜的方式在 rollups 上与智能合约交互。然而，以太坊 UX 的改进可能会产生“涓滴效应”，这意味着由于它们在主网上实现，它们很可能被 rollups 采用，从而使 rollups 和以太坊的最终用户受益。

值得注意的是，Pectra 中没有针对强化 ETH 作为“健全货币”或价值存储的叙事的代码更改。此外，没有任何 EIP 能够直接改善以太坊作为抗审查区块链的质量，自 Merge 升级以来，这个问题已成为开发人员需要解决的更高优先事项，因为参与区块构建过程的已知受监管实体的数量有所增加。

以太坊上超过 50% 的区块是由符合 OFAC 要求的中继器生成的，这意味着负责创建这些区块的实体故意排除了与美国 OFAC 制裁名单上列出的以太坊地址交互的交易。

开发人员正在努力在未来的升级中加入代码更改，以减少 ETH 发行并提高抗审查性。然而，这些并不是 Pectra 升级的重点。接下来我们将对以上 10 项 EIP 进行具体分类介绍，并阐述其对 ETH 及利益相关者的预期影响。

EIP 7251 ：对以太坊网络的关键修复

所有关键和非关键修复都将在 2025 年第一季度的 Pectra 升级的第一部分中实施。

Pectra 中有一个 EIP 对以太坊作为权益证明区块链的运行至关重要。EIP 7251 将验证者的最大有效余额从 32 ETH 增加到 2048 ETH，并允许最大有效余额为 32 ETH 的现有验证者合并其质押量。预计这将减少以太坊上的验证者数量，截至 2024 年 9 月，以太坊上的验证者数量超过 100 万。

以太坊基金会 （EF） 工程师对以太坊进行的的模拟显示，以太坊在达到 140 万验证者时遇到严重的网络问题。预计 EIP 7251 将通过鼓励合并质押 ETH 来缓解网络压力。

验证者质押上限设置 32 个 ETH 的理由

信标链最初是为最大有效余额为 32 ETH 的验证者设计的，因为协议开发人员希望鼓励大量参与者参与权益证明共识协议。开发人员保守估计，在 32 ETH 的情况下，信标链将吸引大约 312, 500 名验证者，这些验证者生成的聚合加密签名足以保护新生的链。

2020 年 12 月信标链推出时 ETH 的价格约为 600 美元，这意味着资金少于 20, 000 美元的用户也可以运营自己的验证者并独立获得质押奖励。当时，质押奖励不包括交易费或MEV 的奖励，并且由于用户无法提取资金，因此质押存在相当大的风险。

除了鼓励参与之外，之所以选择 32 ETH 的有效余额，是因为通过“分片”扩展信标链的原始设计要求每个验证者保持相同的有效余额。如果所有用户都保持高于 32 ETH 的质押余额，开发人员担心没有足够的验证者来保护链。如果所有用户都保持低于 32 ETH 的质押余额，那么人们担心会有过多不必要的验证者加重以太坊的网络层负担。

除了 32 ETH 的最大有效余额外，开发人员还在协议中设置了一系列其他常量和参数，这些常量和参数是基于对以太坊未来质押需求的粗略估计。即使开发人员的估计非常不准确，他们认为他们可以通过后续的硬分叉来调整链的经济性和质押参数。如今，Lido 和 Coinbase 等流动性质押解决方案的快速采用促使开发人员将以太坊的发行曲线调整得更低。

最后，关于以太坊网络层的真实容量可能存在错误的假设。以太坊创始人 Vitalik Buterin 在 2021 年的一篇博客中写道，信标链的设计规范可以支持 410 万验证者，或质押整个 ETH 供应量，当最大有效余额为 32 ETH 时。实际上，由于客户端实现的各种升级和变化，以太坊的网络层已经不太可能够支持 140 万验证者，更不用说超过 400 万了。

EIP 7251 的实施细节

EIP 7251 是一个复杂的代码更改。它从根本上改变了协议计算验证者奖励、惩罚和提款的方式。协议不会根据活跃验证者的数量来进行这些计算，而是基于验证者的总有效余额，每个验证者的有效余额可能从最低 32 ETH 到 2048 ETH 不等。

特别是在更改相关罚没机制的过程中，开发人员发现了一个极端情况，即有效余额较少的验证者受到的惩罚会比有效余额较大的验证者受到的惩罚更严重。不过在此后的 Pectra 测试过程中已解决了这种极端情况。截至 2024 年 10 月，开发人员仍在努力解决 EIP 7251 规范中的错误。

除了更新计算之外，该 EIP 还为验证者引入了新的操作来合并现有的验证者，并下调了有效余额较大的验证者的初始罚没惩罚以鼓励合并。

该升级一旦激活，尚不清楚大型质押实体将能够以多快的速度合并其验证者并减轻网络压力。有人担心，从现在到验证者合并生效期间，验证者数量的任何激增都可能对网络健康和在低级硬件上或在互联网带宽受限的地方运行验证器的网络参与者产生负面影响。

下表展示了自 Dencun 升级以来活跃验证者数量的增长。Dencun 升级时以太坊上每个 epoch 的最大验证者条目数从 15 个减少到常量值 8 。下图提供了自验证者条目流失率降至 8 个以来，根据新验证者条目的活动，对以太坊验证者集的增长进行了预测。需要注意的是，以下预测是保守的，没有考虑未来对质押需求增长的潜在催化剂，例如以太坊上 Eigenlayer 等再质押协议的成熟。

其他非网络关键修复的 EIP

除了 EIP 7251 之外，  Pectra 升级的 10 个 EIP 中还有一些 EIP 对网络也进行了修复，尽管时非关键的。它们包括：

• EIP 7549 ，将委员会索引移出证明：为了使 CL 客户端软件更高效，此代码更改引入了验证器证明消息的重构。预计它将减少验证器节点上的网络负载，尽管程度低于 EIP 7251 ；
• EIP 6110 ，在链上提供验证器存款：此代码更改将验证新质押 ETH 存款的责任从 CL 转移到 EL。通过这样做，开发人员可以提高存款的安全性，降低 CL 客户端中的协议复杂性，并通过减少在 EL 上存入 32 ETH 和在 CL 上新激活验证器之间的延迟来改善质押用户体验；
• EIP 2935 ，从状态提供历史区块哈希：对 EL 进行更改，以便可以从状态生成历史区块的证明。它可能为智能合约开发人员提供一些额外的功能，因为他们将能够从先前的区块访问有关以太坊状态的信息。主要是，这是为 Verkle 升级过渡做准备的必要代码更改；
• EIP 7685 ，通用执行层请求：创建一个通用框架，用于存储智能合约触发的 CL 请求。由于基于智能合约的权益池越来越受欢迎，因此需要使智能合约能够直接触发 CL 上的验证器提款（EIP 7002）和合并（EIP 7251）。此代码更改引入了一个协议框架，用于存储这些类型的请求，以便 CL 轻松处理。

预期影响

• 受影响的利益相关者：验证器节点运营商
• 对 ETH 的预期影响：中性

Pectra 升级中激活的关键和非关键修复将主要影响验证器节点运营商，他们将不得不更新其操作以利用 EIP 7251 带来的更高有效余额、EIP 7549 带来的效率提升以及 EIP 6110 带来的轻微用户体验改进。其他两个 EIP，EIP 2935 和 EIP 7685 ，对节点运营商几乎没有直接好处。

预计最终用户和 ETH 持有者不会直接从这五个代码更改中受益。这些代码更改包主要有利于以太坊作为权益证明区块链的健康和弹性。从长远来看，他们对协议的价值持积极态度，因为它们确保协议能够继续安全平稳地运行。但是，它们不会引入新功能，从而实质性地改善最终用户、智能合约开发人员或汇总的用户体验。因此，预计它们不会对 ETH 价值产生过大影响。

与以太坊上的任何网络范围升级一样，在 Pectra 期间，ETH 的波动性可能会加剧，如果升级过程中出现任何意外的错误或故障，价格可能会出现负面波动。需要明确的是，考虑到这些代码更改在主网上激活之前经过了大量的实战测试，以及以太坊协议开发人员在执行这类向后不兼容代码更改而不中断网络方面的丰富经验，Pectra 升级失败的可能性很小。

因此，除非升级前和升级后不久出现 ETH 的暂时波动，否则 Pectra 升级中与修复协议各个部分相关的代码更改预计不会对 ETH 价值产生长期的积极或消极影响。

 用户体验（UX）改进相关 EIP

Pectra 升级中有 3 个 EIP，它们将为以太坊的最终用户和智能合约开发人员带来用户体验改进。在以太坊追求以 rollup 为中心的路线图的同时，开发人员也在齐心协力提高以太坊作为领先通用区块链的价值主张。

• EIP 2537 ，BLS 12-381 曲线操作的预编译：添加了新功能以有效地对 BLS 12-381 曲线执行运算，BLS 12-381 曲线是一种广泛用于零知识加密的代数结构。零知识加密可以为基于区块链的应用程序提供多种好处，包括更强的隐私保障、安全性和可扩展性。在 BLS 曲线上执行操作的能力将有利于在以太坊之上构建的应用程序和 rollup，这些应用程序和 rollup 已经使用零知识证明系统或正在寻求将此类系统集成到其操作中；
• EIP 7002 ，执行层可触发提款：EIP 7002 为验证者提款创建了一个有状态的预编译，这是一种修改 EVM 状态的机制。目前，信标链上的验证者只能通过验证者提款密钥所有者的干预才能退出，而验证者提款密钥所有者通常是验证者的运营商。EIP 7002 引入了一种机制，让智能合约拥有验证者提款凭证，并使用它们触发验证者退出，而无需验证者运营商的手动干预。它将为质押应用程序提供更多无需信任的设计，并使现有的质押应用程序能够消除对其验证者节点运营商诚实行为的信任假设，这也将对利用 EIP 7002 的质押应用程序的用户产生涓滴效应，增强这些应用程序的安全性；
• EIP 7702 ，设置 EOA 帐户代码：为最终用户创建一种新的交易类型，以便为其用户控制的以太坊帐户添加短期功能，例如：交易批处理（授权从签署单个交易中执行多个链上操作）、赞助（代表另一个帐户支付交易）、权限降级（授权对账户余额的特定消费条件）。

鉴于大多数用户通过钱包提供商在以太坊上执行交易，钱包开发人员将利用新的交易类型并以用户可以轻松访问的方式将这些功能添加到他们的设计中。

预期影响

• 受影响的利益相关者：最终用户、智能合约开发者
• 对 ETH 的预期影响：积极

与关键和非关键网络修复不同，这些代码更改将直接支持以太坊上功能更齐全的应用程序开发。7002、 2537 和 7702 等 EIP 将分别支持更多无需信任的权益池设计、隐私增强的去中心化金融协议和安全的用户控制帐户。

数据可用性（DA）改进相关 EIP

如本报告前面所述，Pectra 中可能会包含另一个代码更改。开发人员正在考虑略微增加 blob gas 目标，以提高以太坊作为数据可用性（DA）层的可扩展性。有一系列更大、更复杂的代码更改与通过 EIP 7594 (PeerDAS) 升级提高 DA 容量有关。但是，由于 EIP 7549 将不再在 Pectra 中激活，因此有人提议引入一个更简单的更改来降低 DA 成本。

目前，以太坊每个区块最多可以处理 6 个 blob，并动态调整这些 blob 的成本，以便平均每个区块包含 3 个 blob。L2 rollup Base 的开发人员 Francis Li 提出的建议是将每个区块的目标 blob 数量增加到 5 ，将每个区块的最大 blob 数量增加到 8 。

在 Li 的提议中，他指出，即使保守地将目标 blob 数量从 3 增加到 4 ，也会帮助在以太坊上构建 rollups 的团队。开发人员在很大程度上赞成在 Pectra 中增加 blob 目标。然而，这种观点的确认和在 Pectra 中正式纳入 DA 改进仍有待在未来的 ACD 电话会议上决定。目前，开发人员已同意在 Pectra 中加入 EIP 7742 ，这将为通过调整 CL 来改变以太坊的 blob 容量铺平道路。

• EIP 7742 ，在 CL 和 EL 之间解耦 blob 计数：最大和目标 blob 限制始终在 EL 和 CL 上进行硬编码。 EIP 7742 使 CL 能够动态调整最大和目标 blob 限制，这样 DA 容量的未来变化就不需要对两个层进行硬分叉，而是可以通过 CL 进行专门调整。

除了 EIP 7742 和 blob 容量增加之外，开发人员还在考虑另外两个与优化以太坊在 Pectra 升级或 Fusaka 升级中的 DA 功能相关的代码更改：

• EIP 7762 ，增加 MIN_BASE_FEE_PER_BLOB_GAS：当对 blob 的需求超过目标费率时（目前每个块 3 个 blob），协议会自动向上调整 blob 的强制基本成本。此定价机制类似于 EIP 1559 下常规以太坊交易的定价机制。EIP 7762 将 blob 的最低基本成本调整得更高，以便 blob 费用市场能够对 blob 需求的波动更加敏感，并更快地实现 blob 的价格发现。
• EIP 7623 ，增加调用数据成本：除了 blob，rollup 还可以使用交易的调用数据（call data）字段将任意数据发布到以太坊。但是，通常情况下，使用交易的调用数据字段对 rollup 来说成本更高。EIP 7623 旨在进一步增加调用数据的成本，以减少以太坊区块的大小。随着以太坊开发人员通过增加 blob 容量来增加区块的大小，他们正在寻求防止验证器传播异常大区块的极端情况，这些区块包含大量调用数据和最大数量的 blob。

在 Pectra 中增加 blob 吞吐量是开发人员之间有争议的话题，因为这可能会通过减少在网络上运行的独立质押者的数量，进而对以太坊的去中心化产生负面影响。独立质押者是质押自己的 ETH 并从家中或通过云提供商运行自己的质押操作的用户，而不是依靠质押池或其他中介服务进行质押。与其他类型的质押者相比，独立质押者是在资源最受限的设备上运行验证器的用户。

blob 吞吐量的增加可能会增加操作验证器的计算要求，从而导致某些独立质押者关闭他们的机器。在 ACDE #197 上，开发人员分享了一些证据表明，一些独立质押者在 Dencun 之后已经在努力操作验证器。开发人员已同意决定在 Pectra 升级中增加 blob 容量之前，对独立质押操作的健康状况进行数据研究。

预期影响

• 受影响的利益相关者：L2 rollups、L2 终端用户、ETH 持有者
• 对 ETH 的预期影响：负面

短期内，以太坊的 DA 改进预计将减少来自L2的协议收入，提高 L2 排序器的利润率，并降低 L2 终端用户的交易费用。这些影响预计与 Dencun 升级中激活 EIP 4844 后的影响类似。

结论

尽管 Pectra 升级的范围和时间表仍存在不确定性，但在迎来 Web3 时代方面，以太坊仍然是领跑者，在这个时代，人类的协调主要通过去中心化的区块链技术而不是中心化的互联网协议进行。为了实现这一点，以太坊必须继续作为一种去中心化技术进行扩展，同时对抗诸如最大可提取价值（MEV）和交易审查等中心化力量。

以太坊继续保持着所有通用区块链中最高的网络效应。对于智能合约开发人员来说，它仍然是经过最实战考验的区块链，也是研究人员和开发人员在解决与扩展、MEV、审查、用户体验等相关的挑战方面研究最多的区块链。然而，随着以太坊开发人员追求以 rollup 为中心的路线图，以太坊作为一种技术的作用以及以太坊升级的重要性应该会逐渐减弱，因为 Web3 面临的最大问题的解决方案将被 rollup 继承。

Pectra 将引入以 UX 为中心的代码更改，预计将吸引新用户和智能合约开发人员进入 Web3 领域。然而，它很可能是最后几个会直接影响用户和 ETH 持有者的升级之一。随着用户迁移到 rollup，协议收入越来越多地受到 rollup 活动的驱动，对以太坊利益相关者来说最重要的代码更改将是涉及 rollup 的更改。为此，分析 rollup 作为一种技术的成熟度以及它们有意义地继承以太坊安全性并为数百万新用户扩展的能力非常重要。