詳解Pectra升級：繼Dencun之後，以太坊歷史上最大升級
日期：2024年8月14日 下午3:00Key Insights
- Pectra升級中主要部分（7702，3074，7623），將直接有利於模塊化、鏈抽象和AA錢包等賽道的項目；
- Pectra升級中的EIP-7594（PeerDAS）引入了數據可用性採樣（DAS），將利好ZK Prover網絡，進而利好ZK領域；
- 其他小的EIP將對L2數據層費用降低、交易速度提升、數據存儲成本降低都存在著一定程度的利好；
- 結合整體市場來看，尤其是在近期「高FDV，低流動」FUD的情況下，在臨近Q4（Pectra發佈時間）可能會為以太係生態帶來一波不錯的漲幅；
- 從投資的角度來看，市場「反VC」潮流下導致VC項目的估值不再高高在上，Q3的一級市場，特別是DEFI和創新的DEFI項目或許是一個不錯的機構入場窗口期；
- DEFI項目的收入/市值 比已經歷史新低。
基本背景
最近，以太坊社區討論度最高的話題，就是 Pectra 升級。Pectra升級結合了兩個獨立的升級：Prague升級和Electra升級，Prague專注於網絡執行層的變更，而Electra則影響共識層，將這些升級結合在一起被統稱為「Pectra」升級。這次升級是繼2024年3月Dencun升級之後的重大事件，也可能成為以太坊歷史上最大的升級。
根據ethereum.org（ https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-7600）的信息，目前，以太坊Pectra升級可能將集成多項關鍵的以太坊改進提案（EIPs），共同解決可擴展性、安全性和用戶體驗方面的問題。這些相關的EIPs 分別是：
Pectra升級是以太坊戰略開發方法中的又一個組成部分，預計在2025年Q1正式上綫。下文，我們將通過介紹幾個重點都EIPs，對Pectra進行簡單的分析，並對其可能産生的影響進行預測。
本文由火幣研究院撰寫，該團隊目前隸屬於HTX Ventures。HTX Ventures 是火幣HTX 的全球投資部門，集投資、孵化和研究於一體，識別全球最優秀和最聰明的團隊。HTX Ventures 目前支持超過 300 個項目，涵蓋多個區塊鏈領域，部分高質量項目已上綫火幣HTX 交易。
重點EIPs 分析
*EIP-7702：賬戶抽象錢包革新技術，取代EIP 4337， EIP-7702讓用戶現有的 EOA 具備執行任何智能合約代碼能力，功能豐富用戶友好的全新型錢包可能推動復雜玩法應用誕生。
- 盡管EIP-7702 與迄今為止為 EIP-4337 構建的所有賬戶抽象工作高度兼容，但目前AA錢包項目方們已經花費了大量時間基於EIP-4337標準開發以求實現獨特功能。後續AA錢包被以太坊基金會持續推廣的獨特市場地位將不存在，因為他們能夠實現的功能EOA錢包都能夠實現，AA錢包將與metamask等高用戶體量的EOA錢包直接競爭，原先的AA錢包初創團隊需重新進行其産品定位。
- 後續的EOA錢包將能夠實現交易贊助代付gas，批量管理賬戶和交易等新功能，後續這些功能也能夠升級更新。這對於web2用戶和defi金融交易友好，可能能夠推動新的，吸引web2用戶的復雜玩法應用誕生，存在一係列機會。
歷史背景：
- 賬戶抽象（AA）的普及率和兼容性極差：賬戶抽象市場的生死存亡取決於生態對EIP 4337的採用，但至今許多Dapp和L2尚未支持，目前智能合約錢包的總數，以Gnosis Safe和Argent賬戶的總和來估算（這兩個産品的用戶最多），僅為15萬。
- EIP 4337技術方案相當模糊：盡管EIP 4337定義了諸如打包器（Bundler）、代付合約（Paymaster）和簽名聚合器（Signature Aggregator）等基礎設施的合約接口，以太坊官方並沒有給出很多重要技術問題的解決方案，而這些問題需要項目方反復嘗試不同的技術實現，
*EIP-3074：2020 年 10 月份提出，2024 年 4 月 12 日被納入 Pectra 升級
EIP-3074 核心思路是將外部擁有賬戶（EOAs）的控制權委託給智能合約，它允許任何 EOA 充當智能合約錢包，而無需部署合約，也因此可以執行更復雜的交易方案，例如交易 Gas 贊助和批量交易。
- 那麼 EIP-3074 如何將現有的 EOA 變成智能合約呢？EIP-3074 通過引入 AUTH 和 AUTHCALL 操作碼，當兩者共同使用時，允許智能合約代表 EOA 發送交易，從而使得多重簽名、批量和贊助交易、密鑰恢復以及更易於訪問的 CeFi 交易所存款變得可能。
- 展開來說，用戶先在鏈下簽署交易，然後再由用戶或者 Gas 贊助方將交易發送給 Invoker 合約（扮演中介角色的特殊合約），Invoker 合約使用「AUTH」和「AUTHCALL」來驗證和調用每個目標合約，這樣就使得智能合約具有了更大的管理權，以此來幫助用戶完成諸多操作。
- 每個 EOA 地址可以設置一個 Invoker 邏輯合約來擴展功能，Invoker 有極大的定制交易邏輯和權限控制等功能，足夠靈活，invoker 與我們熟悉的另一賽道「intent-centric」深度關聯，其交易體驗優化需要靠 invoker 在合約中設計復雜性交易邏輯：比如自動化代發交易；條件觸發下一步交易；資産自動化分配；交易批量歸集；增加多簽審批交易；交易時間限定；與外部係統集成交易；交易理財策略等等針對特定人群的精細化服務。代表項目ApertureFinance已經有 26 億美金的交易量，深受一些機構交易用戶的青睐。缺點是，一旦 invoker 合約作惡則會對用戶造成極大的資産損害。
*EIP-7702：由Vitalik Buterin 提出，繼承了EIP-3074 的核心功能
EIP-7702 允許外部擁有賬戶（EOAs）在交易中臨時扮演智能合約錢包的角色，使得 EOAs 可以執行以前只有智能合約才能進行的復雜操作，極大地增強了 EOAs 的功能性和靈活性。這個提案是協議層的，但它在交易中臨時應用智能合約代碼不需要永久改變EVM，因此具有較高的兼容性。
EIP-7702 允許在單筆交易中臨時分配智能合約代碼給 EOA，此無信任方法在交易後消除任何訪問或合約簽名。
智能合約的代碼就存儲在「合約代碼」中。由於 EOA 本身不是合約，所以這個字段通常是空的，它會在交易執行期間臨時將一些智能合約代碼填充到該字段中。
EIP-7702 提出了一種同時接受 contract_code 和簽名字段的新交易類型，開始交易時，將簽名者賬戶的合約代碼設置為 contract_code。在交易結束時，它會將代碼重新設置為空。
- EOAs 可以在交易中動態地引入智能合約代碼，實現在單一交易中完成多種操作，如批量處理和復雜的交易指令，從而簡化流程並降低交易成本，同時減少了操作復雜性。這種靈活性特別適用於高度交互式的金融應用，如去中心化金融（DeFi）平台。
- 其次，EIP-7702 還引入了一種新的權限管理機制，即權限降級。這使得賬戶持有者可以為其子密鑰分配具體權限，從而增強了賬戶的安全性。通過細粒度的權限控制，用戶可以限制子密鑰的操作範圍，防止未授權的交易和濫用行為。
- EIP-7702 也具備交易贊助特性，允許一個賬戶為另一個賬戶支付交易費用，例如服務提供商可能會為其客戶支付交易費用，從而簡化客戶體驗並吸引更多用戶使用其平台或服務。
- 目前EIP-7702剛剛被納入Pectra 升級，一些信息尚不明朗，但其關聯web3最重要的入口端，就像metamask的出現與defi summer相得益彰，新的web2友好型錢包方案也可能助推一批新的應用誕生，因此應重點持續關注。同時uniswap等核心defi應用對於EIP7702也有積極反應。
EIP-7623：由Vitalik提出，增加calldata成本，區塊變小，提升整體Layer 2 性能
内容和背景
- 自從EIP-1559以來，區塊燃料限制尚未增加，而由於越來越多的rollups向以太坊Calldata發佈數據，區塊的平均大小持續增加。
- Calldata 是以太坊智能合約中傳遞函數調用參數的數據，包含函數選擇器和參數。雖然 calldata 數據只是在執行交易時臨時使用，一旦交易執行完成，它們就會被丟棄，以減少存儲壓力，但它仍然需要佔用區塊大小和消耗 Gas 費用。
- 4844以後，rollup的數據都往blob存了，將blob作為data availability 首選方案。
- 這一轉變要求重新評估calldata定價，特別是在減少平均塊大小與可能的最大塊大小之間的低效率方面，而現有的費用模型和區塊大小限制並沒有有效優化 calldata 的使用，導致資源利用不充分且成本高昂。
- 以太坊區塊理論最大大小為 1,875,000 字節（1831KB），而實際平均大小僅約 100 KB，實際區塊大小遠小於理論最大值，這是由於 calldata 産生的高昂 Gas 費用導致的交易數量減少，導致區塊空間未能充分利用，影響了網絡效率和擴展性。
- 通過為主要使用以太坊進行數據可用性（DA）的交易引入一個依賴於calldata的底價，這一提案旨在減小最大塊大小，以便為添加更多blobs騰出空間。
此外還有一個相關提案:
- Vitalik Buterin 提出 EIP-7706 ，通過為 calldata 創建獨立的費用市場，設定獨立的基礎費用（Base Fee）和 Gas 限制，進一步優化交易成本和網絡性能。
綜合影響
- 提升以太坊性價比：進一步優化交易處理速度和資源使用效率，避免不必要的費用上漲，從而使 calldata 費用變得更便宜。這不僅有助於降低每筆交易的平均成本，還能優化網絡資源的使用，提升以太坊的整體性能。
- 利好layer2：EIP-4844 中引入的 blob data 設計相輔相成，通過統一基礎費用調整機制，使得 Layer 2 解決方案可以更有效地利用 Layer 1 資源，以提升整體layer2和應用性能。
- 利好排序器：通過優化 calldata 和 blob 數據的費用結構，可以顯著降低排序器在發佈數據時的成本。Morph、Metis、Espresso、Eigenlayer、Astria、SUAVE和Radius等去中心化排序器項目將從這些改進中受益。
EOF 相關升級
EOF 是什麼？
以太坊對象格式 (EOF) 是作為 Pectra 硬分叉的一部分引入的新標準。EOF 旨在改進在以太坊網絡上創建和執行智能合約的方式。通過提供更結構化和更高效的方式來處理智能合約，EOF 使開發人員的開發過程更簡單、更安全。
EOF 為以太坊智能合約引入了一種新格式，使其更易於閱讀和管理。這種新格式通過明確定義智能合約的行為方式，有助於減少錯誤並提高安全性。對於開發人員來說，這意味著更少的錯誤和漏洞，從而在以太坊網絡上開發出更可靠的應用程序。
EOF 還對以太坊虛擬機 ( EVM) 進行了改進，這是執行智能合約的核心組件。這些改進使 EVM 更加高效，使其能夠同時處理更多交易而不會減慢速度。隨著用戶和應用程序數量的增長，這對於維持快速響應的網絡至關重要。
對 Pectra 更新的影響
在 Pectra 硬分叉中加入 EOF 增強了升級的整體效果。通過使智能合約更安全、更易於開發，EOF 有助於確保 Pectra 中引入的新功能（如社交恢復和交易批處理）能夠安全高效地實現。
EOF 還支持 Pectra 帶來的可擴展性改進。隨著以太坊網絡的增長，它需要處理更多交易並運行更多智能合約並且不影響速度或安全性。EOF 對 EVM 和智能合約結構的增強在實現這一目標方面發揮著關鍵作用。
為開發人員和用戶帶來的好處
對於開發人員來說，EOF 簡化了創建和維護智能合約的過程。更清晰的規則和更好的工具意味著更少的錯誤和更強大的應用程序。這反過來又通過在以太坊網絡上提供更可靠、更安全的去中心化應用程序使用戶受益。
對於用戶來說，EOF 帶來的改進意味著更好的整體體驗。更快的交易處理和更安全的應用程序使以太坊在日常使用中更具吸引力。無論是用於金融交易、遊戲還是其他應用程序，用戶都可以在以太坊網絡上獲得更流暢、更安全的體驗。
總體而言，EOF 是 Pectra 硬分叉的重要組成部分。它增強了智能合約的安全性和效率，支持 Pectra 更新的更廣泛目標。通過改善開發人員體驗並確保更好的性能和安全性，EOF 有助於以太坊在區塊鏈領域持續增長和創新。
EIP-7594-PeerDAS：Pectra升級中的數據可用性採樣
協議内容
- PeerDas 即EIP7594。PeerDAS 是以太坊上數據可用性採樣的實現，預計將大大增強網絡支持 rollups 及其數據可用性需求的能力。實際操作中，PeerDAS 預計將驗證者可以附加到區塊的 blob 交易數量從每個區塊 3 個增加到 64 個或更多。
- Pectra升級預計將在2025年第一季度末發佈，PeerDAS是其中一個顯著的改進。PeerDAS，即數據可用性採樣，旨在通過利用現有的點對點（P2P）組件來確保數據分佈和可用性，從而解決以太坊的可擴展性問題。
PeerDAS的主要特點和優勢
- 可擴展性和效率：PeerDAS通過在網絡中分配數據可用性的責任來增強以太坊的可擴展性。這意味著不再依賴少數節點存儲和驗證所有數據，而是將工作負載分散到多個節點，提升整體網絡效率和彈性。
- 改進的數據可用性：通過數據可用性採樣，PeerDAS確保驗證交易所需的數據是可用的，同時不會給任何單個節點帶來過重負擔。這個機制通過檢查小部分隨機選擇的數據子集來確保整個數據集的可用性，同時減少對單個節點的壓力。
- 增強的網絡彈性：利用以太坊現有的P2P組件，PeerDAS能夠提高網絡在面對攻擊和中斷時的抵禦能力。通過增強數據可用性，使得單點故障難以破壞整體網絡的運作。
- 與其他升級的集成：PeerDAS是Pectra升級中一係列改進的一部分，這些改進包括以太坊虛擬機（EVM）對象格式（EOF）和新的以太坊改進提案（EIPs），如EIP-7702。這些升級共同目標是優化交易處理，增強智能合約能力，提高用戶體驗和安全性。
總體而言，PeerDAS在確保以太坊能夠有效擴展和保持彈性方面邁出了關鍵一步。通過改進數據可用性並利用以太坊去中心化網絡的優勢，PeerDAS為更強大和高效的區塊鏈生態係統奠定了基礎。
兩大優勢
促進DeFi（去中心化金融）發展
- 提高交易速度和效率：PeerDAS提升了以太坊網絡的交易速度和效率，使得DeFi應用能夠更快地處理大量交易，減少了交易等待時間，提高了用戶體驗。
- 降低交易成本：通過提高網絡效率，PeerDAS有助於降低交易成本，使得DeFi項目的運作成本更低，從而吸引更多用戶參與。
支持新興應用和創新
- 智能合約的擴展：PeerDAS與其他改進（如EIP-7702）的結合，使得智能合約能夠更靈活地操作，支持更多創新應用場景，例如去中心化身份驗證和復雜的金融衍生品。
- 跨鏈互操作性：改進的數據可用性和網絡性能將使得以太坊更容易與其他區塊鏈互操作，推動跨鏈應用的發展和創新。
利好ZK Prover網絡
目前，ZK技術雖然強大，但目前存在ZKP生成耗時過長和Prover中心化的問題。ZKP生成的硬件加速和去中心化的Prover網絡，在一級市場成了ZK領域繼ZK Rollup之後的新熱門賽道。
這一賽道的Succinct @SuccinctLabs和 Cysic @cysic_xyz分別完成了一筆$55M和$12M的融資。
以Cysic @cysic_xyz為例，團隊具有ZK硬件加速芯片設計能力，在此基礎上推薦ZK證明層Cysic Network。
由於ZKP生成服務市場目前尚處於早期，産生的收益尚不能覆蓋的Prover的硬件折舊、電力成本、運營維護成本等，所以需要ZK Prover網絡通過發幣的形式向市場融資，再通過PoW的形式將代幣獎勵給Prover節點，以此促進ZKP Prover網絡的採用。
坎昆升級催化了一批數十億到數百億FDV的L2，Pertra升級也將催化一批數十億到數百億FDV的ZK Prover網絡。
EIP-7251：增加最大有效餘額，驗證者質押上限從32 ETH増加到2048 ETH
協議内容
- EIP-7251 又被稱為「 maxeb」，是針對即將推出的以太坊 Pectra 硬分叉提出的增強功能。此更改旨在降低質押 ETH 接近或超過網絡 50% 時信標鏈不穩定的風險。
- maxeb 允許將多個驗證者合並為更少的「超級驗證者」，力求在不影響貨幣政策或獎勵的情況下簡化操作。它還使個人質押者受益，使他們能夠累積超過 32 ETH 的獎勵。
- 盡管存在潛在優勢，但以太坊社區對將 maxeb 納入 Pectra 仍然存在分歧。爭論的焦點在於它對網絡去中心化和驗證者多樣性的影響，人們擔心潛在的中心化和小型驗證者參與度的降低。
提案動機和預期影響
通過提升最大有效餘額，可以減少驗證器的總數，減輕網絡負擔並提高效率
提高最大有效餘額能夠增強網絡的經濟安全性，避免因高度分散的驗證器池帶來的不穩定性
對於大型節點運營商，減少運行多個驗證器的需求，降低開發運營成本，並最大化收益
以太坊開發人員討論了將質押比例限制在 1/4，這一變化將允許個人驗證者質押超過 32 ETH，最高可達 2,048 ETH而不是當前的最高限額 32 ETH。提高最大有效驗證者餘額將允許操作者管理更少但質押更高的驗證者，從而可能降低復雜性。
最新進展
2024 年 6 月 27 日，以太坊開發人員討論和協調對以太坊共識層（CL，也稱為信標鏈）的更改。開發者們討論了關於客戶端多樣性數據收集和多客戶端區塊驗證的新研究。
Pectra Devnet 1 已經接近發佈準備就緒。以太坊基金會的開發運維（DevOps）團隊正在等待執行層（EL）客戶端的準備情況。PeerDAS Devnet 1 已經上綫，並且有三種不同的共識層客戶端實現。
Reference：
https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-7600
https://cryptomaniaks.com/ethereum-pectra-hard-fork-eof-cfi-prague-electra
https://github.com/ethereum/ercs/blob/master/ERCS/erc-4337.md?ref=blog.quicknode.com#backwards-compatibility
https://www.galaxy.com/insights/research/ethereum-all-core-developers-execution-call-187/
https://ethereum-magicians.org/t/eip-7623-increase-calldata-cost/18647
https://ethroadmap.com/?ref=bankless.ghost.io#pectra%20sticky（Etherum 升級Roadmap）
内容来源：PANews
