以太坊2030愿景将工作重心转向密码学证明——那么，谁来验证结果？

Vitalik Buterin 在 9 月 27 日的愿景中描述了以太坊从一个每个验证者重复大量工作的系统，向一个可以对数据进行采样并使用简洁证明来检查执行情况的系统转变。其中一部分，PeerDAS，已经发布。更大的执行方式转变仍在开发中。证明可以证明计算遵循了特定规则，但用户仍然需要数据、提交交易的方式以及一个决定最终结果的协议。

要点

• Vitalik Buterin 于 2026 年 9 月 27 日出版了《密码学世界计算机》。

• 以太坊 2025 年 12 月 Fusaka 升级将 PeerDAS 引入主网。

• PeerDAS 将扩展 blob 数据拆分为 128 列，用于网络分发和采样。

• 根据以太坊的描述，常规节点至少订阅 8 个列子网。

• 以太坊提议的 2030 年基础层执行证明仍是未来的工作，与现有的 Rollup 证明无关。

标题提出的问题有两个答案。证明者生成加密证明；验证者（可以是任何运行相关软件的验证节点）根据规则和公开输入来检查该证明。以太坊底层零知识执行虚拟机（zkEVM）路线图指出，验证的成本应该远低于重新执行每笔交易。但是，仅仅判断证明是否可靠并不能决定交易数据是否可用，也不能决定运营商是否可以扣留用户的交易。

Buterin 9月27日发表的文章《加密世界计算机》将最终目标设定为区块链、加密隐私和验证以及去中心化链下组件的结合体。他将以往下载并重新执行的模式与节点对数据进行采样并验证证明的新模型进行了对比。他还描述了共识机制和区块构建的其他可能改进。这仅是Buterin个人的技术构想，并非所有以太坊客户端团队最终批准的升级规范。

区分现状与设想至关重要。根据以太坊基金会2026年2月的协议更新，PeerDAS将于2025年12月随Fusaka版本一同推出。基金会表示，验证者现在只需对blob数据进行采样，而无需下载全部数据。但目前尚未宣布全网范围内已部署针对底层区块的简洁执行证明验证。如果有人听说以太坊“将在2030年验证证明”，那么他应该追问：具体是哪种证明？它涵盖哪些计算？以及哪些参与者可以独立地对其进行测试？

PeerDAS 检查的是数据访问权限，而不是每次计算

已部署的组件是PeerDAS，即点对点数据可用性采样。Rollup 将交易数据放入以太坊 blob 空间，以便其他参与者可以检索足够的信息来重构状态并约束运营商遵守规则。旧方法要求每个节点下载每个 blob，这会使普通验证者处理大量数据的成本过高。采样要求节点根据加密承诺检查小块数据，同时网络分发足够多的编码片段以供重构。

以太坊的解释是，扩展 blob 数据被分为 128 列。一个普通节点至少会加入 8 个随机选择的列子网。8 除以 128 等于扩展数据的十六分之一。编码中加入了冗余，因此这个数量大约相当于文档描述中原始数据量的八分之一。这些数字指的是默认节点的数据工作负载，而不是声称单个节点可以以八分之一的成本保存所有 rollup 的完整历史记录。

里德-所罗门编码会产生冗余数据片段，而加密承诺则有助于节点验证抽取的片段是否属于已公布的数据。抽样为参与节点提供了概率可用性保证，但它并不能取代执行验证。即使是完全可用的交易批次也可能包含无效的状态转换。同样，如果用于重建账户状态所需的数据在可用性保证之外被扣留，那么即使有关于状态转换的有效证明，用户也无法重建账户状态。

以太坊基金会表示，Fusaka 的贡献使理论 blob 容量提升了八倍。需要注意的是“理论”二字：实际的持续吞吐量取决于计划的参数增加、网络状况以及 rollup 的使用情况。Buterin 的新文章将 PeerDAS 视为迈向验证更多、重复更少的系统的第一个可见步骤；它不应被视为最终的执行证明升级。

证明器负责繁重的计算工作；独立节点对其进行检查

在基于证明的执行模型中，仍然需要有人执行交易并构建结果的证据。执行方可能需要使用昂贵的专用硬件和软件。而简洁的证明可以让验证者以更低的成本检查所声称的状态变化是否符合协议规则中规定的程序和输入。数学验证无需验证者仅仅因为证明是由证明公司生成的就对其抱有信任。

该声明附带一些条件。验证者必须运行一个健全的验证系统，该系统需具备正确的验证密钥、公开输入和约定的执行规则。一个有缺陷的电路可能完美地证明错误的声明。客户端实现中的一个漏洞可能导致它接受一个本应拒绝的证明。一个可以在没有强大控制措施的情况下更改验证者代码的升级密钥可能会削弱保证。在实际运行的协议中，除了快速生成证明之外，独立的实现和审查也至关重要。

以太坊的L1 zkEVM 路线图页面描述了这样一种未来：节点无需重复验证每笔交易，只需检查区块执行证明即可。其目标是降低验证的资源成本。如果证明验证在普通硬件上仍然可行，这将使更多人更容易检查区块。但这并不意味着每个家庭都能生成区块证明，也不意味着证明的生成将均匀分布。

关键在于区分谁能及时为区块链生成证明，以及谁能以低成本验证已生成的证明。证明生成能力可能会集中在拥有专用硬件的公司手中，但这并不意味着这些公司可以自动伪造有效的状态转换。这仍然可能引入活性依赖性：如果能够足够快地生成证明的参与方太少，即使证明系统在数学上仍然可靠，区块生成或最终性验证的速度也可能会减慢。这与接受无效证明的风险截然不同。

因此，验证问题既有人为的答案，也有数学的答案。开发者设置电路，研究人员审核电路，客户端团队实现电路，节点运营商运行验证器，参与者决定是否接受协议升级。布特林可以提出方向，但他个人无法保证未来的验证器对网络来说是安全的或强制性的。

三个承诺通常包含在“证明”一词中

假设用户通过 Rollup 发送付款。该交易必须包含在一个有序批次中。批次的数据必须按照 Rollup 选择的模型提供。最后，最终的状态变更必须遵循其规则。排序、可用性和正确性是三个独立的承诺。正确性证明针对特定计算来验证最后一个承诺。PeerDAS 负责以太坊 Blob 数据的可用性。序列器或区块构建机制会影响哪些交易被包含以及它们的顺序。

即使操作者排除了某个特定客户的交易，一个完全有效的证明也能证明该批次交易是按照规则处理的。用户可能拥有逃逸或强制包含的路径，具体取决于汇总机制的设计，但证明本身并不保证公平访问。序列器还可以重新排序交易，同时仍然产生有效的状态转换。需要证明的声明不应被误认为是用户希望从市场中获得的所有属性。

数据方面同样容易混淆。以太坊的验证文档描述了使用有效性证明但不会将交易数据发布到以太坊主网的系统。根据验证者的说法，它们的执行可能是正确的，但数据可用性故障会导致用户无法按预期重建状态或提现。而以太坊 Rollup 则在以太坊上发布足够的数据，其可用性模型有所不同。将两者都简单地称为“零知识证明 (ZK)”掩盖了用户在没有运营商干预的情况下恢复账户状态能力的关键区别。

最简单的测试方法是使用一个三列的思维导图。首先，询问谁将交易放入批次中；其次，询问从哪里可以检索到重建余额所需的数据；最后，询问哪个合约或节点验证了状态正确性的证明。如果一个项目只回答了第三个问题，那么它就没有回答前两个问题。这就是为什么 Buterin 的文章在讨论密码学的同时，也讨论了区块构建和网络数据分发，而不是试图用一个神奇的证明来取代整个系统。

基础层无法从现有的汇总层借用所有属性

ZK Rollups 已经根据其自身的合约和规则向以太坊提交有效性证明。以太坊关于 ZK Rollups 的文档描述了操作员如何为批次创建证明，以及验证者合约如何在验证后才接受新的状态根。这为计算证明提供了一个有用的先例。但这并不意味着以太坊底层已经将所有执行验证都转移到了此类证明上。

两者的范围有所不同。Rollup 在其自身的虚拟机和合约下证明自身的状态转换，而以太坊的基础层验证器则必须以客户端团队可接受的方式检查协议的区块执行情况。Rollup 的自定义逻辑与以太坊主网的执行规则之间的不匹配，并非速度更快的证明器可以忽略的细节。此外，证明系统还必须能够应对协议升级、新的交易类型以及对抗性输入，保持其健壮性。

应用程序可以将算术运算外包给协处理器，并提供带有证明的结果，但底层链仍然决定是否接受公开输入、存储承诺以及结算最终状态。应用程序可以选择自己的证明器设计；底层规则需要客户端和验证者之间的广泛协调。Buterin 提出的“密码学世界计算机”概念是一种架构方向，而非承诺单一的证明服务将运行整个以太坊。

这里存在一个值得解决的明显矛盾。如果节点停止重复执行，那么如何才能发现被验证计算中的错误呢？一种解释是，开发者可以在开发过程中以及部署后运行独立的完整执行，并将其与验证结果进行比较。另一种解释是采用多种验证实现方式以及对电路进行形式化检查。以太坊的具体设计尚未最终确定。减少所需重复执行次数的协议并不禁止人们进行额外的检查；它只是改变了每个普通验证节点为达成共识所必须执行的操作。

基金会九月份的协议优先级更新将 L1 zkEVM 和形式化验证列为主要工作方向。这表明项目正在积极开发中，而非已确定发布日期。安全标准很高，因为底层验证系统中的任何错误都会影响其他应用程序所依赖的基础架构。

证明或许能改进验证，但状态问题却日益严重

Buterin 指出，访问庞大的共享状态是一个尚未解决的棘手问题。他提出的基于证明的内存池扩容方案，该方案针对的是与最终状态执行不同的瓶颈。证明可以验证计算结果，但证明者必须获取该计算所依赖的信息：余额、合约存储和其他账户状态。如果许多交易同时涉及同一状态，那么将计算分散到多台机器上就变得更加困难。来自一个账户的支付和涉及流动性池的兑换无法同时从不一致的快照中完成。

这篇文章指出，应用程序可以在链上进行排序和非交换状态变更，同时在合并其他计算之前进行聚合。这是一种架构上的激励，而非目前对开发者的强制性规则。“非交换”意味着改变顺序会改变结果。两个从同一个精简池购买商品的人，由于哪个订单先被处理，可能会获得不同的价格。没有任何证据表明这两个订单在经济上是等价的。

这可以有效地平衡“免费扩展”这种过于简单化的承诺。当任务能够安全分离时，并行工作会更容易。共享状态会产生依赖关系。证明者可以快速执行许多独立的计算，但仍然需要等待访问有争议的状态或区块构建者的排序选择。仅仅提高证明速度并不能解决数据库争用、审查或向其他参与者提供足够信息的成本问题。

在 Buterin 看来，更强大的去中心化中间层可以并行处理工作，并在某些情况下保护请求来源的元数据。这种基础设施或许能够提升性能或隐私性，但它必须明确规定数据的分发方式、参与权限以及故障逃逸机制。使用有效性证明并不能自动保障用户支付的隐私。除非系统也对公共输入、钱包活动和网络元数据进行保护，否则这些信息仍然可能泄露。

独立性可以在最终分叉之前进行衡量

“任何人都可以验证”是有实际限制的。一个普通节点需要验证者代码、相关的公开输入、与链上已接受状态的连接，以及足够的处理能力才能在协议时限内完成验证。如果一个证明在普通机器上只需几秒钟就能完成验证，但在昂贵的硬件上却需要几个小时才能生成，那么系统可能以有限的生成量实现广泛的验证。只要生产者的故障不会导致结算时出现永久性区块，那么这种对正确性的权衡是可以接受的。

该实验的概要很简单。让多个客户端团队的验证器软件针对同一个有效的区块证明运行，并确认它们都接受该证明。然后提供修改后的公开输入，并确认它们都被拒绝。接下来，询问不同的证明团队能否针对相同的规则生成可接受的证明，他们的速度如何，以及各自需要哪些硬件。在公共测试网络上高负载下重复此实验，比在实验室中演示一个快速证明更能体现以太坊的准备情况。以太坊的具体接受标准仍取决于协议的完善；这些是可观察的问题，而非官方的通过阈值。

证明生成还存在另一种失效模式，有效性检查本身无法检测到。证明者可能拒绝为某个提议的区块生成证明。验证者无法接受尚未到达的证明。可以通过允许多个独立的证明者、设置回退执行路径、调整时间或其他机制来解决这个问题。选择哪种方案会影响复杂性、成本和最终确认所需的时间。以太坊当前的基础层规则不应仅仅因为路线图上提到证明验证是一个目标，就被描述为选择了这些未来解决方案中的某一种。

独立性也意味着用户可以获取验证自身资产所有权所需的信息。证明某个状态根节点遵循特定代码固然重要，但如果用户无法从其账户数据重建到该根节点的路径，则仍然需要依赖中间机构来进行实际的余额核查。PeerDAS 通过网络分布和采样，降低了每个节点获取 blob 数据的要求。存储在其他位置的应用数据需要自身的可用性保证。链的证明验证器无法强制外部运营商发布被扣留的记录。

最后，被验证的程序必须是用户认为的程序。验证器代码的公开哈希值、记录在案的升级流程以及对电路行为的独立测试，使得外部人员能够将公布的规则与节点实际执行的规则进行比较。形式化验证可以降低逻辑错误的概率，但它同样始于人编写的规范。可验证的结果并非“密码学解决了信任问题”，而是当特定声明的证据无效时，可以独立地驳斥该声明，而无需每个节点都承担生成该声明的全部成本。

Hegota 只是一个标记，并非 2030 年发售的保证

Buterin 认为，计划于 2027 年推出的 Hegota 分叉可能是以太坊最后一次升级，其组件对于 2015 年的以太坊观察者来说可能比较熟悉。他设想的后续工作将涉及递归 STARK 算法、形式化验证、优化共识机制和量子安全。

以太坊升级需要规范、客户端实现、测试网络、安全审查以及参与者之间的协调。初步方案图是研究和候选里程碑的示意图，而非链上实施。可以通过查看 Fusaka 版本和当前节点规则来验证 PeerDAS 是否已部署。但无法通过查看文章中蓝色的 2030 年一栏来验证未来通用底层 zkEVM 的部署情况。证据首先会体现在公开的规范和测试中，然后是具体的分叉计划和生产环境的启用。

Buterin 的方法论证有力。如果验证成本降低，数据采样安全，更多用户就能独立地检查更大的系统，而无需购买与其计算量和数据量成比例的机器。挑战同样严峻：证明栈必须安全可靠、具有竞争力且速度足够快，以保证系统持续运行，同时还要保证数据和排序的可访问性。即使验证成本低廉，但只有一个不可或缺的证明器或排序器，网络仍然可能很脆弱。

本文并未决定由谁来构建所有证明，也未决定哪种证明系统最终胜出。它确实指出了一个对用户至关重要的测试：普通的独立参与者能否拒绝错误的证明结果，恢复自身状态所需的数据，并在不受任何操作员影响的情况下提交交易？每种情况都需要不同的机制来解答。密码学检查之所以强大，恰恰在于它能够被那些没有完成繁重工作的人重复验证。

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