Розблокування масштабування Етеріуму: пояснення EIP-4844

Пояснення від Файнматікс, що охоплює EIP-4844 (прото-данкшардинг) — ключове оновлення в хардфорку Денкун, яке запроваджує транзакції з блобами для значного зниження витрат на ролапи рівня 2 (l2) в Етеріумі.

Ця стенограма є доступною копією оригінальної стенограми відео (opens in a new tab), опублікованої Файнматікс. Її було трохи відредаговано для зручності читання.

Вступ (0:00)

Масштабування Етеріуму вже деякий час є темою палких дискусій. Рішення рівня 2 (l2) були на передовій цієї битви, пропонуючи спосіб обробки транзакцій поза головним ланцюгом, щоб зменшити перевантаження та знизити комісії. Але є одне «але» — навіть l2 стикаються з обмеженнями, які перешкоджають їхній ефективності та масштабованості. EIP-4844 — це наступний крок у збільшенні потенціалу l2 та узгодженні Етеріуму з його дорожньою картою масштабування.

Отже, про що саме EIP-4844? Як саме він допомагає з масштабуванням l2? Які нові можливості він відкриває? І чи правда, що він може знизити комісії за транзакції на l2 більш ніж на 90%?

Що таке EIP-4844 та прото-данкшардинг (0:52)

Нагадаємо, що EIP розшифровується як Ethereum Improvement Proposal (Пропозиція щодо покращення Етеріуму) — процес, за допомогою якого розробники можуть пропонувати зміни до протоколу Етеріум. Зокрема, EIP-4844 пропонує новий тип транзакції, який може значно покращити спосіб обробки та управління даними в Етеріумі. Ви також могли чути назву «прото-данкшардинг», яка зараз використовується як синонім EIP-4844.

Прото-данкшардинг — це початкова реалізація повного данкшардингу. Він закладає основу для подальшого масштабування за допомогою данкшардингу в майбутньому. Це досягається шляхом реалізації більшої частини логіки та «каркасу», які складають повну специфікацію данкшардингу, без реалізації фактичного шардингу даних. Такий підхід забезпечує простіший і менш руйнівний перехід, який може відбуватися протягом кількох оновлень мережі, не створюючи занадто великого ризику для Етеріуму в одному оновленні.

Основна ідея EIP-4844 полягає в підтримці «ролап-центричного» майбутнього Етеріуму. Ролапи — це рішення рівня 2 (l2), які обробляють транзакції поза головним ланцюгом Етеріуму, але успадковують безпеку Етеріуму. EIP-4844 має на меті зробити ролапи дешевшими та ефективнішими шляхом запровадження нового типу транзакції, який ролапи зможуть використовувати для зменшення своїх експлуатаційних витрат на порядок. Це, своєю чергою, дозволить зробити використання застосунків, побудованих на базі ролапів, набагато дешевшим і підвищить рівень впровадження всієї екосистеми Етеріуму.

Уявіть, що ви здійснюєте обмін на DEX в одному з ролапів. Якщо поточна вартість такої операції становить, скажімо, 1 долар, то після впровадження EIP-4844 вона, найімовірніше, знизиться приблизно до 0,10 долара. Однак вплив у цьому прикладі має деякі нюанси, які ми розглянемо пізніше у відео.

EIP-4844 разом із кількома іншими EIP буде включено до майбутнього оновлення Денкун.

Технічні деталі (2:50)

Тепер давайте детальніше розглянемо, як працює EIP-4844.

EIP-4844 запроваджує новий тип транзакції в Етеріумі, який приймає «блоби» даних для збереження в маяковому вузлі протягом короткого періоду часу. Ці зміни є сумісними з майбутньою дорожньою картою масштабування Етеріуму, а блоби достатньо малі, щоб використання дискового простору залишалося керованим. Транзакції з блобами мають той самий формат, у якому вони, як очікується, існуватимуть в остаточній специфікації данкшардингу.

Це супроводжується «ринком комісій за блоби», що гарантує ефективне використання простору блобів та його економічну доцільність. Це досягається шляхом запровадження газу для блобів як нового типу газу. Він не залежить від звичайного газу. Наразі лише блоби оцінюються в газі для блобів.

Блоби складаються з 4096 елементів поля по 32 байти кожен. Ліміт блобів на блок контролюється параметром MAX_BLOBS_PER_BLOCK. Ліміт може бути низьким на початку і зростати протягом кількох оновлень мережі. Спочатку оновлення Денкун націлене на 6 блобів на блок. 4096 × 32 байти × 6 на блок = 0,75 МБ на блок.

Блоби зберігаються в маякових вузлах (рівень консенсусу), а не на рівні виконання. Майбутня робота над шардингом вимагатиме змін лише в маяковому вузлі, що дозволить рівню виконання паралельно працювати над іншими ініціативами.

Блоби є короткочасними і видаляються приблизно через два тижні. Вони доступні достатньо довго, щоб усі учасники ролапу могли їх отримати, але достатньо недовго, щоб використання дискового простору залишалося керованим. Це дозволяє оцінювати блоби дешевше, ніж дані виклику, які є даними, що зберігаються в історії назавжди.

Криптографічною основою EIP-4844 є фіксації KZG. Не вдаючись у подробиці, вони забезпечують ефективне та безпечне включення даних, що є вирішальним для функціональності транзакцій з блобами. Таким чином, EVM на рівні виконання має інтерпретувати лише фіксації блобів, а не самі блоби.

Щоб згенерувати спільний секрет для фіксацій KZG, було проведено широкомасштабну розподілену церемонію на базі браузера, щоб усі учасники мережі Етеріум мали можливість переконатися, що він був згенерований правильно та безпечно.

EIP-4844 додає новий прекомпільований контракт під назвою point evaluation (оцінка точки), який перевіряє доказ KZG, що стверджує, що блоб (представлений фіксацією) обчислюється до заданого значення в заданій точці.

Отже, як саме все це стосується ролапів? З новим простором блобів ролапи зможуть поміщати дані своїх блоків у блоби, а не в дорожчі дані виклику, які використовувалися для цієї мети досі. Використання короткочасного простору блобів на рівні консенсусу є можливим, оскільки ролапам потрібно, щоб дані були доступні лише стільки часу, скільки необхідно чесним учасникам для побудови простору ролапу.

У випадку оптимістичних ролапів, таких як Optimism або Arbitrum, їм потрібно надавати базові дані лише доти, доки відкрито вікно для оскарження шахрайства. Доказ шахрайства може перевіряти перехід меншими кроками, завантажуючи щонайбільше кілька значень блобу за раз через дані виклику.

ZK-ролапи надаватимуть дві фіксації для своїх транзакцій або даних дельти стану: фіксацію блобу та власну фіксацію ZK-ролапу з використанням будь-якої системи доказів, яку ролап використовує внутрішньо. Вони також використовуватимуть протокол доказу еквівалентності, використовуючи раніше згаданий прекомпільований контракт оцінки точки, щоб довести, що обидві фіксації стосуються одних і тих самих даних.

Вплив (6:25)

Вплив EIP-4844 на екосистему Етеріуму неможливо переоцінити. По-перше, він значно покращує масштабованість рішень рівня 2 (l2), знижуючи їхні експлуатаційні витрати та роблячи їх більш конкурентоспроможними порівняно з іншими, дешевими, альтернативними блокчейнами. Зниження експлуатаційних витрат є можливим, оскільки переважна більшість витрат, які наразі несуть ролапи, пов'язана з комісіями, що сплачуються за дані виклику.

Крім того, EIP-4844 закладає основу для ще більшого масштабування за допомогою повного данкшардингу. Це майбутнє оновлення розділить мережу Етеріум на кілька шардів даних, кожен з яких зможе зберігати дані незалежно, що ще більше підвищить пропускну здатність мережі.

Зі зниженням експлуатаційних витрат ми можемо стати свідками появи хвилі нових рішень рівня 2 (l2), що привабить розробників до створення інноваційних застосунків на ролапах.

Що стосується зниження транзакційних витрат на ролапах, проілюстрованого нашим попереднім прикладом з обміном на DEX, ситуація є складною. Припускаючи, що попит на ролапи залишиться незмінним після впровадження EIP-4844, ми дійсно можемо очікувати значного зниження витрат для користувачів. Однак покращення масштабованості може призвести до непередбачуваних економічних наслідків. Наприклад, нижчі комісії за транзакції для кінцевих користувачів можуть спонукати більше людей використовувати ролапи, що згодом збільшить попит на ресурси мережі та потенційно підвищить транзакційні витрати.

Одне можна сказати напевно — навіть якщо головним результатом стане збільшення пропускної здатності транзакцій, а вартість транзакцій залишиться незмінною, EIP-4844 закладає основу для ще більшої масштабованості в майбутньому, що зрештою призведе до дешевших транзакцій для користувачів.

Підсумки (8:04)

Спільнота Етеріуму вже завершила тестування EIP-4844 у різних тестових мережах, а запуск у Головній мережі очікується 13 березня. Це монументальний крок до досягнення безпрецедентної масштабованості Етеріуму. Ми вже бачимо, що більшість великих l2 зобов'язуються почати використовувати новий простір блобів, щойно відбудеться оновлення Денкун.

На завершення, EIP-4844 — це більше, ніж просто оновлення. Це ключовий момент на шляху Етеріуму до того, щоб стати більш масштабованим, ефективним і зручним для користувачів блокчейном. Знижуючи витрати та підвищуючи ефективність рішень рівня 2 (l2), Етеріум готовий зміцнити свої позиції як провідна платформа для децентралізованих застосунків.