2025年7月底,以太坊基金会在成立十周年之际正式推出全新升级规划——「精益以太坊(Lean Ethereum)」。这一蓝图不仅是一次技术迭代,更是对以太坊未来十年乃至更长远发展的顶层设计,目标是构建一个更加轻量、安全、高效且具备长期韧性的基础层,为全球去中心化应用提供坚实的技术底座。
精益以太坊的核心理念
「精益以太坊」概念最早由以太坊基金会核心研究员 Justin Drake 提出,其愿景是通过极致精简的协议设计与新一代密码学方案,为以太坊带来百万级交易吞吐、抗量子攻击能力以及更开放的参与机制。蓝图的推出,标志着以太坊从最初的“全球计算机”逐步迈向“永续可信的全球信任基础设施”。
精益以太坊的整体框架由四大方向组成:Lean 共识、PQ 后量子密码学、Lean 数据与 Lean 执行,其中前两者是当前的核心推进项目。
一、Lean 共识——从 Beam Chain 到新一代信标链
Lean 共识是精益以太坊的技术核心,其前身是 2024 年 Devcon 上首次公开的「Beam Chain」,后来正式更名并被视为新一代信标链设计。它旨在从根本上提升以太坊共识层的效率和去中心化水平。
Lean 共识的关键目标包括:
- 极速出块与快速确认:出块时间缩短至约 4 秒,最终确定性在 12 秒左右,大幅改善用户体验。
- 降低参与门槛:验证者质押门槛从 32 ETH 降至 1 ETH,鼓励更多用户直接参与共识,增强网络去中心化。
- 后量子安全:引入基于哈希的签名方案,确保即便在量子计算出现后仍能抵御攻击。
- 链上轻量验证:借助 SNARK 技术,让任何设备都能轻松完成全链验证,提升节点可及性。
- 高效网络通信:采用 Gossipsub v2.0 等新一代 P2P 协议,优化区块与消息传播。
- 聚合证明机制:利用哈希聚合签名减少通信开销,使验证过程更高效。
Lean 共识目前作为基金会的旗舰项目,设有定期公开技术例会(Lean Calls),由 Justin Drake、Dmitry Khovratovich、Will Corcoran 等核心研究员牵头推进,吸引了大量开发者和研究人员参与。
二、PQ 项目组——为量子计算时代提前筑防
量子计算的潜在威胁被视为未来区块链系统最大的隐患之一。以太坊基金会成立 PQ(Post-Quantum)项目组,专注于研发和验证抗量子密码学方案。
PQ 项目组的主要研究方向包括:
- 哈希签名替代方案:研发基于哈希的签名算法,取代当前的椭圆曲线签名,抵御量子攻击。
- 数据承诺优化:从 KZG 承诺过渡到哈希承诺,提高数据可用性和安全性。
- 零知识证明适配:构建与哈希算法匹配的高效 SNARK/STARK 电路,用于状态验证。
- 形式化验证:对新型密码方案进行数学层面的严格验证,确保安全性与一致性。
该小组成员包括 Will Corcoran、Antonio Sanso、George Kadianakis 等知名研究人员,汇聚了基金会内部专家与全球学术界力量。
三、Lean 数据与 Lean 执行——性能与应用的双重提升
除了核心共识与密码学项目,精益以太坊还在数据与执行层面展开探索。
Lean 数据(Lean Data)
专注于提升链上数据吞吐能力,满足未来 Layer2 和大规模应用的需求:
- 通过 PeerDAS v1/v2 实现分布式数据可用性采样,提高吞吐率。
- 推行 BPO(Blob Parameter Only)机制,灵活调整数据存储容量。
- 借助 FullDAS 与 mempool 分片技术,提升数据广播和存储效率。
其长期目标是实现 Teragas 级别的数据处理能力,为去中心化应用生态的爆发式增长提供空间。
Lean 执行(Lean Execution / EVM 2.0)
面向未来的执行环境重构,旨在打造对零知识证明友好的高效虚拟机:
- 基于 RISC-V 架构的 zkVM,指令集更精简,证明生成更快。
- 支持实时零知识证明,加快合约执行的验证速度。
- 提供渐进式迁移方案,新旧 EVM 并行运行,保障兼容性。
- 探索硬件加速(ASIC/FPGA),突破证明计算性能瓶颈。
这两个方向的研究进展主要通过基金会官方博客和 Ethereum Magicians 社区对外披露。
精益以太坊的长远意义
精益以太坊不仅是一次技术升级,更是一次战略转型。
- Lean 共识 解决效率与去中心化的矛盾,使以太坊更开放、更安全。
- PQ 项目 在量子时代到来之前提前布局,构筑长期安全防线。
- Lean 数据与 Lean 执行 则为应用层提供充足的带宽与计算能力,支持全球级别的去中心化应用生态。
这一蓝图的推出,意味着以太坊不再仅仅追求短期性能,而是放眼未来几十年甚至百年的持续性发展,力图成为全球最具韧性和可信赖的数字金融与应用基础设施。