以太坊:了解Cancun-Deneb 硬分叉和EIP 4844 Proto-Danksharding


以太坊繼續發展。經過兩次重大更新(合併和上海)後,以太坊網絡正在為下一次硬分叉做準備。名為Cancun-Deneb,它將引入7 個EIP,其中包括期待已久的EIP-4844 Proto-Danksharding,旨在提高Rollup 的可擴展性。

合併已死:浪潮萬歲

合併:向權益證明的過渡

去年九月,以太坊網絡經歷了一次重大更新,部署了The Merge。此次更新完成了從工作量證明到權益證明的轉變。

隨後,4月12日,上海更新的部署使得完成權益證明的部署成為可能。事實上,上海帶來了提取質押中存入的ETH 的可能性。自2020 年底信標鏈推出以來,這些已被封鎖。

儘管這些更新很重要,但它們絕不標誌著以太坊發展的結束。事實上,根據Vitalik Buterin 於2022 年11 月發布的路線圖,當時的上海合併僅使以太坊發展的6 個階段中的第一個階段得以完成。

實際上,這些更新關閉了以太坊上的“合併”弧,有效地引入了下一階段:大幅上漲。

以太坊路線圖的合併階段圖。以太坊路線圖的合併階段圖。

大幅上漲:類固醇匯總

既然以太坊已經具備了堅實的基礎,The Surge 的主要目標將是提高網絡的可擴展性。

以太坊路線圖的大幅上漲階段圖。以太坊路線圖的大幅上漲階段圖。

在以太坊路線圖中,開發人員決定專注於第二層解決方案和其他匯總,以確保網絡的可擴展性。因此,後者的假設是第1 層應保留用於結算,而網絡活動應發生在第2 層。

因此,正是在這些解決方案的層面上,The Surge 才會產生最大的影響。 The Surge 再次代表了以太坊的發展弧線。因此,這個階段將由幾個不同的更新組成。

The Surge 的第一次更新名為Cancun-Deneb。這充滿了創新,將對以太坊生態系統產生重大影響。

坎昆-Deneb:The Surge 的第一塊石頭

坎昆-Deneb 將是以太坊上The Surge 時代的首次更新。這符合The Surge 的理念,專注於提高匯總的性能。

按照以太坊現在的慣例,此更新由兩個軸組成:

坎昆:更新以太坊執行層; Deneb:更新以太坊共識層。

Rollups的數據可用性問題

在深入討論問題的核心之前,了解匯總遇到的問題和限制非常重要。

提醒一下,匯總在與以太坊並行的網絡上處理和執行鏈下交易。隨後,這些交易的最終結果被壓縮並發佈在以太坊鏈上作為證明。

一方面,壓縮可以節省成本,因為在L2 上發生的數千筆交易都在以太坊上的單個交易中發布。另一方面,數據的發布可以通過使交易可驗證來確保匯總的安全。

因此,每個人都可以訪問這些數據,以便能夠檢查鏈上發布的匯總的狀態,這一點很重要。

目前,rollups 在事務的calldata 部分發布數據(下圖中的命名數據)。

以太坊交易的結構。以太坊交易的結構。

然而,這有兩個主要缺點:

成本:calldata中存儲的數據在gas方面非常昂貴; 空間有限:calldata容量有限,這不可避免地限制了rollups的擴展能力。

最終,這種性能不足會減少L2 上每秒可實現的事務數量並導致成本更高,從而直接影響最終用戶。

EIP-4844 Proto-Danksharding:匯總革命

這就是Cancun-Deneb 更新的主要開發發揮作用的地方:EIP-4844。該以太坊改進提案也稱為“Proto-Danksharding”,旨在部分解決匯總數據可用性問題。

EIP-4844 的徽標。EIP-4844 的徽標。

實際上,Proto-Danksharding 只是部署Danksharding 之前的第一步,Danksharding 是解決此問題的更先進但也更複雜的解決方案。

在實踐中,EIP-4844 引入了一種新型交易,稱為Blob 攜帶交易。顧名思義,這些事務能夠傳輸blob。 Blob 是存儲數據的大型計算機對象。

就其本身而言,這種類型的交易似乎沒有什麼興趣。然而,它的全部好處是在匯總的背景下顯現出來的。

Rollups 和blob,一個成功的組合

正如我們之前所看到的,匯總的局限性之一在於事務的calldata 部分中狀態的發布。事實證明,這種不可逆且有限的存儲成本太高。

隨著EIP-4844 的採用,匯總數據將存儲為blob。這些有兩個主要優點:

EVM 無法訪問它們:因此數據不會被網絡節點處理,因此不會消耗Gas; 有限的存儲期限:該數據在鏈上保存一段規定的時間(一到三個月),避免區塊鏈大小無限增加。

因此,通過匯總使用blob 將確保數據可用性,同時大大降低在以太坊上發布證據的成本。

Blob 確保數據可用性並降低在以太坊區塊鏈上發布證據的成本基於EIP-4844 的去中心化ZK-Rollups 設計– 來源:Ethresearch。

這將對匯總產生一些影響。

一方面,交易成本的降低,這直接與在以太坊上發布證明的成本掛鉤。另一方面,在網絡性能上,由於與calldata 相比,blob 的存儲容量更大,因此每秒的事務數量可能會增加。

數據驗證

數據可用性是一回事,但數據完整性也同樣重要。因此,EIP 4844還集成了數據驗證邏輯。

為此,當匯總在blob 中發布其數據時,它還會發布對此數據的“承諾”。這保證了數據的完整性。

為了驗證這種對數據的承諾的有效性,使用了一種稱為KZG 的方案。該方案允許你將大量數據轉換為加密貨幣承諾。後者允許替代驗證方法,與許多匯總使用的零知識技術兼容。

但KZG的實施需要一個“KZG儀式”。以太坊社區合作生成一串秘密隨機數的活動。該字符串對於數據驗證至關重要。 EIP-4844 的儀式吸引了社區的大量參與。

KZG儀式公告 KZG 儀式公告– 來源:以太坊。

坎昆-Deneb:計劃建設另外6 個EIPS

雖然EIP-4844是Cancun-Deneb硬分叉帶來的核心演進,但其他6個EIP也將部署在主網上。

以下是6 個EIP:

EIP-1153:瞬態存儲操作碼:引入瞬態存儲的概念,允許在事務執行時臨時使用存儲。這消除了在磁盤上存儲數據的需要。 EIP-4788:EVM 中的信標塊根:旨在最大程度地減少對質押礦池所做信任假設的依賴。 EIP-5656:MCOPY – 內存複製指令:建議在EVM 中引入新指令MCOPY,以高效複製內存區域。 EIP-6780:僅在同一交易中進行自毀:尋求消除以太坊中自毀的使用。 EIP-7044:鎖定Capella 上的自願退出域:旨在通過確保簽名退出無限期有效來改善質押用戶體驗。 EIP-7045:增加最大證明包含槽位:建議將證明槽位的範圍從1 個紀元擴展到兩個紀元。

他們的貢獻部分與Proto-Danksharding 的部署相關,或者為網絡的未來發展奠定了基礎。

用戶的部署日期和演變

此更新的開發已經進行了好幾個月。這經歷了幾個預測試網絡,也稱為開發網絡。其他的將在到達測試網之前部署。

至於部署日期,以太坊基金會的Alex Stokes 於5 月26 日宣布,可以考慮在2023 年10 月激活坎昆。

距離截止日期還有一個月的時間,這一日期似乎有點雄心勃勃,特別是考慮到尚未啟動公共測試網。

在用戶方面,這次更新最終應該會改變以太坊的遊戲規則。事實上,The Merge 和上海對用戶體驗幾乎沒有影響,而Cancun-Deneb 應該可以大幅降低匯總成本。此外,後者還將看到其每秒事務數方面的性能得到改善。

結論

坎昆-Deneb硬分叉預計將於2023年最後一個季度至2024年第一季度之間進行。它將總共引入7個EIP,其中包括期待已久的EIP-4844 Proto-Danksharding。

此次更新將是在以太坊上構建“The Surge”弧的第一塊石頭,其主要目標是提高Rollups 的性能。作為一個指標,The Surge 的數字目標是在匯總時達到每秒100,000 筆交易。

現在是否會遵守最後期限和承諾還有待觀察。

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文章《以太坊:了解Cancun-Deneb 硬分叉和EIP 4844 Proto-Danksharding》首先出現在Journal du Coin 上。

資訊來源:由0x資訊編譯自JOURNALDUCOIN。版權歸作者Renaud H.所有,未經許可,不得轉載

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