详解以太坊的统一架构

以太坊项目追求一个统一的、包容最广泛用例集的架构，这是一个为实现这一目标而构建的网络，通过保持较小的区块大小并利用智能合约和 Layer2 扩展，旨在维护去中心化和安全性，同时提高交易效率。本文讨论了以太坊的统一架构及其协同效应。

区块大小之争

2015年至2017年间，比特币经历了一场被称为“区块大小战争”的内讧。这是比特币历史上的一场关键冲突，持不同立场的人争论着他们认为是比特币网络正确的扩容策略，以确保其能够随着时间的推移满足需求。

辩论的两个阵营被称为大区块派和小区块派。

• 大区块派主张将比特币区块的原始大小从1 MB增加到8 MB。这将使比特币交易的吞吐量增加8倍，同时降低交易成本。
• 小区块派主张保持区块大小不变，他们认为增加区块大小将妨碍比特币的去中心化，因为这会使比特币区块链对普通用户更加难以运行和验证。

小区块派最终提出了一条称为隔离见证（Segregated Witness）的替代路径，该路径将优化可以容纳在一个区块中的交易数量，而不是直接增加区块大小。隔离见证还将为核心比特币协议之外的扩展解决方案，即第二层扩展，打开大门。

为了充分强调这些观点，小区块派希望以两种方式进行扩展:

• 增加区块密度，允许更多交易适应同样的空间
• 打开分层扩展策略的大门，为功能性的链下扩展解决方案留出空间

这就是辩论的内容：我们应该增加区块的大小吗？还是保持区块的限制，强制扩展到更高的层面？

现代的大区块派与小区块派

区块大小的辩论在加密货币历史中回响不断，至今仍然存在。

我们不再称这些派别为大区块派或小区块派；如今，人们会找到更现代的派别来认同，通常由特定的Layer1 定义。尽管如此，这两个阵营所表达的不同理念在每个 Layer1 派别的文化和信仰系统中都可以找到，无论他们是否意识到。

在现代，小区块派与大区块派的辩论在以太坊与索拉纳的辩论中体现出来。

Solana 阵营表示，以太坊的交易成本太高、速度太慢，无法将世界带入链上。消费者不会使用加密货币，直到交易瞬时且免费，因此我们需要尽可能多地将容量工程化到Solana的Layer 1中。

以太坊阵营表示，这是对去中心化和可信中立性的基本妥协，会造成一组明确的赢家和输家，并且最终产生与我们试图摆脱的社会金融分层相同的一套。相反，我们应该专注于增加 Layer1 区块的密度和价值，并强制将扩容推向 Layer2 层。这场辩论并不新鲜。

加密货币领域在变化、适应和发展，但关于小区块与大区块理念的辩论却依然存在。

精密和原始区块

以太坊的重大“从零到一”的创新是在区块链内部添加了一个虚拟机。在以太坊之前的所有链都缺少了这个关键要素，而是试图将功能添加为单独的操作码，而不是一个完全表达式的虚拟机。

早期的比特币者哲学不同意这种选择，因为它增加了系统的复杂性和攻击面，以及增加了区块验证的难度。

尽管比特币和以太坊都是“小区块”哲学链，但虚拟机的增加范围仍然在这两个社区之间造成了巨大的分歧。如今可以清楚地看到一些现代区块链哲学中最大的部落的轴线。

“区块大小”包含两个变量：区块大小和单位时间内的区块数量。区块大小实际上是“吞吐量”或“每秒数据”。

• 比特币被超度限制，不惜一切限制 Layer1 的能力。
• 以太坊在 Layer1 上受到了足够的限制，但通过增加 Layer1 的功能性，为 Layer2 上的无限区块供应创造了空间。
• Celestia 限制了其 Layer1 的能力，但最大化了其容量，迫使更多功能被推送到 Layer2 ，但为它们提供了最大化的构建空间（因此有了“建造任何事物”的口号）。
• Solana 被超度不受限制，最大化了 Layer1 的容量和功能，同时限制了构建更高层次的能力。

功能逃逸速度

加密货币投资的理论是，将小块和大块哲学都纳入设计的区块链最终将赢得加密货币的权力游戏。

小块哲学者和大块哲学者都是正确的。他们都有合理的观点。争论谁是对的没有意义，关键是要构建一个最大程度满足双方需求的系统。

比特币作为一个架构不能同时满足小块哲学者和大块哲学者。比特币小块哲学者声称，扩展将在第二层上发生，并将大块哲学者指向闪电网络，告诉他们可以在比特币系统中仍然是比特币用户的地方。

但是，由于比特币 Layer1 的功能限制，闪电网络无法获得发展，并且比特币大块哲学者无处可去。

以太坊创始人 Vitalik Buterin 于 2019 年发表的一篇名为“基础层和功能逃逸速度”的文章阐明了同样的情况，并主张最小程度地增加 Layer1 的功能以便能够生成功能性的 Layer2 。

“虽然 Layer1 不能太强大，因为更强大意味着更大的复杂性，因此更容易出错，但 Layer1 必须足够强大，以至于人们想要构建的 Layer2 协议实际上是可能的”

“在 Layer2 弥补 Layer1 的简化”并不是解决区块链可扩展性和功能性问题的通用答案，因为它没有考虑到 Layer1 区块链本身必须具有足够的可扩展性和功能性，才能使这种“在上面构建”真正成为可能。”

由此可以得出以下结论

1. 块的复杂性：将 Layer1 块的范围扩大到超越“小区块极端主义”，以确保 Layer2 能够实现“功能逃逸速度”。
2. 保持小区块的理念：不应该将 Layer1 块的范围扩大到超过实现 “Layer2 功能逃逸速度”的程度，因为这会不必要地损害 Layer1 的去中心化和可信中立性。任何额外的 Layer1 实用功能都可以推迟到 Layer2 。

这代表了双方之间的妥协。小区块支持者必须接受他们的块变得更加复杂，并且（在边缘情况下）更难验证，而大区块支持者必须接受分层扩展的方法。

一旦达成了这种妥协，协同效应就会蓬勃发展。

以太坊Layer1

以太坊是一个信任之根。

以太坊的 Layer1 通过利用密码学的进步，在更高层次实现功能逃逸速度，从而保持了其小区块的理念。

通过接受来自更高层次的欺诈证明和有效性证明，以太坊可以将实际上是无限的交易有效压缩成一个易于验证的捆绑包，然后由分散的消费者硬件网络进行验证。

这种设计架构保留了加密行业对社会所作的基本承诺。普通验证人员可以检查专家和精英的权力。每个人都可以平等地访问系统。没有人是特权方。没有人被奉为神圣。

加密行业做出了哲学上的承诺，以太坊通过密码学研究和传统的工程技术将这一理念变成了现实。

可以将这种理念看作是在底层使用小区块，在顶层构建大区块结构，也就是在 Layer1 上使用安全和分散的小区块作为基础，而在 Layer2 上实现高度可扩展、即时、廉价的交易！

与将小区块和大区块连续体视为水平权衡谱线不同，以太坊垂直翻转了这个连续体，并在安全和分散的小区块基础上构建了大区块结构。

以太坊是大区块宇宙中的小区块锚定点。

以太坊允许 1,000 个大区块网络蓬勃发展，并从一个保持连贯和可组合的生态系统中产生协同效应，而不是分散到许多 Layer1 的碎片化。

Cosmos的定位

Cosmos 并没有严格遵循网络设计的任何方向。毕竟，不存在“Cosmos”网络，Cosmos只是一个理念。

这个理念是一个互连的主权链网络。各个链拥有最大化的、不受影响的主权，并通过共享的技术标准在一定程度上能够团结起来，也在一定程度上能够抽象化彼此的复杂性。

Cosmos 的问题在于，它对主权的基本承诺如此根深蒂固，以至于Cosmos链没有能够协调和组织自己的成功。过度关注主权会为 Cosmos 的扩展带来太多混乱。过度强调主权意外地优化了无政府状态。在没有中央协调结构的情况下，Cosmos理念始终保持着一种小众的吸引力。

主权逃逸速度

类似于 Vitalik 提出的“功能性逃逸速度”概念，还存在一种“主权逃逸速度”现象。为了让 Cosmos 理念真正扎根并蓬勃发展，它需要在网络主权上做出微小妥协，以最大程度发挥其潜力。

Cosmos 理念和以太坊 Layer2 愿景基本上是相同的。这是一个独立的、自主的链条的水平景观，它们可以自由选择自己的命运。

核心区别在于，以太坊的 Layer2 网络牺牲了一些主权，将它们的状态根据发布到了 Layer1 的桥接合约上。这个小小的改变将以前的内部操作外部化，通过选择一个中心化的 Layer1 来进行本地桥接的结算。

通过通过密码学证明扩展 Layer1 的安全性和结算保证，从以太坊基础衍生出来的无限的 Layer2 网络成为了功能上相同的全球结算网络。这就是小区块与大区块哲学之间卓越的协同效应发生的地方。

协同1：链安全

Layer2 链不必为自己的经济安全性付费，从而消除了来自其基础资产的网络通胀的一大来源，将每年 3-7% 的通胀保留在其各自代币的价值中。

经济安全的成本降低到零，只留下 DA 作为 Layer2 网络唯一有意义的持续运营成本。由于 DA 成本也接近于零，因此 Layer2 的净成本也接近于零。

通过为 Layer2 创建可持续性，以太坊可以释放市场需求的所有链，从而创造出比 Cosmos 模型更多的总链主权。

协同2：可组合性

Layer2 的客户获取成本也变得边际化，因为将密码证明结算到Layer1 提供了所有Layer2 之间可信的链接。

通过保留 Layer1 的结算保证，用户可以在不必“试探”每个触及的链的情况下浏览Layer2 的景观。自然而然，用户本来也不会进行这种活动，而是提供链抽象服务的服务提供商（桥接器、意图填充器、共享序列器等）可以提供更强大的服务，如果他们对构建业务的基础具有毫不妥协的安全保证。

此外，随着越来越多的 Layer2 上线，每个 Layer2 都会吸引自己的边际用户进入更大的以太坊生态系统，创造出用户共享的庆典。

由于所有 Layer2 都将其用户添加到堆栈中，随着网络的增长，以太坊用户的总“堆栈”也变得更大，这样边际 Layer2 就更容易找到足够的用户。

以太坊因被批评为“分裂”而受到批评，讽刺的是，它实际上与此正好相反，因为以太坊是唯一通过密码证明将其他主权链连接在一起的网络。

相比之下，许多 Layer1 空间完全而彻底地分裂，而以太坊的 Layer2 空间仅受延迟的影响而分裂。

协同3：记账单位

所有这些好处都汇聚到了 ETH 资产上，以太坊生态系统周围的网络效应越多，对 ETH 作为货币的尾部风就越强大。

ETH 成为所有 Layer2 网络的账户单位，因为每个 Layer2 网络通过将安全性集中到以太坊 Layer1 中而产生规模经济。

简单来说，ETH 作为货币是以太坊结算网络的分形增长功能。

以太坊项目追求的是一个统一的架构，涵盖了最广泛的可能用例。这是一个建立来应付一切的网络。小而强大的 Layer1 的结合是必要的基础，可以在 Layer2 中开启最广阔的设计空间。

保持加密行业价值观发生在 Layer1 。

去中心化、抗审查、无许可和可信中立。如果这些价值观可以在Layer1 上得以保留，那么它们可以被功能性地扩展到无限数量的将自己与Layer1 加密地绑定的Layer2 。

在加密世界中，以太坊的核心投资论点是，任何替代的 Layer1 要么可以作为 Layer2 建立得更好，要么可以作为 Layer1 的一个特性集成进来。