以太坊TPS之谜，从瓶颈到突破，它究竟能支持多少交易？

在区块链的世界里，每秒交易量（Transactions Per Second，简称TPS）是衡量一个公链性能和承载能力的关键指标之一，长期以来，以太坊作为智能合约平台的领军者，其TPS问题一直是社区开发者、用户乃至整个行业关注的焦点，以太坊“最大的TPS”究竟是多少？这个问题答案并非一成不变，它既受限于以太坊当前的设计,也随着技术的迭代和升级而不断被改写。

以太坊的“原罪”：PoW共识下的TPS瓶颈

在以太坊从PoW（工作量证明）向PoS（权益证明）过渡之前，其TPS一直被广泛认为是“痛点”，在PoW机制下，以太坊的出块时间大约为13-15秒，每个区块的Gas Limit（ gas消耗上限）也相对有限,这导致：

• 理论TPS较低：简单计算，假设一个区块包含约1500万Gas，每笔简单转账（如ETH转账）约消耗21,000 Gas，那么一个区块大约可以处理714笔转账，按13秒一个区块计算，理论TPS约为55，如果考虑更复杂的智能合约交易，消耗Gas更多，实际TPS会更低，通常在15-30 TPS之间波动。
• 网络拥堵与高Gas费：当链上交易需求旺盛时，Gas Limit会成为瓶颈，导致交易积压，用户为了让自己的交易被优先打包，不得不提高Gas Price，从而推高了网络费用，也使得“用不起以太坊”的抱怨屡见不鲜。

这个时期的以太坊，其“最大的TPS”受限于PoW共识的安全性与去中心化权衡，以及区块Gas Limit的设计，难以满足大规模商业应用的需求，也催生了Layer 2扩容方案的迫切需求。

The Merge：PoS带来的TPS“量变”

2022年9月，以太坊完成了“The Merge”升级，从PoW转向PoS共识机制,这一转变对TPS产生了直接影响：

• 出块时间缩短：PoS共识下的出块时间稳定在12秒左右,比之前略有缩短。
• 理论TPS小幅提升：出块时间的缩短直接提升了单位时间内可能处理的交易数量上限，如果区块Gas Limit不变,理论TPS会相应提升至约60左右。

PoS本身并没有从根本上解决以太坊主网的TPS瓶颈，区块Gas Limit依然是主要的制约因素，The Merge带来的TPS提升更多是“量变”而非“质变”，以太坊主网的“最大TPS”在PoS初期，依然在几十这个量级徘徊,未能实现突破性增长。

突破的关键：区块Blob与EIP-4844的“质变”

真正为以太坊TPS带来“质变”希望的，是EIP-4844（也称为“Proto-Danksharding”）提案的实施，EIP-4844引入了一种新的交易数据类型——“Blob交易”（Blob Transaction）。

• Blob交易的作用：Blob交易允许Rollup等Layer 2解决方案将大量计算数据（称为“数据Blob”）存储在以太坊主网上,而不是将所有交易数据都直接记录在主链的Calldata中。
• 大幅降低成本：Blob数据的存储成本远低于Calldata，这意味着Layer 2向主桥接数据的费用将大幅降低。
• 提升Layer 2 TPS：Layer 2是解决以太坊TPS不足的核心方案，它们在主链之下进行交易计算和批处理，然后将结果提交到主链，Blob数据的低成本，使得Layer 2可以处理更多的交易，并将更频繁、更大量地提交数据到主链，从而极大地提升了整个以太坊生态（尤其是Layer 2）的总TPS。

虽然EIP-4844本身并不直接提升以太坊主网的“原生TPS”（即主网直接处理的交易数），但它通过赋能Layer 2，使得“以太坊生态系统”的最大TPS得到了数量级的提升，一些主流的Layer 2解决方案（如Arbitrum, Optimism, zkSync, StarkNet等）在EIP-4844实施后，其单链TPS已经可以达到数千甚至上万TPS，整个以太坊生态的总TPS更是轻松突破数万TPS，高峰时期甚至可达数十万TPS,这已经远超许多传统中心化支付系统的处理能力。

未来展望：分片与持续的性能优化

EIP-4844是扩容道路上的重要一步，但并非终点，以太坊的路线图中,还有更宏大的计划：

• 分片技术（Sharding）：这是以太坊扩容的“终极武器”之一，通过将以太坊网络分割成多个并行的“分片链”，每个分片链都可以独立处理交易和智能合约，从而将整个网络的TPS提升数倍甚至数十倍，虽然完全的分片实现尚需时日，但EIP-4844中的Blob可以被看作是“分片”的雏形,为未来的完整分片奠定了基础。
• 持续的性能优化：包括但不限于改进共识算法、优化虚拟机（EVM）、提升网络效率等,这些都将从不同角度为以太坊TPS的提升贡献力量。

以太坊“最大的TPS”是一个动态变化的概念，在PoW时代，它受限于共识机制和区块设计，停留在个位数到数十位；The Merge使其略有提升；而EIP-4844及Layer 2的崛起，则使得“以太坊生态系统”的最大TPS实现了飞跃,达到了数万甚至更高的量级。