以太坊未来十年蓝图：从 Beam Chain 到 Lean Ethereum 的全面革新

作者：Zhixiong Pan 来源：chainfeeds

在以太坊基金会迎来十周年之际（即 2025 年 7 月底），正式发布了一项名为「精益以太坊（Lean Ethereum）」的全新技术蓝图。这一蓝图的核心目标是打造一个更加精简、安全且高效的以太坊基础层，为以太坊未来十年乃至更久的发展奠定坚实的技术基础。

什么是精益以太坊（Lean Ethereum）？

精益以太坊由以太坊基金会核心研究员 Justin Drake 提出，其主要理念是通过大幅简化协议设计并引入抗量子计算的密码学技术，实现以太坊网络的极致性能提升（每秒百万级交易吞吐）以及抗量子级别的安全性。

精益以太坊蓝图的核心体现为以下两个关键项目组：

一、Lean 共识（原 Beam Chain）

Lean 共识（Lean Consensus）是精益以太坊的核心与基础。最初名为「Beam Chain」，于 2024 年 Devcon 期间公开（甚至被认为是 Eth 3.0），后正式更名为「Lean 共识」。该项目组专注于以太坊共识层（信标链）的全新设计。

Lean 共识的主要目标包括：

• 极速确认：将区块出块时间缩短至约 4 秒，实现约 12 秒的最终确定。

• 去中心化提升：将验证者的最低质押金额从 32 ETH 降至 1 ETH，大幅降低共识参与门槛。

• 后量子安全：引入基于哈希的签名技术，确保共识层抵御未来量子计算的威胁。

• 链上轻量验证：利用 SNARK 技术进行链状态的高效验证，允许任何节点轻松验证区块链的完整性。

• 网络优化：通过全新的 P2P 协议（如 Gossipsub v2.0）优化网络通信效率。

• 聚合证明技术：采用哈希聚合签名，减少网络通信负担，提升验证效率。

Lean 共识目前是精益以太坊的旗舰项目，有专门的公开例会（Lean Calls），每几周进行一次深入的技术更新和交流，团队核心成员包括 Justin Drake、Dmitry Khovratovich、Will Corcoran 等。

二、PQ（后量子密码学）项目组

PQ 项目组专注于密码学的升级换代，其目标是确保以太坊能够在未来量子计算机时代依然安全可靠。PQ 项目组的主要研究方向：

• 哈希签名算法：用抗量子攻击的哈希签名方案取代现有的椭圆曲线签名算法。

• 数据承诺优化：从现有的 KZG 多项式承诺转向哈希承诺，提升链的数据安全性。

• 零知识证明（ZKP）：开发适合哈希算法的高效 SNARK/STARK 电路，用于状态验证。

• 形式化验证：对新密码方案进行严格的形式化验证，确保实现和协议设计的正确性。

PQ 项目组的核心成员包括 Will Corcoran、Antonio Sanso、George Kadianakis 等，由以太坊基金会内部研究员和外部学术专家共同推进。

三、Lean 数据与 Lean 执行

除了上述两个核心项目组外，精益以太坊还有两个重要但并非独立团队运作的项目组：Lean 数据与 Lean 执行。

Lean 数据

Lean 数据（Lean Data）专注于提升数据可用性层的性能，例如通过以下方式实现以太坊链上的数据吞吐能力的大幅提升：

• PeerDAS v1 和 v2：实现分布式数据可用性采样，大幅提高数据吞吐。

• BPO（Blob Parameter Only）机制：自动化调整数据存储参数，逐步提高链上数据容量。

• FullDAS 和 mempool 分片：进一步优化数据广播和存储效率。

Lean 数据的最终目标是实现 Teragas 级别的数据传输，以支持未来大量的 Layer2 应用需求。

Lean 执行（又称 EVM 2.0）

Lean 执行（Lean Execution）致力于彻底重构以太坊虚拟机（EVM），目标是实现一个精简、高效、对零知识证明友好的新型执行环境。主要研究方向包括：

• 基于 RISC-V 架构的 zkVM：精简指令集、减少证明开销。

• 实时零知识证明：提高证明生成速度，使实时验证成为可能。

• 兼容性与迁移路径：逐步引入新的 zkVM，与现有 EVM 并行运行，最终完全过渡。

• 硬件加速支持：探索基于专用 ASIC 或 FPGA 的零知识证明加速方案。

Lean 数据与 Lean 执行目前的进展主要通过以太坊基金会的官方博客、协议更新以及以太坊开发者社区（Ethereum Magicians）进行同步。

精益以太坊的长远意义

精益以太坊计划是以太坊基金会对未来十年发展路线的重大布局。Lean 共识作为核心支柱，通过更高效的协议设计确保链的安全性与扩展性；PQ 项目则构筑抵御量子计算威胁的防线；Lean 数据与 Lean 执行则分别保障链上数据吞吐与智能合约执行性能的提升。

这一精简、高效、安全的新架构，旨在将以太坊主网打造成可持续数十年甚至百年的全球信任基础设施，承载未来庞大的去中心化应用生态。

如何参与？

以太坊基金会通过 Lean Ethereum 官方网站、GitHub 仓库、公开的 Lean Calls 和 Ethereum Magicians 社区等渠道，广泛邀请社区成员、研究者和开发者共同参与。