以太坊Dencun升級帶來潛在機會


以太坊網路的升級Dencun測試網版本已於2024年1月17日上線了Goerli測試網,1月30日成功上線了Sepolia測試網。預計在2月7日的Holesky測試網升級後,即將是主網升級,已於3月13日確定。以太坊升級往往會引發行情波動,上一次升級是2023年4月12日的上海昇級,POS相關項目受到市場追捧。本次Dencun升級涉及技術複雜,EIP-4844標誌著以太坊在去中心化拓展上邁出重要一步。 EIP-4484建立了更便宜的儲存區域BLOB,並以新的交易類型BLOB-Carrying Transaction取代傳統交易。 BLOB儲存可節省成本,有效提升二層網路效率。升級也引發了安全隱患,但也帶來了新的機會。透過完全去中心化的方式延長BLOB的可用時間,Ethstorage能有效補足Dencun升級上的安全短板。此外,Ethstorage還能解決NFT和DeFi等dApp儲存需求大幅上漲的問題。

以太坊網路升級Dencun測試網版本於2024年1月17日上線了Goerli測試網,1月30日成功上線了Sepolia測試網,Dencun升級離我們越來越近。

再經歷一次2月7日的Holesky測試網升級之後,就會是主網升級,目前坎昆升級主網線已經在3月13日正式確定。

以太坊升級幾乎都會遇到一波主題行情,回顧以太坊的上一次還是2023年4月12日的上海昇級,POS相關的項目都受到了市場的追捧。

如果按照以往的經驗,本次Dencun升級染色體有事先佈局的機會。

由於Decun升級背後涉及的技術內容比較晦澀,並不能像上海昇級那樣用「以太坊從PoW轉向PoS」一言以蔽之,難以抓住佈局的重點。

因此,本文將以簡單易懂的去解釋Dencun升級的技術細節,為讀者整理語言本次升級與資料可用性DA和Layer 2等相似之間的脈絡。

01EIP 4484

EIP-4844是本次Decun升級中最重要的舉措,標誌著以太坊在以去中心化方式拓展的道路上邁出了切實而重要的一步。

通俗來講,目前以太坊二層需要將二層發生的交易提交到以太坊主網的呼叫資料中,供節點價值二層網路出塊的收益。

這樣做帶來的問題是,雖然交易資料已經被壓縮了,但二層龐大的交易量再乘以以太坊主網增加了成本基數,對於二層節點和二層用戶而言仍然是支出光是價格因素,就會讓二樓失去大量用戶,流向側鏈。

而EIP 4484建立了一個更為便宜的類型的儲存區域BLOB(Binary Large Object,二進位大型物件),並用一種可以指向BLOB儲存空間的名為「BLOB-Carrying Transaction」的新交易類型來替代升級前需要存入calldata的交易數據,幫助以太坊生態二層實現節省Gas成本。

BLOB 儲存便宜的原因

華麗便宜是要付出代價的,BLOB 資料比類似大小的普通以太坊Calldata 成本更高的原因是,以太坊執行層(EL,EVM)實際上無法存取BLOB 資料本身。

相反,EL 只能存取BLOB 資料的引用,而BLOB 本身的資料只能由以太坊的決策層(CL,迭代信標節點)下載和,儲存起來的記憶體與運算量遠小於普通以太坊呼叫資料。

而且BLOB 還有一個特性,只能儲存有限的週期時間(通常約18 天),不會像以太坊帳本那樣無限膨脹。

BLOB 的儲存量

與區塊鏈永久的帳戶相反,BLOB 是暫時的存儲,其可用時間為4096 個紀元,約18 天。

在後期,大多數共識客戶端將無法檢索BLOB 中的特定資料。它之前存在的證據將KZG 承諾的形式保留在主網上,並永久儲存在以太坊主網上。

為什麼選擇18天?這是在快速節省成本和效益之間的折衷方案。

首先要考慮此次升級最有利的受益對象Optimistic Rollups(如:Arbitrum 和Optimism,),因為根據Optimistic Rollups 的設定,有7 天的故障證明(Fruad Proof)的時間窗。

而blob 所儲存的交易數據,正是Optimistic Rollups 發起挑戰的時候所需要的數據。

因此,Blob 選擇的程度必須要確保Optimistic Rollups 故障證明可以訪問,為了簡單起見,以太坊社區了2 的12次冪(4096 個紀元由2^12 推導到來,一個紀元大約6.4 分鐘)。

BLOB 攜帶事務與BLOB

理解這兩者之間的關係,對於理解BLOB 在資料可用性(DA)方面的作用至關重要。

先前是EIP-4484提議的整體,是一種新型交易,而黎明可以理解為一個針對第2層臨時儲存交易的位置。

兩者可以理解為,先前中的大部分資料(layer2 交易資料)儲存在即將進行的交易。而剩餘的數據關係則BLOB 數據的承諾(Commitment) 福克斯存在主網的呼叫數據交易。也就是說,承諾是可以被EVM讀取的。

可以將Commitment 想像為將BLOB 中的所有交易建構成一棵Merkle 樹,然後只有Merkle 根的Commitment 可以被契約存取。

如此做可以解決的實現:雖然EVM無法得知BLOB的具體內容,但EVM合約可以透過以太承諾進一步可以驗證交易資料的真實性的目的。

02BLOB 與Layer2 的關係

Rollup技術透過將資料上傳到以太坊主網來實現資料可用性(DA),但並不是為了讓L1的智慧合約直接讀取或驗證這些上傳的資料。

上傳交易資料到L1的目的,為了讓所有參與者都可以查看這些資料。

在Decun升級之前,如上所述,Op-rollup將交易資料Calldata發佈到以太坊。所以任何人都可以使用這些交易資訊來恢復現狀態,驗證二層網路的正確性。

不難看出,Rollup 交易資料需要便宜+公開透明,Calldata 並不是為二層專門儲備交易資料的好地方,而BLOB-Carrying Transaction 才算是為Rollup 臨時客製化的。

讀到這裡,可能大家心裡都有疑問,這種交易數據看起來不重要,它有什麼用?

實際上,交易只有數據在少數情況下才會用到:

對於Optimistic Rollup 來說,基於信任假設,一定可能會出現不誠實問題,此時Rollup 上傳的交易記錄才派上用場,用戶可以利用這個數據發起交易挑戰(防欺詐); 對於ZK Rollup,零知識證明已經證明狀態更新是正確的,上傳資料只是為了讓使用者自己計算出完整狀態,在二層節點無法正常運作時啟用逃生艙(Escape Hatch,需要機製完整的L2狀態樹,最後會講到)。

這意味著,交易數據一致地實際使用的場景非常有限。即使在Optimism匯總的交易挑戰中也只需要當場提交證明交易資料「存在」的證據(狀態),而不需要事先記下交易詳情就儲存在主網。

所以如果我們把交易資料放在BLOB 元素中,雖然合約無法訪問,但是主網合約可以儲存這個BLOB 的承諾。

未來如果挑戰機制需要一筆交易,我們只需提供該筆交易的數據,只需能夠對應。這可以說服,將交易數據提供給挑戰機制。

這樣既利用了交易資料的公開透明性,也規避了將所有資料提前輸入龐大的天然氣成本。

透過僅記錄承諾,完成交易資料可驗證性的同時又極大優化了成本。這是Rollup 技術上傳交易資料的一個巧妙且有效率的解決方案。

需要說明的是,在Dencun 的實際操作中,並沒有採用與Celestia 類似的Merkle 樹的方式產生承諾,而是採用巧妙的KZG(Kate-Zaverucha-Goldberg,糖果式承諾)模式。

相較於Merkle 樹證明,生成過程KZG Proof 的過程相對複雜,但其驗證的成交量更小,驗證步驟也更簡單,但缺點是需要進行可信設定(ceremony.ethereum.org 現在現在已經結束)且不具防量子計算攻擊能力(Dencun使用了版本雜湊的方法,如果需要可以更換其他驗證方法)。

對於現在大熱的DA專案Celestia,其採用的就是Merkle樹變體,相較於KZG,有一定程度要依賴節點的完整性,而卻有利於降低節點之間運算資源的借貸要求,維持網路的去中心化特徵。

03Dencun的機會

Eip4844為二層降本增效的同時,卻也引發了安全隱患,也帶來了新的機會。

看來明白原因,我們需要了解前面提到的逃生艙機製或強制提現機制。

在Layer 2節點失能時,此機制可確保用戶資金安全回到主網。啟動該機制的前提是使用者需要獲得Layer 2完整的狀態樹。

依照正常情況,用戶只要找一個Layer2全節點索取數據,產生merkle證明,再提交給主網的合約,以證明自己提款的適期性。

但不要忘記使用者想要啟動逃生艙機制退出L2不一定是因為L2節點作惡了,節點都作惡了,那大機率就不會從節點哪裡取得到想要的資料。

這就是Vitalik常提到的資料扣留攻擊。

EIP-4844,主網上記錄了永久的Layer2記錄,當沒有Layer2節點可以提供完整的鏈下狀態時,使用者可以自行部署一個全節點。

這個全節點可以透過與以太坊主網獲取Layer 2排序器在主網上發布的所有歷史數據,用戶就可以構造出所需的Merkle證明,將證明提交給主網上的合約,可以安全地完成L2資產鑼。

而EIP-4844之後,第2層資料只存在以太坊全節點的BLOB中,18天之前的歷史資料將自動刪除。

因此,上一段時間透過同步主網取得整棵狀態樹的方法不再可行,想要取得第2層的完整狀態樹,只能透過第三方為愛的儲存了以太坊BLOB全部資料(本本該本) 18天自動刪除)的主網節點,或二層原創節點(很少)。

因此4844 上線後,使用者透過完全可信的方式取得Layer 2 完整狀態樹將變得十分困難。

使用者沒有穩定到達取得Layer 2 狀態樹,就無法在極端條件下進行強制提款操作。因此,4844 一定編程了Layer 2 的安全短板/解除。

要補足這塊的安全救援,我們需要擁有有正向經濟循環的消耗信任儲存方案。這裡的儲存,主要是指以一種信任的方式保留以太坊中的數據,而過去的儲存類似不太一樣了,因為還存在「消耗信任」這個關鍵字。

以太坊

Ethstorage就可以解決消耗信任這個問題,並得到了兩輪以太坊基金會的資助。

可以說這個概念真正的可以迎合/替換Dencun升級的樣子,非常值得關注。

首先,Ethstorage最具觀賞意義,能夠以完全去中心化的方式延長DA BLOB的可用時間,補上4844後Layer 2的安全最短板。

另外,現有的L2解決方案大多主要中心化於擴展以太坊的運算能力,即增加TPS。然而,在以太坊主網上安全儲存坊的大量資料需求大幅上漲,特別是由於NFT和DeFi等dApp的流行。

例如,鏈上NFT 的儲存需求非常明顯,因為用戶不僅擁有NFT 合約的代幣,還擁有鏈上圖像。 Ethstorage 可以解決這些影像儲存在第三方會帶來額外的信任問題。

最後,Ethstorage還能解決去中心化dApp的前端的需求。目前現有的解決方案主要是由中心化伺服器(含DNS)進行託管,這種設定使得網站很容易受到審查和其他問題的影響,例如DNS劫持、網站駭客攻擊或伺服器崩盤,龍成交量風現金等事件就是證明。

現在Ethstorage尚處於網路測試階段,看好這一前景的用戶可以體驗一下。

資訊來源:0x資訊編譯自網際網路。版權歸作者Fishery Isla所有,未經許可,不得轉載

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