Proto-danksharding:原理解析與影響分析

隨着以太坊從工作量證明過渡到權益證明共識協議,以太坊發展路線圖的下一個重要項目是EIP-4844,即"原生數據包"。該提案旨在改善建立在以太坊之上的rollup的可擴展性。

EIP-4844引入了一種新的交易類型,稱爲blobs,增加了以太坊區塊的數據和存儲要求,並創建了一個新的收費市場,將blobs與常規交易分開定價。

Rollups是依賴Layer區塊鏈(如以太坊)進行數據可用性(DA)的協議。通常,基於智能合約的rollup不僅依賴以太坊的DA,還依賴以太坊進行交易結算(驗證)。這些rollup專門從以太坊等DA層讀取數據,並執行有效的交易和智能合約代碼。

通過EIP-4844,每個區塊將創建額外的512kB或768kB數據空間用於rollup。重要的是,發布到這個空間的數據將被存儲約三周時間。由於blob交易驗證的數據短暫性,以及與其他類型交易分開的blob定價獨立收費市場,理論上rollup向以太坊發布數據的成本將大大降低。

Proto-danksharding是完全danksharding的前奏和"原型",它將使以太坊節點能夠下載blob數據的片段,以確定完整blob的可用性。

背景

EIP-4844被認爲是以太坊的可擴展性升級。然而,需要注意的是,該代碼的改變並沒有實質性地增加或引入對以太坊本身交易能力的改進。Proto-danksharding降低了向以太坊發布大量數據的成本,從而降低了rollup的運營成本。

在過去的四年裏,包括Arbitrum、Optimism、StarkNet、zkSync和Polygon zkEVM等以太坊rollup的交易活動一直在增長。與直接向以太坊部署代碼和交易的成本相比,rollup爲終端用戶和dapp開發者節省了99%以上的gas費用。

EIP-4844的目標是通過引入blob交易來進一步減少rollup成本。Blob就像副車,可以附加到以太坊區塊上,而不影響或擠佔現有的區塊空間來處理常規交易。Blob區塊空間將根據其自身的收費市場進行拍賣,仿照EIP-1559的收費市場設計。

Blob交易不會無限期地存儲在以太坊上,而是存儲在以太坊的共識層(CL)上,並在三周後從CL節點上丟棄。Proto-danksharding將使每個區塊最多有四個blob,每個blob能夠包含最多128kB的額外數據。

完全danksharding

四個blobs使以太坊區塊大小增加512kB。EIP-4844的完整願景是爲以太坊引入最多64個blob,並且在不大幅增加區塊驗證的節點計算負載的情況下做到這一點。爲了實現完全的danksharding,以太坊需要實現兩種技術:數據可用性採樣(DAS)和擦除編碼。

數據可用性採樣(DAS)

DAS的目標是確保由排序器捆綁的所有數據片斷都已經發布到鏈上。完全節點是隨機選擇的,從blob中下載一塊數據並生成數據可用性證明。採樣數據的過程比下載整個blob數據的計算量要小,但在理論上會給出同樣的數據可用性保證。

擦除編碼

擦除編碼技術加強了對數據的採樣能力。如果至少一半的blob被驗證,其餘的blob可以被重建。這種技術只有在數據被表示爲多項式時才有效。

KZG承諾

在DAS和擦除編碼可以在以太坊上實現之前,完全的danksharding需要實現KZG承諾方案。KZG承諾是一種零知識證明系統,可以在不透露整個多項式的情況下對多項式進行評估。

好處和影響

Proto-danksharding增強了以太坊支持Layer rollup和服務rollup排序器的能力,同時鼓勵終端用戶在rollup上進行交易,而不是長期直接在以太坊上進行交易。

EIP-4844的主要好處包括:

• 降低rollup成本
• 增加blob區塊空間
• 爲進一步的擴展優化奠定基礎
• 鼓勵用戶遷移到rollup

結論

EIP-4844對於以太坊的可擴展性來說不是一個改變遊戲規則的升級,因爲它不會直接減少以太坊終端用戶的費用。Proto-danksharding主要有利於rollup用戶和運營商。

EIP-4844通過模塊化和將交易執行活動卸載到其他協議,使以太坊走上了有意義的擴展道路。它爲下一步的完全danksharding和使用多項式承諾的DAS奠定了基礎。

總的來說,Proto-danksharding是將以太坊轉變爲模塊化區塊鏈的第一步,主要通過Layer rollup支持交易執行。它代表了對模塊化區塊鏈理論的信任投票,並將鼓勵在以太坊上進一步嘗試rollup。