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PRO|安全提升 Gas Limit 的技术框架、对比 ePBS 和延迟执行
Pro 前沿

PRO|安全提升 Gas Limit 的技术框架、对比 ePBS 和延迟执行

比特币钱包标签管理的重要性,以及 3 篇论文

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Zhixiong Pan
Jul 08, 2025
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PRO|安全提升 Gas Limit 的技术框架、对比 ePBS 和延迟执行
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欢迎阅读 ChainFeeds PRO # 104。本次内容将包含,以及每周更新内容:比特币协议进展、以太坊治理相关、最新研究和进展,和最新论文。

重点

Scaling Ethereum: The Path to 45M Gas Limit and Beyond

以太坊基金会成员 parithosh 提出了一个基于执行基准测试、状态增长分析和共识层影响的技术框架,用于安全地提升以太坊 L1 的 Gas Limit。随着以太坊生态的发展,区块空间需求迅速增长,扩展不仅依赖 L2,L1 也必须同步扩容。近期的 Pectra 升级已将每个区块的 blob 数量从 3/6 提升至 6/9,下一次 Fusaka 升级将引入 PeerDAS,进一步提升数据吞吐能力。在此基础上,社区已准备好将 Gas Limit 从当前的 36M 提升至 45M,并规划迈向 60M 和 100M。为确保扩容过程稳健,团队从三个方面系统推进:

(1)执行性能测试(OPCODE 与预编译)

  • 执行性能直接影响客户端处理区块的速度,过慢将导致部分节点无法在 4 秒内完成验证,影响网络共识。

    • 无性能瓶颈的操作:如 ECRecover、Blake2f、BLS、MSTORE 等。

    • 已优化操作:BN256 系列预编译(加法、乘法、配对)已被各客户端团队优化。

    • 主要瓶颈:MODEXP(大整数模幂运算),将通过 EIP-7883 重新定价并优化执行效率。

    • 测试手段:使用如 perf-devnet-1 的高负载测试网络与自动化性能工具评估客户端的区块处理能力。

(2)状态增长分析

  • 更高的 Gas Limit 意味着更多的交易写入,可能导致状态膨胀,进而拖慢节点同步、增加数据库压力。

    重点研究方向包括:

    • Trie 深度增加对 SSTORE、SLOAD、合约部署等操作性能的影响;

    • 不同客户端数据库(如 RocksDB、LevelDB 等)的扩展性能;

    • Snap Sync 的同步速度和归档节点的存储容量压力;

    • 更大状态下,RPC 服务的响应性能是否仍可接受。

    为模拟极端情况,使用 Bloatnet 构建 2 倍于主网状态大小的开发网络,并引入真实交易模式进行测试。

(3)共识层与网络传播安全性

  • Gas Limit 上调不可忽视共识层和网络层的约束,尤其是:

    • P2P 限制:信标链的 Gossip 协议对区块大小设有约 10MB 上限;

    • 传播延迟:需确保 99% 节点能在 4 秒内接收到新区块,以满足信标链的 attestation 时限;

    • 区块大小估算:考虑最极端情况下的交易、惩罚消息、见证数据等,确保不会突破传播容量上限。


比特币协议进展

使用 BIP-329 标准导入和导出钱包标签

研究员 Sebastian 介绍了比特币钱包标签管理的重要性及 BIP-329 标准的应用。由于比特币交易记录缺乏背景信息,用户难以追踪交易历史,而钱包标签功能解决了这一问题。BIP-329 定义了跨钱包软件的标签导出格式(JSON 结构),使标签可迁移且人类可读。用户可导出标签文件(.jsonl 或 .txt)并在不同钱包间导入,但需注意隐私风险。Sebastian 呼吁更多钱包支持 BIP-329 以提升互操作性,就像 BIP-39 标准化种子词一样。

如何挽救卡住的比特币交易:解决方案和建议

Lucien Bourdon 介绍了比特币交易未确认时的原因和解决方法。当交易因手续费过低而卡住时,矿工会优先处理高手续费交易,并提供了三种加速确认的方法:

  1. RBF(Replace-By-Fee,手续费替换):发送者可用更高手续费替换原交易,适用于支持RBF的钱包如Trezor Suite。

  2. CPFP(Child Pays For Parent,子为父偿):接收者或发送者可通过花费未确认交易的输出,在新交易中设置高手续费,促使矿工同时确认两笔交易。

  3. Mempool 加速器:第三方服务,通过协议外支付提高交易优先级。

Bitcoin Optech Newsletter #361

  • 分离洋葱消息转发(onion message relay)与 HTLC 转发(HTLC relay):Olaluwa Osuntokun 提议将闪电网络中的洋葱消息转发与 HTLC 支付转发分离,允许节点通过不同的连接处理这两类通信。这样做有多项好处:可以实现职责分离、支持更多低成本的消息对等连接、便于实施密钥轮换以提升隐私,并可能加快消息传递速度。然而这一方案也引发了部分开发者的担忧,尤其是关于拒绝服务攻击的风险。目前洋葱消息通常仅通过已有的支付通道连接发送,建立这些通道需要资金支持。而若不需为消息连接花费资金,一个 UTXO 就可能连接到所有公开节点,极易被滥用。


以太坊

研究和进展

Slot Restructuring: Design Considerations and Trade-Offs

以太坊研究员 Toni Wahrstätter 对 ePBS(EIP-7732)和延迟执行(EIP-7886)两种提案进行了深入对比分析。ePBS 的核心优势在于通过信标区块与执行负载的分离实现三大改进:提升 slot 流水线效率(信标块快速传播验证,执行负载获得更多传播执行时间)、支持区块与执行层解耦、以及建立无需信任的 MEV 支付机制。然而,这些优势的代价是显著增加的协议复杂度,包括引入 PTC 委员会、复杂的分叉选择规则和条件支付机制等设计,而这些机制在实际应用中可能并不必要。

相比之下,延迟执行方案(EIP-7886)以更简洁的协议设计实现了约 80% 的流水线优化效果。其核心思路是允许在负载无效时进行状态回滚而非阻塞区块生产,既保持了现有架构的简洁性,又避免了 ePBS 可能带来的状态垄断等问题。特别值得注意的是,在 6 秒 slot 的假设下,ePBS 可能让构建者垄断高达 75% slot 的后状态信息,而延迟执行则保持了负载与区块同步释放的特性。

基于这些分析,Toni Wahrstätter 建议采取渐进式升级路径:优先实施更简单可靠的延迟执行方案满足当前需求,未来再根据需要选择性引入 PTC 等优化模块。这种分阶段的方式既能快速获得核心性能提升,又能避免过度设计带来的复杂性风险。

The paths of least resistance: Introducing WFR-Gossip

以太坊研究员 soispoke 介绍了一种新型的 Gossip 协议 Wasserstein-Fisher-Rao (WFR) Gossip,旨在解决传统 Gossipsub 协议在网络中传播消息时产生大量重复数据包、浪费带宽的问题。WFR-Gossip 的核心思想是将消息传播问题建模为最优传输问题,利用数学工具 Wasserstein-Fisher-Rao (WFR) 距离优化传播路径,具体设计如下:

  1. 问题建模:

  • 允许在传输过程中动态创建(消息复制)和销毁(重复丢弃)「质量」;

  • 传输成本由网络链路延迟(RTT)决定;

  1. 混合转发机制:

  • 鲁棒性保障层:固定向 D_robust(默认 3)个随机节点转发,确保基础传播可靠性和网络抗中断能力;

  • 智能优化层:仅选择比当前链路更快(latency_out < latency_in)的路径转发,并利用本地实时测量的 RTT 数据(通过 ping/QUIC 协议),有效抑制冗余传播,形成「高效传播梯度」;

  1. 性能平衡:

  • 保留 Gossipsub 的元数据交换机制(IHAVE)作为补充;

  • 在保证 >95% 即时覆盖率的同时,显著降低带宽消耗;


MEV 相关

The MEV Letter #94

Flashbots 团队推出垂直于 MEV 研究领域的 Newsletter,以下是一些重点摘录:

  • 文章《Priority blockspace launches for 13 million humans on World Chain mainnet》官方宣布「人类优先区块空间」已在 World Chain 主网上线,通过 Rollup-Boost 技术确保真实人类用户在交易速度、可靠性和公平性上获得优先权。

  • 文章《MEV Is a Trap and the Smartest Bots Are the Prey》探讨了针对 MEV 搜索者的链上钓鱼攻击。这类攻击通过恶意代币、欺诈性流动性池或诱骗的 refund 地址等手段,误导并套取搜索者的资产。

  • 文章《Geographic Decentralisation Research Directions》重点讨论了网络延迟如何影响验证者、区块构建者以及 MEV 搜索者等不同角色的行为模式。

  • 文章《Dual-deadline PTC vote in ePBS》Anders Elowsson 为以太坊 ePBS 设计双截止期方案,通过分离执行负载与数据可用性检查优化插槽利用率。

  • 视频《BuilderNet Call #1》由 James Ball 主持, 内容涵盖 BuilderNet 当前发展、去中心化区块构建、无许可节点等议题。

  • 推特 Space《State of onchain indexing》由 Dune 举办,探讨链上索引技术的现状与挑战。

  • 播客《The Edge Podcast: Ethereum’s Next Chapter, According to The Foundation’s New Leader》介绍以太坊基金会的新方向,包括:扩展 L1、扩展 blobs、改善用户体验等重点。

  • 视频《FOCIL Breakout #14》由 Thomas Thiery 主持,讨论了 FOCIL 实现的最新进展以及其与 Glamsterdam 升级中其他 EIP 的兼容性。

📑论文

Rational Censorship Attack: Breaking Blockchain with a Blackboard

作者来自:National University of Singapore、École Polytechnique Fédérale de Lausanne

作者从博弈论角度揭示了区块链中一种新型的理性审查攻击,挑战了区块链抗审查的基本安全假设。研究发现,当所有节点均为理性时,一个拥有足够投票权的合谋团体可通过公开协作(仅需读写公告板)对非成员节点实施审查,从而垄断区块链维护奖励。作者通过博弈论框架证明:1)节点加入攻击并如实公开自身投票权的策略构成子博弈完美均衡;2)攻击成功的关键在于合谋团体需知晓其真实总投票权。

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