以太坊作为全球第二大市值的加密货币，自2015年诞生以来，一直处于区块链创新的前沿。作为一个去中心化平台，以太坊支持智能合约和去中心化应用（dApps），并不断发展以满足用户和开发者日益增长的需求。以太坊的演变迭代通过一系列网络升级得以实现，每次升级都旨在提升网络的能力、效率和可扩展性。本文将探以太坊下一次升级 Pectra 的意义，以及这次升级将如何塑造以太坊生态系统的未来。

以太坊网络升级的意义

在讨论 Pectra 升级的具体内容之前，我们有必要了解以太坊的升级路径以及这些优化的必要性。以太坊的升级主要服务于几大重要目标：

• 可扩展性： 随着以太坊网络的增长，需要处理的交易必然日益增长，同时还要保障网络的速度和成本效益。
• 安全性： 定期升级有助于增强网络防御，抵御潜在的漏洞和新兴威胁。
• 效率： 改进底层协议可以降低能源消耗和交易成本。
• 功能性： 新的功能和能力使得开发者可以在以太坊平台上构建更广泛的应用。
• 可持续性： 长期的升级使得以太坊在快速发展的区块链领域保持竞争力。

前序重大升级

以太坊经历了几次关键的更新，以增强其功能和性能。其中最值得的关注的包括 Shanghai 升级和 Dencun 升级。

• Shanghai 升级：上海升级是一次硬分叉，使得 ETH 质押者和验证者能够从信标链中提取其质押的 ETH，并进一步提高以太坊区块链的效率。通过优化 Gas 费用、减少网络拥堵，这次升级预计将提升网络交易速度并降低交易费用。要使以太坊网络对开发者和用户更友好、更具经济性，Shanghai 升级是一个关键步骤。
• Dencun 升级：Dencun 升级是对以太坊协议的重大更新，旨在提高其效率、安全性和可扩展性。Dencun 这个名称来源于其包含的两个硬分叉 Deneb（共识层）和 Cancun（执行层），这次升级简化了交易过程，提高了网络性能，并为未来的优化奠定了基础。此次升级的目标是将交易速度从 30 提升至 100,000 TPS，标志着以太坊路线图中的 ‘Surge’ 阶段的进展。对此开发者需要进行广泛的测试，以确保在升级过程中平稳过渡。

这些升级逐步为以太坊未来的重要迭代做好了铺垫。而 Pectra 升级将会集其大成，全面优化和扩展以太坊网络。

Pectra 升级的主要功能

EIP-3074 的实现

Pectra 升级的核心是以太坊改进提案 3074（EIP-3074）的实现。该提案于2024年4月被纳入 Pectra 升级计划，引入了开创性的功能——使普通钱包像智能合约一样工作，其中主要包括：

• 打包交易：用户可以在一笔交易中签署多个任务，并且只需要一次批准（approval），简化了交互过程。
• 社交恢复：社交恢复功能使用户无需依赖助记词即可恢复对资产的访问，提高了钱包安全性和用户友好性。

效率和功能性得以提高

Pectra 旨在提高以太坊网络的整体效率和功能性，寻求简化网络功能，同时优化用户体验，从整体上解决交易成本高和交互复杂的问题。

面向未来的以太坊

作为领先的去中心化应用和智能合约平台，以太坊需要 Pectra 升级作为其长期战略计划的关键因素。通过这些优化，以太坊志在带领区块链行业实现跨越。

Pectra 升级还有哪些内容？

以太坊改进提案（EIP）是记录以太坊新功能或优化的文档，包括技术细节和理论基础。这一标准化、透明化且社区驱动的过程使得以太坊网络能够进行有序更新。

虽然 EIP-3074 是 Pectra 升级的重要组成部分，但升级的范围远不止于此。目前，Pectra 计划由 9 个标准 EIP 和一个 Meta EIP 组成，而后者又包含了额外的 11 个 EIP。

一些值得关注的优化方向如下：

网络优化&可扩展性

• EIP-7523 保障未来升级的兼容性，限制智能合约的创建，同时移除空白账户以缩减状态规模。
• EIP-5920（Pay opcode）使 ETH 转账无需激活接收方合约代码，从而提高可扩展性。
• EIP-7251（Maxeb）将验证者的最大有效余额从 32 ETH 提高到 2,048 ETH，简化了验证者管理和网络计算负载。
• EIP-7594 引入了节点数据可用性采样（PeerDAS），以优化 Layer 2 解决方案，提升交易处理能力。

密码学

• EIP-2537 为 BLS12-381 曲线引入预构建函数，使加解密过程更加高效，并提高了安全性验证。
• 同时还将实现 BLS12-381 曲线操作的预编译，显著降低了 BLS 签名操作的燃料费用。

账户&交易

• EIP-7610 将在 Pectra 升级之后防止账户被覆写，为将来的升级（如 Verkle 树）做好系统准备。
• EIPs 3074、5806 和 7377 主要与账户抽象相关，引入新命令（AUTH 和 AUTHCALL）以加速交易处理。
• EIP-7702 新增了一种交易类型，使普通钱包可以暂时转变为智能合约钱包，提升用户体验。

验证者&质押

• EIP-7002 使验证者能够通过执行层凭证触发退出和部分提款，为再质押（restaking）和质押池提供更多灵活性。

数据验证效率

• EIP-2935 将实现在特殊的 slots 中存储历史区块哈希，提高了无状态执行的数据验证效率。

EVM 优化

• EIP-7692，即包含 11 个 EIP 的 Meta EIP，旨在优化 EVM 对象格式（EOF），以提高合约部署和执行的效率。

Pectra 升级对以太坊生态意义几何？

Pectra 升级会在多方面显著影响以太坊生态系统。

通过解决可扩展性问题，Pectra 升级使以太坊能够在不影响性能的情况下应对日益增长的用户基础和交易量，这对于 DeFi 平台、NFT 市场和高流量的 dApp 来说至关重要。

通过提升网络的安全性能，Pectra 升级将提高以太坊网络的防御能力，保障智能合约的安全执行，维护用户信任。

通过降低 Gas 费用，Pectra 升级将降低以太坊网络的费用门槛，尤其有利于一般开发者和用户，同时增强以太坊在区块链平台中的竞争力。

Pectra 升级还为开发者生态系统引入了优化工具，为开发者创新提供支持，有助于扩展以太坊生态中的应用。而 Pectra 升级针对以太坊钱包和用户界面的改进，则能为用户带来更简单的交互体验、更快的交易、更直观的设计和更高的安全性。