一文了解以太坊 Pectra 升级：各项 EIPs 全解析

本文源自 Tanay Ved, Coin Metrics 所着文章，由 GaryMa wublockchain 整理、编译及撰稿。 （前情提要：以太坊 Pectra 升级敲定 4/30 上线主网，能成 ETH 反弹强心针吗？ ） （背景补充：ETH 硬起来！Pectra、Fusaka、Glamsterdam 升级三重奏，核心开发者告诉你以太坊未来在哪 ） 关键要点 Pectra 是以太坊的下一次重大升级，涉及执行层（Prague）和共识层（Electra）的变更。在经历了测试网 Pectra 升级的一波三折后，最终确定于 5 月 7 日 10:05 UTC 附近启用 Pectra 主网升级。 此次升级将对质押、Layer 2 可扩展套件性和使用者体验（UX）进行关键改进，并为未来的变革奠定基础。 主要变化包括：提高验证者的质押上限、灵活的质押提款、帐户抽象的增强以及增加 blob 吞吐量，以提升网路效率和安全性。 引言 距离 「合并」（The Merge）已有 31 个月，距离 「Shapella」 升级 24 个月，距离 「Dencun」 升级 13 个月，以太坊即将迎来下一次重大升级 — — Pectra 硬分叉。 而在 Pectra 主网升级之前的测试网升级，可谓是一波三折。 Holesky 测试网的 Pectra 升级于 2 月 24 日 21:55 UTC 启用，不过由于客户端软体配置错误（Geth、Nethermind 和 Besu 的存款合约地址错误）而中断，导致链分叉。开发者讨论了通过大规模惩罚事件恢复网路的计划，旨在加速错误验证者的退出并实现网路最终确定性，直至 3 月 11 日才能实现最终化。 Sepolia 测试网的 Pectra 升级于 3 月 5 日按计划升级，由于自定义存款合约配置问题导致部分执行层（EL）客户端在区块中包含交易时出现异常，不过问题很快就得到修复，网路也实现最终化。 3 月 19 日，为了测试验证者退出，推出了新测试网 Hoodi，并于 3 月 26 日成功启用 Pectra 网路升级。 以太坊 Pectra 测试网的升级历经两月波折，为主网部署铺平道路，最终确定于 5 月 7 日 10:05 UTC 附近启用 Pectra 主网升级。 与以往的以太坊升级类似，Pectra 同时涉及执行层（EL）和共识层（CL）。其名称正体现了这一双重重点：Prague（布拉格）代表执行层升级，以纪念 Devcon 4 举办地；Electra（Electra 星）则象征共识层升级。 Pectra 是以太坊历史上涉及 EIP（Ethereum Improvement Proposals，以太坊改进提案）数量最多（11 个 EIPs）的硬分叉之一。它在去年的 Dencun 升级基础上进一步优化，旨在改善使用者体验（UX）、优化验证者操作，并推动 Layer 2 扩展套件，预计将对以太坊生态系统产生深远影响。 本文我们将根据每个 EIP 所属领域进行归类划分，深入分析各项 EIP。 验证者和质押机制的改进 Pectra 通过三项主要 EIP 优化以太坊 PoS 系统中的验证者操作体验： EIP-7251：提高最大有效余额（MaxEB） 目前，以太坊的质押机制限制单个验证者的有效质押上限为 32 ETH，这意味着独立质押者必须以 32 ETH 为单位进行质押，而超过该限额的奖励不会计入有效质押。 EIP-7251 提议将最大有效余额（MaxEB）提高至 2048 ETH，允许单个验证者的质押范围扩展套件至 32 至 2048 ETH，带来的影响包括： 提升质押灵活性：质押者可以将所有收益复投到有效质押余额中，而无需受限于 32 ETH 的倍数。例如，一个持有 33 ETH 的验证者，现在所有 33 ETH 都可以获得质押奖励，提高资金效率和灵活性。 减少验证者数量：目前以太坊共有 105 万个活跃验证者，该 EIP 允许大型运营者合并其验证者，从而降低总数，减轻网路负担。 降低网路负载：尽管较多的验证者有助于去中心化，但也会增加频宽和计算负担。提高 MaxEB 可以优化验证者集，减少点对点通讯的开销。 EIP-7002：执行层可触发提款 EIP-7002 进一步增强验证者功能，允许其通过执行层（0x01）提款凭证直接触发退出和部分提款。 目前，验证者有两个金钥： 活动金钥，用于执行验证职责； 提款金钥，用于访问和管理质押资金。 此前，只有活动金钥能触发退出，而提款金钥则无法自主操作。EIP-7002 允许提款金钥也能触发提款，这带来了： 更大的资金控制权：验证者可以直接管理资金，而无需依赖节点运营商。 支援完全去信任的质押池，提高安全性和去中心化程度。 EIP-6110：链上储存验证者存款 目前，当新验证者在执行层存款后，需要等待共识层识别并处理，导致启用延迟。 EIP-6110 允许执行层直接向共识层传递存款资讯，减少额外的验证步骤，使验证者的启用时间从约 9 小时缩短至约 13 分钟。 提升 Layer 2 扩展套件能力：提高 Blob 吞吐量 EIP-7691：增加 Blob 吞吐量 去年 Dencun 升级引入了 Blobs，作为 Layer 2 rollups 储存资料的高效方式。目前，每天约有 2.1 万个 Blobs 在以太坊上提交，但容量已接近上限，导致费用上涨并限制了吞吐量。 当前，以太坊每个区块的目标 Blob 数量为 3 个，最大为 6 个。EIP-7691 提议将其目标值提高至 6，最大值提高至 9，以增加资料储存容量，提高吞吐量和可扩展套件性。这将降低资料储存成本，从而减少 L2 交易费用。 EIP-7623：提高 calldata 成本 在 Blob 机制推出之前，L2 主要使用 calldata 储存资料，并在某些情况下仍然沿用，因为它可能更具成本效益。 EIP-7623 提高 calldata 费用，以激励 L2 主要使用 blob 储存资料...