以太坊作为全球第二大区块链网络,自2015年上线以来,一直致力于通过“以太坊2.0”的升级实现可扩展性、安全性和去中心化的全面提升,这一升级并非一蹴而就,而是通过多个阶段逐步推进,继Phase 0(信标链)奠定权益证明(PoS)基础、Phase 1(合并)完成工作量证明(PoW)向PoS的转型、Phase 2(分片)通过分片技术提升网络吞吐量后,以太坊2.0第三阶段(通常被称为“Verkle Trees”阶段或“执行层扩展阶段”)将聚焦于进一步提升网络效率、降低节点运行门槛,并最终实现以太坊“完全去中心化”的终极目标,本文将深入探讨以太坊2.0第三阶段的核心目标、技术突破及其对生态系统的深远影响。
以太坊2.0的第三阶段旨在解决前两个阶段遗留的关键问题,并进一步推动区块链从“可用”向“易用”和“普惠”演进,其核心目标可概括为以下三点:

降低节点运行门槛,强化去中心化
以太坊的愿景是构建一个无需许可、抗审查的全球性计算机,但当前以太坊全节点的存储和计算需求仍较高,限制了普通用户的参与,第三阶段将通过引入Verkle Trees(默克尔树变种)数据结构,将节点的存储需求从当前的数TB降低至GB级别,使得个人设备也能运行全节点,从而进一步去中心化网络治理,避免节点资源集中化风险。
提升执行层效率,优化用户体验
尽管合并和分片已显著提升以太坊的可扩展性,但交易执行和智能合约交互的效率仍有优化空间,第三阶段将优化执行层(EVM)的底层逻辑,通过更高效的状态存储和验证机制,降低交易成本、提高确认速度,为高频应用(如DeFi、GameFi、社交图谱等)提供更优质的基础设施。
为“去中心化互联网”奠定基础
以太坊2.0的终极目标是构建一个无需信任、抗审查的“去中心化互联网”(Web3),第三阶段将通过整合隐私计算、跨链互操作等技术,为上层应用提供更强大的功能支持,推动区块链从“金融工具”向“互联网底层协议”演进。

以太坊2.0第三阶段的核心技术突破在于Verkle Trees的引入以及执行层的全面优化,这两者将共同重塑以太坊的底层架构。
Verkle Trees:重构状态存储与验证
当前以太坊使用Merkle Patricia Trie(MPT)来存储账户状态、交易数据等信息,但其验证过程需要递归计算哈希,对节点的计算和存储要求较高,Verkle Trees则通过向量承诺(Vector Commitments)替代传统哈希,允许节点以“ logarithmic proof size”(对数级证明大小)验证任意状态数据,这意味着:
执行层(EVM)优化与“EVMnext”探索
第三阶段还将对以太坊虚拟机(EVM)进行深度优化,包括:

以太坊2.0第三阶段的落地将对整个区块链生态系统产生深远影响,主要体现在以下几个方面:
降低开发者门槛,加速应用创新
节点运行门槛的降低意味着更多开发者可以低成本搭建全节点,无需依赖第三方服务商(如Infura或Alchemy),从而增强应用的去中心化属性,执行层效率的提升将降低智能合约的开发和部署成本,吸引更多传统开发者进入Web3领域。
赋能高频与复杂应用场景
对于DeFi协议(如高频交易、跨链桥)、GameFi(实时状态同步)和社交DApp(大规模用户数据管理)等对性能要求极高的应用,第三阶段的扩展能力将使其从“概念验证”走向“规模化落地”,去中心化交易所(DEX)可能实现毫秒级交易确认,而无需牺牲去中心化特性。
促进跨链与隐私技术融合
Verkle Trees的承诺机制为跨链通信提供了更高效的数据验证方式,与现有跨链协议(如Cosmos、Polkadot)的结合将实现“多链生态”的无缝互操作,零知识证明(ZK)与Verkle Trees的协同,将推动隐私交易(如ZK-Rollup)的普及,满足用户对数据隐私的需求。
巩固以太坊作为“Web3基础设施”的地位
通过可扩展性、去中心化和安全性的全面提升,以太坊2.0第三阶段将进一步巩固其作为全球去中心化应用“底层操作系统”的地位,吸引更多资本和人才涌入生态,形成“应用-协议-用户”的正向循环。
尽管以太坊2.0第三阶段前景广阔,但其落地仍面临诸多挑战:
以太坊社区已通过“以太坊改进提案(EIP)”机制积累了丰富的治理经验,核心开发者(如Vitalik Buterin、Danny Ryan)也在持续推动技术迭代,预计在2024-2025年,第三阶段的核心功能将逐步测试网落地,并最终与主网集成。