详解Pectra升级：继Dencun之后，以太坊历史上最大升级

文章转载来源： HTX Research

Key Insights

• Pectra升级中主要部分（7702，3074，7623），将直接有利于模块化、链抽象和AA钱包等赛道的项目；
• Pectra升级中的EIP-7594（PeerDAS）引入了数据可用性采样（DAS），将利好ZK Prover网络，进而利好ZK领域；
• 其他小的EIP将对L2数据层费用降低、交易速度提升、数据存储成本降低都存在着一定程度的利好；
• 结合整体市场来看，尤其是在近期“高FDV，低流动”FUD的情况下，在临近Q4（Pectra发布时间）可能会为以太系生态带来一波不错的涨幅；
• 从投资的角度来看，市场“反VC”潮流下导致VC项目的估值不再高高在上，Q3的一级市场，特别是DEFI和创新的DEFI项目或许是一个不错的机构入场窗口期；
• DEFI项目的收入/市值 比已经历史新低。

基本背景

最近，以太坊社区讨论度最高的话题，就是 Pectra 升级。Pectra升级结合了两个独立的升级：Prague升级和Electra升级，Prague专注于网络执行层的变更，而Electra则影响共识层，将这些升级结合在一起被统称为“Pectra”升级。这次升级是继2024年3月Dencun升级之后的重大事件，也可能成为以太坊历史上最大的升级。

根据ethereum.org（ https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-7600）的信息，目前，以太坊Pectra升级可能将集成多项关键的以太坊改进提案（EIPs），共同解决可扩展性、安全性和用户体验方面的问题。这些相关的EIPs 分别是：

Pectra升级是以太坊战略开发方法中的又一个组成部分，预计在2025年Q1正式上线。下文，我们将通过介绍几个重点都EIPs，对Pectra进行简单的分析，并对其可能产生的影响进行预测。

本文由火币研究院撰写，该团队目前隶属于HTX Ventures。HTX Ventures 是火币HTX 的全球投资部门，集投资、孵化和研究于一体，识别全球最优秀和最聪明的团队。HTX Ventures 目前支持超过 300 个项目，涵盖多个区块链领域，部分高质量项目已上线火币HTX 交易。

重点EIPs 分析

*EIP-7702：账户抽象钱包革新技术，取代EIP 4337， EIP-7702让用户现有的 EOA 具备执行任何智能合约代码能力，功能丰富用户友好的全新型钱包可能推动复杂玩法应用诞生。

• 尽管EIP-7702 与迄今为止为 EIP-4337 构建的所有账户抽象工作高度兼容，但目前AA钱包项目方们已经花费了大量时间基于EIP-4337标准开发以求实现独特功能。后续AA钱包被以太坊基金会持续推广的独特市场地位将不存在，因为他们能够实现的功能EOA钱包都能够实现，AA钱包将与metamask等高用户体量的EOA钱包直接竞争，原先的AA钱包初创团队需重新进行其产品定位。
• 后续的EOA钱包将能够实现交易赞助代付gas，批量管理账户和交易等新功能，后续这些功能也能够升级更新。这对于web2用户和defi金融交易友好，可能能够推动新的，吸引web2用户的复杂玩法应用诞生，存在一系列机会。

历史背景：

1. 账户抽象（AA）的普及率和兼容性极差：账户抽象市场的生死存亡取决于生态对EIP 4337的采用，但至今许多Dapp和L2尚未支持，目前智能合约钱包的总数，以Gnosis Safe和Argent账户的总和来估算（这两个产品的用户最多），仅为15万。
2. EIP 4337技术方案相当模糊：尽管EIP 4337定义了诸如打包器（Bundler）、代付合约（Paymaster）和签名聚合器（Signature Aggregator）等基础设施的合约接口，以太坊官方并没有给出很多重要技术问题的解决方案，而这些问题需要项目方反复尝试不同的技术实现，

*EIP-3074：2020 年 10 月份提出，2024 年 4 月 12 日被纳入 Pectra 升级

EIP-3074 核心思路是将外部拥有账户（EOAs）的控制权委托给智能合约，它允许任何 EOA 充当智能合约钱包，而无需部署合约，也因此可以执行更复杂的交易方案，例如交易 Gas 赞助和批量交易。

• 那么 EIP-3074 如何将现有的 EOA 变成智能合约呢？EIP-3074 通过引入 AUTH 和 AUTHCALL 操作码，当两者共同使用时，允许智能合约代表 EOA 发送交易，从而使得多重签名、批量和赞助交易、密钥恢复以及更易于访问的 CeFi 交易所存款变得可能。
• 展开来说，用户先在链下签署交易，然后再由用户或者 Gas 赞助方将交易发送给 Invoker 合约（扮演中介角色的特殊合约），Invoker 合约使用「AUTH」和「AUTHCALL」来验证和调用每个目标合约，这样就使得智能合约具有了更大的管理权，以此来帮助用户完成诸多操作。
• 每个 EOA 地址可以设置一个 Invoker 逻辑合约来扩展功能，Invoker 有极大的定制交易逻辑和权限控制等功能，足够灵活，invoker 与我们熟悉的另一赛道「intent-centric」深度关联，其交易体验优化需要靠 invoker 在合约中设计复杂性交易逻辑：比如自动化代发交易；条件触发下一步交易；资产自动化分配；交易批量归集；增加多签审批交易；交易时间限定；与外部系统集成交易；交易理财策略等等针对特定人群的精细化服务。代表项目ApertureFinance已经有 26 亿美金的交易量，深受一些机构交易用户的青睐。缺点是，一旦 invoker 合约作恶则会对用户造成极大的资产损害。

*EIP-7702：由Vitalik Buterin 提出，继承了EIP-3074 的核心功能

EIP-7702 允许外部拥有账户（EOAs）在交易中临时扮演智能合约钱包的角色，使得 EOAs 可以执行以前只有智能合约才能进行的复杂操作，极大地增强了 EOAs 的功能性和灵活性。这个提案是协议层的，但它在交易中临时应用智能合约代码不需要永久改变EVM，因此具有较高的兼容性。

EIP-7702 允许在单笔交易中临时分配智能合约代码给 EOA，此无信任方法在交易后消除任何访问或合约签名。

智能合约的代码就存储在「合约代码」中。由于 EOA 本身不是合约，所以这个字段通常是空的，它会在交易执行期间临时将一些智能合约代码填充到该字段中。

EIP-7702 提出了一种同时接受 contract_code 和签名字段的新交易类型，开始交易时，将签名者账户的合约代码设置为 contract_code。在交易结束时，它会将代码重新设置为空。

• EOAs 可以在交易中动态地引入智能合约代码，实现在单一交易中完成多种操作，如批量处理和复杂的交易指令，从而简化流程并降低交易成本，同时减少了操作复杂性。这种灵活性特别适用于高度交互式的金融应用，如去中心化金融（DeFi）平台。
• 其次，EIP-7702 还引入了一种新的权限管理机制，即权限降级。这使得账户持有者可以为其子密钥分配具体权限，从而增强了账户的安全性。通过细粒度的权限控制，用户可以限制子密钥的操作范围，防止未授权的交易和滥用行为。
• EIP-7702 也具备交易赞助特性，允许一个账户为另一个账户支付交易费用，例如服务提供商可能会为其客户支付交易费用，从而简化客户体验并吸引更多用户使用其平台或服务。
• 目前EIP-7702刚刚被纳入Pectra 升级，一些信息尚不明朗，但其关联web3最重要的入口端，就像metamask的出现与defi summer相得益彰，新的web2友好型钱包方案也可能助推一批新的应用诞生，因此应重点持续关注。同时uniswap等核心defi应用对于EIP7702也有积极反应。

EIP-7623：由Vitalik提出，增加calldata成本，区块变小，提升整体Layer 2 性能

内容和背景

• 自从EIP-1559以来，区块燃料限制尚未增加，而由于越来越多的rollups向以太坊Calldata发布数据，区块的平均大小持续增加。
• Calldata 是以太坊智能合约中传递函数调用参数的数据，包含函数选择器和参数。虽然 calldata 数据只是在执行交易时临时使用，一旦交易执行完成，它们就会被丢弃，以减少存储压力，但它仍然需要占用区块大小和消耗 Gas 费用。
• 4844以后，rollup的数据都往blob存了，将blob作为data availability 首选方案。
• 这一转变要求重新评估calldata定价，特别是在减少平均块大小与可能的最大块大小之间的低效率方面，而现有的费用模型和区块大小限制并没有有效优化 calldata 的使用，导致资源利用不充分且成本高昂。
• 以太坊区块理论最大大小为 1,875,000 字节（1831KB），而实际平均大小仅约 100 KB，实际区块大小远小于理论最大值，这是由于 calldata 产生的高昂 Gas 费用导致的交易数量减少，导致区块空间未能充分利用，影响了网络效率和扩展性。
• 通过为主要使用以太坊进行数据可用性（DA）的交易引入一个依赖于calldata的底价，这一提案旨在减小最大块大小，以便为添加更多blobs腾出空间。

此外还有一个相关提案:

• Vitalik Buterin 提出 EIP-7706 ，通过为 calldata 创建独立的费用市场，设定独立的基础费用（Base Fee）和 Gas 限制，进一步优化交易成本和网络性能。

综合影响

• 提升以太坊性价比：进一步优化交易处理速度和资源使用效率，避免不必要的费用上涨，从而使 calldata 费用变得更便宜。这不仅有助于降低每笔交易的平均成本，还能优化网络资源的使用，提升以太坊的整体性能。
• 利好layer2：EIP-4844 中引入的 blob data 设计相辅相成，通过统一基础费用调整机制，使得 Layer 2 解决方案可以更有效地利用 Layer 1 资源，以提升整体layer2和应用性能。
• 利好排序器：通过优化 calldata 和 blob 数据的费用结构，可以显著降低排序器在发布数据时的成本。Morph、Metis、Espresso、Eigenlayer、Astria、SUAVE和Radius等去中心化排序器项目将从这些改进中受益。

EOF 相关升级

EOF 是什么？

以太坊对象格式 (EOF) 是作为 Pectra 硬分叉的一部分引入的新标准。EOF 旨在改进在以太坊网络上创建和执行智能合约的方式。通过提供更结构化和更高效的方式来处理智能合约，EOF 使开发人员的开发过程更简单、更安全。

EOF 为以太坊智能合约引入了一种新格式，使其更易于阅读和管理。这种新格式通过明确定义智能合约的行为方式，有助于减少错误并提高安全性。对于开发人员来说，这意味着更少的错误和漏洞，从而在以太坊网络上开发出更可靠的应用程序。

EOF 还对以太坊虚拟机 ( EVM) 进行了改进，这是执行智能合约的核心组件。这些改进使 EVM 更加高效，使其能够同时处理更多交易而不会减慢速度。随着用户和应用程序数量的增长，这对于维持快速响应的网络至关重要。

对 Pectra 更新的影响

在 Pectra 硬分叉中加入 EOF 增强了升级的整体效果。通过使智能合约更安全、更易于开发，EOF 有助于确保 Pectra 中引入的新功能（如社交恢复和交易批处理）能够安全高效地实现。

EOF 还支持 Pectra 带来的可扩展性改进。随着以太坊网络的增长，它需要处理更多交易并运行更多智能合约并且不影响速度或安全性。EOF 对 EVM 和智能合约结构的增强在实现这一目标方面发挥着关键作用。

为开发人员和用户带来的好处

对于开发人员来说，EOF 简化了创建和维护智能合约的过程。更清晰的规则和更好的工具意味着更少的错误和更强大的应用程序。这反过来又通过在以太坊网络上提供更可靠、更安全的去中心化应用程序使用户受益。

对于用户来说，EOF 带来的改进意味着更好的整体体验。更快的交易处理和更安全的应用程序使以太坊在日常使用中更具吸引力。无论是用于金融交易、游戏还是其他应用程序，用户都可以在以太坊网络上获得更流畅、更安全的体验。

总体而言，EOF 是 Pectra 硬分叉的重要组成部分。它增强了智能合约的安全性和效率，支持 Pectra 更新的更广泛目标。通过改善开发人员体验并确保更好的性能和安全性，EOF 有助于以太坊在区块链领域持续增长和创新。

EIP-7594-PeerDAS：Pectra升级中的数据可用性采样

协议内容

• PeerDas 即EIP7594。PeerDAS 是以太坊上数据可用性采样的实现，预计将大大增强网络支持 rollups 及其数据可用性需求的能力。实际操作中，PeerDAS 预计将验证者可以附加到区块的 blob 交易数量从每个区块 3 个增加到 64 个或更多。
• Pectra升级预计将在2025年第一季度末发布，PeerDAS是其中一个显著的改进。PeerDAS，即数据可用性采样，旨在通过利用现有的点对点（P2P）组件来确保数据分布和可用性，从而解决以太坊的可扩展性问题。

PeerDAS的主要特点和优势

• 可扩展性和效率：PeerDAS通过在网络中分配数据可用性的责任来增强以太坊的可扩展性。这意味着不再依赖少数节点存储和验证所有数据，而是将工作负载分散到多个节点，提升整体网络效率和弹性。
• 改进的数据可用性：通过数据可用性采样，PeerDAS确保验证交易所需的数据是可用的，同时不会给任何单个节点带来过重负担。这个机制通过检查小部分随机选择的数据子集来确保整个数据集的可用性，同时减少对单个节点的压力。
• 增强的网络弹性：利用以太坊现有的P2P组件，PeerDAS能够提高网络在面对攻击和中断时的抵御能力。通过增强数据可用性，使得单点故障难以破坏整体网络的运作。
• 与其他升级的集成：PeerDAS是Pectra升级中一系列改进的一部分，这些改进包括以太坊虚拟机（EVM）对象格式（EOF）和新的以太坊改进提案（EIPs），如EIP-7702。这些升级共同目标是优化交易处理，增强智能合约能力，提高用户体验和安全性。

总体而言，PeerDAS在确保以太坊能够有效扩展和保持弹性方面迈出了关键一步。通过改进数据可用性并利用以太坊去中心化网络的优势，PeerDAS为更强大和高效的区块链生态系统奠定了基础。

两大优势

促进DeFi（去中心化金融）发展

• 提高交易速度和效率：PeerDAS提升了以太坊网络的交易速度和效率，使得DeFi应用能够更快地处理大量交易，减少了交易等待时间，提高了用户体验。
• 降低交易成本：通过提高网络效率，PeerDAS有助于降低交易成本，使得DeFi项目的运作成本更低，从而吸引更多用户参与。

支持新兴应用和创新

• 智能合约的扩展：PeerDAS与其他改进（如EIP-7702）的结合，使得智能合约能够更灵活地操作，支持更多创新应用场景，例如去中心化身份验证和复杂的金融衍生品。
• 跨链互操作性：改进的数据可用性和网络性能将使得以太坊更容易与其他区块链互操作，推动跨链应用的发展和创新。

利好ZK Prover网络

目前，ZK技术虽然强大，但目前存在ZKP生成耗时过长和Prover中心化的问题。ZKP生成的硬件加速和去中心化的Prover网络，在一级市场成了ZK领域继ZK Rollup之后的新热门赛道。

这一赛道的Succinct @SuccinctLabs和 Cysic @cysic_xyz分别完成了一笔$55M和$12M的融资。

以Cysic @cysic_xyz为例，团队具有ZK硬件加速芯片设计能力，在此基础上推荐ZK证明层Cysic Network。

由于ZKP生成服务市场目前尚处于早期，产生的收益尚不能覆盖的Prover的硬件折旧、电力成本、运营维护成本等，所以需要ZK Prover网络通过发币的形式向市场融资，再通过PoW的形式将代币奖励给Prover节点，以此促进ZKP Prover网络的采用。

坎昆升级催化了一批数十亿到数百亿FDV的L2，Pertra升级也将催化一批数十亿到数百亿FDV的ZK Prover网络。

EIP-7251：增加最大有效余额，验证者质押上限从32 ETH増加到2048 ETH

协议内容

• EIP-7251 又被称为“ maxeb”，是针对即将推出的以太坊 Pectra 硬分叉提出的增强功能。此更改旨在降低质押 ETH 接近或超过网络 50% 时信标链不稳定的风险。
• maxeb 允许将多个验证者合并为更少的“超级验证者”，力求在不影响货币政策或奖励的情况下简化操作。它还使个人质押者受益，使他们能够累积超过 32 ETH 的奖励。
• 尽管存在潜在优势，但以太坊社区对将 maxeb 纳入 Pectra 仍然存在分歧。争论的焦点在于它对网络去中心化和验证者多样性的影响，人们担心潜在的中心化和小型验证者参与度的降低。

提案动机和预期影响

• 降低验证器数量

通过提升最大有效余额，可以减少验证器的总数，减轻网络负担并提高效率

• 增强经济安全性

提高最大有效余额能够增强网络的经济安全性，避免因高度分散的验证器池带来的不稳定性

• 操作成本降低

对于大型节点运营商，减少运行多个验证器的需求，降低开发运营成本，并最大化收益

以太坊开发人员讨论了将质押比例限制在 1/4，这一变化将允许个人验证者质押超过 32 ETH，最高可达 2,048 ETH而不是当前的最高限额 32 ETH。提高最大有效验证者余额将允许操作者管理更少但质押更高的验证者，从而可能降低复杂性。

最新进展

2024 年 6 月 27 日，以太坊开发人员讨论和协调对以太坊共识层（CL，也称为信标链）的更改。开发者们讨论了关于客户端多样性数据收集和多客户端区块验证的新研究。

Pectra Devnet 1 已经接近发布准备就绪。以太坊基金会的开发运维（DevOps）团队正在等待执行层（EL）客户端的准备情况。PeerDAS Devnet 1 已经上线，并且有三种不同的共识层客户端实现。

Reference：

https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-7600

https://cryptomaniaks.com/ethereum-pectra-hard-fork-eof-cfi-prague-electra

https://github.com/ethereum/ercs/blob/master/ERCS/erc-4337.md?ref=blog.quicknode.com#backwards-compatibility

https://www.galaxy.com/insights/research/ethereum-all-core-developers-execution-call-187/

https://ethereum-magicians.org/t/eip-7623-increase-calldata-cost/18647

https://ethroadmap.com/?ref=bankless.ghost.io#pectra%20sticky（Etherum 升级Roadmap）