坎昆升级的前生、今生和未来

前世

为什么需要坎昆升级？

以太坊的愿景为：在去中心化的前提下变得更具有可扩展性且更安全。当前以太坊的升级也致力于解决这个三难问题，但是一直面临着很大的挑战。
以太坊的问题：
目前出现了TPS 和性能较低，gas 费高且拥堵严重的情况，同时，运行一个以太坊客户端所需的磁盘空间也在快速增长，在底层，确保以太坊安全和去中心化的工作量共识算法对整个环境的影响也愈发显著。
所以，在去中心化的前提下，如何传输更多的数据并降低 gas，来增强可拓展性，如何优化共识算法，来保障安全性，都是以太坊目前正在做的努力。
为了解决安全、去中心化和拓展性这个三难困境，以太坊曾利用PoW 转 PoS 机制来进一步降低节点门槛，也准备利用信标链随机分配验证者来优化安全性，在可拓展性方面，以太坊考虑使用分片这个方式来减轻节点的工作量，这也能使以太坊可以同时创建多个区块，增强其可拓展性。
当前以太坊每一个区块的空间大概是 200~300 KB，每个交易最小大约是 100 个字节，约 2000 笔交易，除以区块时间12秒，以太坊的 TPS 上限就被限制在100 左右。这个数据明显无法满足以太坊的需求。
因此，以太坊 Layer2 关注如何能把大量数据放到 block space里去，通过欺诈证明和有效性证明保证安全，这也是为什么 DA 层决定了安全上限的原因，这也是坎昆升级的核心内容。
以太坊生态的迭代路线，无法构建对标 Solana 的性能（在延迟和吞吐量方面），短期也看不到 Near 的分片性能，也没有 Sui 和 Aptos 的并行执行性能，短期内以太坊只能构建以 Rollup 为核心的多层结构，因此坎昆升级解决 TPS 、 gas fee 和开发者体验对于以太坊路线图来说至关重要。