前集回顧

昨天講了以太坊的不可能三角，去中心化、安全性、可擴充性三者彼此之間的權衡如何影響到區塊鏈系統。接著，我們將焦點著重在「可擴充性」上，提到以太坊的擴容問題。這正是本次鐵人賽的重點，並且簡述了以太坊 L1、L2 的擴容技術。

引言

安全與效率，正如不可能三角（去中心化、安全性、可擴充性）所指出一般，是區塊鏈這種分散式網路系統在設計上最大的難處。以太坊從 2014 年推出後，過去十年以來一路經歷大大小小的各種升級，無論是 2016 年 DAO 的硬分叉，導致 ETH 與 ETC 的出現，或者是 2023 年的 The Merge，從 PoW 轉為 PoS，都在嘗試讓以太坊網路變得更好。

今天的文章將帶大家回顧以太坊的分叉、升級歷史，並且展望未來的發展方向，同時作為接下來幾天介紹 Layer 1 鏈上擴容技術的鋪陳。

升級、分叉，傻傻分不清？

軟體像是個有機生命體，隨著新功能推出、錯誤修正而逐漸迭代更新。一般的中心化軟體透過統一發送更新檔進行軟體升級，而去中心化的以太坊同樣需要某種機制進行更新。在以太坊中，這個機制被稱為分叉（Fork）。

之所以被稱為分叉，是因為以太坊的升級會從某一個區塊（Block）長出去，就像是 git branch 一樣，產生兩個不同的分支。舊的分叉會隨著網路節點升級到新版本，無人維護、進行驗證而被荒廢。

由於以太坊都是不相容的升級，無法向後兼容，會永久地將區塊鏈分為兩個獨立的鏈，因此通常被稱為「硬分叉（Hard fork）」。

以太坊升級路線

前面提到區塊鏈的分叉就像是軟體更新，而其實 2022 年時 Vitalik 就針對更新規劃了五大階段（Phase），也就是以太坊目前的主要發展方向：

• The Merge：已完成，將共識機制由 PoW 改為 PoS
• The Surge：進行中，以太坊主網擴容
• The Scourge：確保以太坊的去中心化和抗審查性
• The Verge：引入 Verkle tree，簡化區塊驗證流程
• The Purge：減少區塊鏈上的歷史資料

以上五大階段也象徵著以太坊長期發展目標：高效、擴展性、去中心化。

伴隨著這些階段與目標，社群會提出 EIP（Ethereum Improvement Proposal），如 EIP-1559 提出改變交易費用的機制，引入基礎費用（Base Fee）的概念，避免競價導致高昂的手續費。

EIP 經過討論、審查、測試後，才會被認為是 Final 狀態，並且被納入下一次的硬分叉（Hard Fork）升級中。

一旦搜集了足夠多的 EIP 後，社群會規劃一個硬分叉以進行以太坊升級，而這個硬分叉中的 EIP 們通常都是為了實現以太坊的長期願景與發展目標。

The Merge 完成之後，以太坊變成由執行層與共識層組成：

• 執行層（Execution Layer）：負責處理交易、執行智能合約
• 共識層（Consensus Layer）：負責區塊驗證與區塊鏈的同步（Beacon chain）

因此，每次的硬分叉都需要同時對這兩層進行升級。此外，執行層通常由城市命名，而共識層通常由小行星、星體命名。例如，2025/9 最近一次的硬分叉是 Pectra（Prague-Electra），由 Prague 與 Electra 硬分叉所組成。

結語

今天介紹了以太坊的升級是如何發生的，從五大階段的願景，到 EIP 的制定、硬分叉的實施。此外，從五大願景的 The Merge、The Surge 也能看到以太坊社群的長期發展目標：以太坊擴容。

接下來幾天，我們將會開始介紹 Layer 1 的擴容技術，包括共識機制的調整、Sharding、Proto-Danksharding，以及區塊大小調整等等。

參考資料

[1] 以太坊發展史》必知的12次重大升級, Block tempo
[2] Pectra Hardfork, Ethereum