以太坊为实现其成为世界计算机的目标,自诞生伊始便规划了一条清晰的技术演进路径。这条路径并非一蹴而就,而是被系统地划分为若干个关键阶段,逐步解决网络在发展过程中遇到的各种限制与挑战,最终打造一个更高性能、更可持续的底层基础设施。其升级的核心脉络,是从最初的工作量证明共识机制,向权益证明共识机制平稳过渡,并在此基础上持续提升网络的可扩展性和用户体验。这条分阶段的升级之路,体现了以太坊开发社区严谨的工程思想和长期主义的发展理念。

以太坊的整体升级规划最初被概括为四个主要阶段,分别是前沿、家园、大都会和宁静。前三个阶段共同构成了以太坊1.0时代,主要基于工作量证明共识机制运行。而最后一个宁静阶段,则标志着以太坊2.0时代的开启,其核心是从工作量证明彻底转向权益证明。为了减少概念上的混淆,以太坊官方已逐渐弃用以太坊2.0这一说法,但社区仍广泛沿用其指代这次根本性的范式转变。这些阶段性的命名,形象地描绘了以太坊从一个试验性前沿项目,逐步走向成熟、稳定并最终实现宏伟愿景的完整历程。

为了达成向权益证明的转型,以太坊设计并执行了一个循序渐进的切换策略。第一步是启动一条独立并行运行的权益证明链,即信标链。信标链于特定时间点上线,允许用户通过质押以太坊成为验证者,在独立的系统中运行新的共识机制。这一阶段被称为合并前阶段,以太坊主网与信标链平行运作。待信标链运行稳定、积累足够的验证者后,便进入至关重要的合并步骤。合并是指将以太坊原有的主执行层与信标链共识层融合,自此,工作量证明机制被完全废弃,整个网络的出块和安全维护完全由权益证明验证者负责,成功实现了共识机制的历史性转换。

完成共识机制转换后,以太坊升级的重心便转移到解决网络的可扩展性瓶颈上。早期的技术路线图中包含分片方案,将网络数据库分区以提升处理能力。第二层扩展解决方案的迅速发展,以太坊的开发路线进行了战略性调整,转向了以Rollup为中心的模块化扩展路径。在这一蓝图下,以太坊主链的目标不再是直接承载海量交易,而是专注于为众多的第二层网络提供安全性与数据可用性保障。后续的一系列重大升级,都是围绕如何更高效、更经济地服务于第二层网络这一核心目标而展开的。
在明确以Rollup为中心的路线图后,以太坊进入了一个持续技术迭代的新阶段。其升级不再以宏大的阶段命名,而是通过一系列连续的硬分叉来引入具体改进。降低第二层网络数据存储成本的升级,引入了名为Blob的新型数据存储方式。随后的升级则进一步引入了如对等数据可用性抽样等先进技术,理论上将第二层网络的数据容量提升数倍,并持续优化主网的存储与执行效率。升级内容也涵盖改善普通用户的钱包使用体验、引入账户抽象等功能。每一次升级都是对网络效能、安全性或用户体验的一次针对性提升。
