深入探討以太坊 Fusaka 升級

引言

隨著即將到來的Fusaka硬分叉，以太坊網路即將迎來另一個重大變革。 Fusaka硬分叉是一項重大的網路升級，計劃於2025年末進行。 Fusaka被定位為自The Merge以來規模最大的捆綁式改進，代表以太坊持續可擴展性路線圖的關鍵一步。與那些引入面向用戶的新功能的升級不同，Fusaka被描述為「幕後」增強，旨在精心調整和優化以太坊的核心引擎。

其主要目標是大幅提升第二層資料容量，降低用戶的交易成本，並增強整體網路的可擴展性、節點彈性和營運效率。本報告將對Fusaka升級進行詳盡的分析，涵蓋其核心敘述和戰略重要性、其複雜的技術架構、測試環境中近期的關鍵進展，以及它預計將對整個以太坊生態系統產生的潛在影響和廣泛影響。

Fusaka 的故事與戰略背景

以太坊 Fusaka 升級的核心是一次基礎架構的徹底革新。其重點並非直接改變使用者體驗，而是強化協定的底層機制，以支持未來的成長和需求。這種對基礎設施的刻意關注使其與先前的 Pectra 升級截然不同，後者在網路中引入了更明顯的變化，例如帳戶抽象。核心開發團隊已將 Fusaka 設計為與所有現有的去中心化應用程式 (dApp) 和智慧合約完全相容，這項關鍵決策透過消除重大變更的風險，確保了充滿活力的開發者社群能夠無縫過渡。

Fusaka 的戰略重要性在於其在以太坊雄心勃勃的 2025 年路線圖中的地位，該路線圖採用了每六個月一次的加速升級節奏，以更快地推動創新。此次升級直接繼承了 Dencun 升級中引入的原則，具體而言，它基於「blob 事務」框架構建，以進一步擴展網路的資料吞吐量。

這項時間表經過精心設計，最終定於 2025 年 11 月 17 日至 22 日在布宜諾斯艾利斯舉行的 Devconnect 大會之前。這個時間安排讓全球以太坊社群能夠齊聚一堂，共同探討這次新部署升級的影響。此外，Fusaka 升級本身並非終點，它為未來雄心勃勃的提案奠定了重要基礎，其中包括正在考慮縮短 2026 年「Glamsterdam」硬分叉的區塊時間。

Fusaka 架構技術深度解析

Fusaka 升級是一個複雜的軟體包，包含 11 到 12 個核心 EIP，每個 EIP 都旨在完善以太坊協議的某個特定方面。具體數字在不同來源略有不同，其中一位指出，諸如 EIP-7907 等更複雜的提案被有意推遲到未來的升級中，以確保 Fusaka 在緊湊的時間表內保持專注、易於管理且易於全面測試。此次升級的技術力量集中在兩個突破性的組件：PeerDAS 和 Verkle Trees。

核心技術組件

PeerDAS（點對點資料可用性採樣）(EIP-7594)

這無疑是 Fusaka 升級的核心。 PeerDAS 徹底改變了網路上資料可用性的驗證方式。過去，驗證者需要下載並驗證整個資料區塊，這個過程既佔用大量頻寬，又會成為可擴展性的瓶頸。 PeerDAS 引入了一種新的範式，驗證者只需下載少量隨機的資料塊樣本，即可透過加密方式驗證整個資料集的可用性。這種方法類似於工廠中的品質控制，只需對一小部分產品進行採樣即可可靠地確定整個批次的品質。透過實施此方法，PeerDAS 為驗證者節省了大量頻寬和儲存空間，同時保持了強大的安全性。至關重要的是，它有助於將「資料儲存工作」更均勻地分攤到所有網路驗證者，從而實現驗證流程的民主化，並避免瓶頸。

Verkle 樹

第二個重大創新是引進 Verkle 樹作為管理以太坊狀態的全新資料結構。這種先進的加密結構顯著減少了驗證網路狀態資訊所需證明的大小。更小的證明大小具有深遠的影響，最顯著的是使運行輕客戶端變得更加容易，並減少資源佔用。這一發展預計將促進以太坊應用程式在行動端的普及，因為用戶可以直接在智慧型手機上運行安全、自驗證的節點。

Fusaka 中的關鍵以太坊改進提案 (EIP)

除了主要功能外，Fusaka 還包含一系列 EIP，旨在共同提升網路的效能和安全性：

• EIP-7935（提高 Gas 上限）：該提案概述了一項大幅提高區塊 Gas 上限（即單一區塊允許的最大計算量）的計劃。該上限計劃從約 4,500 萬開始，逐步擴展至 1.5 億，這項調整將使每個區塊能夠容納更多交易。
• EIP-7825（垃圾郵件防禦檢查）：這項 EIP 被視為頭條新聞，它引入了強大的檢查機制來防止惡意交易垃圾郵件。透過緩解此類攻擊，它確保即使在高需求或惡意活動期間，各個節點也能保持穩定和回應。
• EIP-7951（secp256r1 預先編譯）：這項 EIP 將以太幣與傳統的 Web2 安全標準連結起來。它增加了對 P-256 橢圓曲線的原生支持，P-256 橢圓曲線是一種廣泛用於硬體安全模組、智慧型手機以及許多現有數位錢包和安全系統的加密標準，從而增強了互通性和安全性。
• EIP-7939（CLZ 操作碼）：這項 EIP 的技術性更強，它為以太坊虛擬機 (EVM) 添加了「計數前導零」指令。這個簡單但功能強大的操作對於優化智慧合約中的加密函數和其他位元級操作非常有用。
• 其他支援性 EIP：此升級還包含其他幾項有針對性的改進，包括 EIP-7883，用於調整某些加密操作的 gas 成本；EIP-7823，用於增強網路抵禦拒絕服務攻擊的能力；EIP-7892，用於改進協定框架，使未來的升級更加順暢。

近期進展：Holesky 測試網時代的終結

與 Fusaka 升級同步展開的一項重大進展是，以太坊最大的公共測試網 Holesky 計劃關閉。經過兩年的服務，這個曾經至關重要的基礎設施即將退役。

Holesky 於 2023 年啟動，其具體目的是對以太坊的權益證明 (PoS) 共識機制進行大規模壓力測試。它迅速成為最大的公共測試網，提供了一個關鍵平台，成千上萬的驗證者可以在將重大網路升級部署到主網之前對其進行測試。 Dencun 和 Pectra 升級分別降低了交易成本並提高了驗證者效率，它們首先在 Holesky 上進行了測試。

然而，該測試網開始顯露出其老化和限制。在 2025 年初 Pectra 升級啟動後，Holesky 開始出現嚴重的「不活躍洩漏」。這種現象發生在大量驗證者同時離線時，這反過來又導致其他試圖退出系統的驗證者出現大量積壓。結果就是長達數月的排隊，使得測試網對於需要測試驗證者完整生命週期（從進入到退出）並擁有快速反饋循環的開發者來說變得不切實際。對他們來說，Holesky 已經從一個有用的工具變成了一個重要的「障礙」。

為了應對這些挑戰，核心開發團隊精心策劃了向一個全新、更強大的測試環境的過渡。 Holesky 計劃在主網上 Fusaka 升級完成後兩週內關閉，屆時用戶端和基礎設施團隊將正式停止對其的支援。一組全新的測試網將取而代之，每個測試網都有其特定的功能：

• Hoodi：Hoodi 於 2025 年 3 月上線，是一個專為規避 Holesky 問題而構建的「全新」測試網。它已成為驗證者和質押提供者測試的主要環境。
• Sepolia：這個長期存在的測試網繼續作為 dApp 和智能合約開發者的主要集結地，為應用程式級測試提供穩定的環境。
• Ephemery：這個測試網功能雖小但至關重要，它為特定測試場景提供每 28 天快速重置一次驗證器週期的功能。

潛在影響及生態系影響

Fusaka 升級的影響將滲透到以太坊生態系統的每一層，儘管不同利害關係人對其影響的感受會有所不同。

• 對於使用者：對於一般使用者來說，Fusaka 升級帶來的變化不會立即顯現或感受到。然而，其下游效應將是顯著的。使用者將體驗到更穩定、更可預測的 Gas 費用以及更順暢的整體交易流程，尤其是在網路擁塞嚴重期間。這些深層改進的最終目標是使以太坊網路更易於存取、更可靠，並且更適合日常使用。
• 對於 Layer 2 網路：Fusaka 升級有望成為 Layer 2 Rollup 的變革性事件。透過大幅提升主鏈上的資料吞吐量，此次升級將為 L2 帶來前所未有的可擴展性。這將使這些網路每秒能夠處理數萬筆交易，從而大幅降低營運成本，並最終降低轉嫁給用戶的費用。
• 對開發者而言：此次升級被譽為開發者的「靜謐動力源」。 EIP-7935 引入的更高 Gas 上限將允許創建更複雜、功能更豐富的應用程序，因為單個區塊內可以完成更多計算工作。對開發者而言，最重要的保障是完全向後相容，這意味著現有的 dApp、用戶端軟體和智慧合約無需任何修改即可繼續運作。
• 對於驗證者和網路健康而言：此次升級為節點營運商帶來了一項關鍵的權衡。一方面，PeerDAS 旨在透過減少資料驗證的頻寬和儲存需求來減輕單一節點的工作負載。然而，這種優勢被區塊 gas 上限的提高所抵消，這必然會增加驗證者處理更大區塊所需的儲存和頻寬。這可能會給規模較小​​的獨立節點營運商帶來巨大壓力，並可能促使網路更加依賴能夠負擔得起必要硬體的工業規模中心化質押提供者。可擴展性與去中心化之間的這種張力將成為後 Fusaka 時代值得關注的關鍵動態。