PeerDAS

以太坊協定正在經歷自透過 EIP-4844 引入資料塊 (blob) 交易以來最重大的擴容升級。作為富薩卡 (Fusaka) 升級的一部分，PeerDAS 引入了一種處理資料塊資料的新方法，為第二層 (L2) 提供了大約一個數量級的**資料可用性 (DA)** 容量增長。

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可擴展性

以太坊的願景是成為一個中立、安全且去中心化的平台，供全世界所有人使用。隨著網路使用量的增長，這需要平衡網路規模、安全性和去中心化的三難困境。如果以太坊只是在目前的設計下增加網路處理的資料量，將會面臨使以太坊賴以實現去中心化的節點不堪重負的風險。可擴展性需要嚴謹的機制設計，以將權衡降至最低。

實現此目標的策略之一是允許建立一個多樣化的第二層擴容解決方案生態系統，而不是在主網上處理所有交易。或匯總 (rollup) 在其各自獨立的鏈上處理交易，並使用以太坊進行驗證和確保安全性。僅發布對安全性至關重要的承諾並壓縮有效負載，可讓 L2 更有效地使用以太坊的 DA 容量。反過來，L1 承載的資料更少，且不會損害安全保證，而 L2 則以較低的燃料 (gas) 成本吸引更多使用者。最初，L2 在一般交易中以 calldata 的形式發布資料，這會與 L1 交易競爭燃料，對於大量資料可用性來說並不切實際。

原始 Danksharding

邁向 L2 擴容的第一個重要步驟是 Dencun 升級，它引入了原始 Danksharding (EIP-4844)。這次升級為匯總創建了一種名為資料塊 (blob) 的全新專用資料類型。資料塊（或稱二進位大型物件）是短暫的任意資料片段，不需要 EVM 執行，且節點僅儲存有限的時間。這種更有效率的處理方式允許 L2 向以太坊發布更多資料，並進一步擴展。

儘管使用資料塊對擴容已經有很大的好處，但這只是最終目標的一部分。在目前的協定中，網路中的每個節點仍然需要下載每個資料塊。瓶頸變成了個別節點所需的頻寬，需要下載的資料量會隨著資料塊數量的增加而直接增加。

以太坊在去中心化方面絕不妥協，而頻寬是最敏感的控制節點之一。即使任何負擔得起的人都能廣泛獲得強大的運算能力，但如果沒有仔細調整頻寬要求，即使在已開發國家（如德國 (opens in a new tab)、比利時 (opens in a new tab)、澳洲 (opens in a new tab)或美國 (opens in a new tab)）的高度城市化地區，上傳頻寬限制 (opens in a new tab)也可能限制節點只能在資料中心運行。

隨著資料塊的增加，節點營運者對頻寬和磁碟空間的要求也越來越高。資料塊的大小和數量受到這些限制的約束。每個資料塊最多可攜帶 128kb 的資料，每個區塊平均有 6 個資料塊。這只是邁向未來以更有效率的方式使用資料塊設計的第一步。

資料可用性抽樣

資料可用性保證所有網路參與者都能存取獨立驗證鏈所需的所有資料。它確保資料已完全發布，並可用於無需信任地驗證鏈的新狀態或傳入的交易。

以太坊資料塊提供了強大的資料可用性保證，確保了 L2 的安全性。為此，以太坊節點需要完整下載並儲存資料塊。但是，如果我們能更有效率地在網路中分配資料塊並避免這種限制呢？

另一種儲存資料並確保其可用性的方法是資料可用性抽樣 (DAS)。DAS 引入了去中心化的分工，而不是讓每台運行以太坊的電腦都完整儲存每一個資料塊。它透過將較小、易於管理的任務分配給整個節點網路，來減輕處理資料的負擔。資料塊被分成多個片段，每個節點僅使用一種在所有節點間均勻隨機分配的機制來下載幾個片段。

這引入了一個新問題——證明資料的可用性和完整性。當個別節點只持有小片段時，網路如何保證資料可用且完全正確？惡意節點可能會提供假資料，輕易破壞強大的資料可用性保證！這就是密碼學發揮作用的地方。

為了確保資料的完整性，EIP-4844 已經實作了 KZG 承諾。這些是在將新資料塊新增至網路時建立的密碼學證明。每個區塊中都包含一個小型證明，節點可以驗證接收到的資料塊是否與該區塊的 KZG 承諾相符。

DAS 是建立在此基礎上的機制，可確保資料既正確又可用。抽樣是一個過程，節點僅查詢一小部分資料並根據承諾進行驗證。KZG 是一種多項式承諾方案，這意味著多項式曲線上的任何單一點都可以被驗證。透過僅檢查多項式上的幾個點，執行抽樣的客戶端就能獲得資料可用的強大機率保證。

PeerDAS (EIP-7594) (opens in a new tab) 是一項在以太坊中實作 DAS 機制的具體提案，這可能是自合併以來最大的升級。PeerDAS 旨在擴展資料塊資料，將其劃分為多個欄位，並將子集分配給節點。

以太坊借用了一些巧妙的數學方法來實現這一點：它將里德-所羅門 (Reed-Solomon) 風格的糾刪碼應用於資料塊資料。資料塊資料被表示為一個多項式，其係數對資料進行編碼，然後在額外的點上評估該多項式以創建擴展的資料塊，使評估次數加倍。這種增加的冗餘實現了糾刪恢復：即使缺少某些評估，只要至少有一半的總資料（包括擴展片段）可用，就可以重建原始資料塊。

實際上，這個多項式有數千個係數。KZG 承諾是幾個位元組的值，類似於所有節點都知道的雜湊。每個持有足夠資料點的節點都可以有效率地重建完整的資料塊資料集 (opens in a new tab)。

有趣的事實：DVD 也使用了相同的編碼技術。如果你刮傷了 DVD，播放器仍然能夠讀取它，這要歸功於里德-所羅門編碼補充了多項式中缺失的片段。

從歷史上看，區塊鏈中的資料（無論是區塊還是資料塊）都會廣播給所有節點。透過 PeerDAS 的分割與抽樣方法，不再需要將所有內容廣播給所有人。在富薩卡 (Fusaka) 之後，共識層網路被組織成流言協定主題/子網：資料塊欄位被分配給特定的子網，每個節點訂閱預定的子集並僅保管這些片段。

透過 PeerDAS，擴展的資料塊資料被分為 128 個稱為欄位的片段。資料透過專用的流言協定，在節點訂閱的特定子網上分配給這些節點。網路上的每個常規節點至少參與 8 個隨機選擇的欄位子網。僅從 128 個子網中的 8 個接收資料，意味著這個預設節點僅接收所有資料的 1/16，但由於資料已被擴展，這相當於原始資料的 1/8。

這使得新的理論擴容極限達到了目前「每個人下載所有內容」模式的 8 倍。由於節點訂閱提供資料塊欄位的不同隨機子網，它們均勻分佈的機率非常高，因此每一段資料都存在於網路中的某個地方。運行驗證者的節點需要為其運行的每個驗證者訂閱更多子網。

每個節點都有一個隨機生成的唯一 ID，通常作為其連線的公開身分。在 PeerDAS 中，這個數字用於決定它必須訂閱的隨機子網集合，從而實現所有資料塊資料的均勻隨機分配。

一旦節點成功重建原始資料，它就會將恢復的欄位重新分配回網路中，主動修復任何資料缺口並增強整體系統的彈性。連接到總餘額 ≥4096 ETH 的驗證者的節點必須是超級節點，因此必須訂閱所有資料欄位子網並保管所有欄位。這些超級節點將持續修復資料缺口。該協定基於機率的自我修復特性允許強大的可用性保證，同時不會限制僅持有部分資料的家庭營運者。

由於上述的抽樣機制，任何僅持有小部分資料塊資料子集的節點都可以確認資料可用性。這種可用性是強制執行的：驗證者必須遵循新的分叉選擇規則，這意味著他們只有在驗證了資料的可用性之後，才會接受並為區塊投票。

對使用者（特別是 L2 使用者）的直接影響是較低的費用。隨著匯總資料空間增加 8 倍，使用者在其鏈上的操作將隨著時間的推移變得更加便宜。但富薩卡 (Fusaka) 之後的費用降低需要時間，並且取決於 BPO。

僅資料塊參數 (BPO)

理論上，網路將能夠處理 8 倍以上的資料塊，但資料塊的增加是一項需要經過適當測試並以逐步方式安全執行的變更。測試網提供了足夠的信心將這些功能部署到主網上，但在啟用數量明顯更多的資料塊之前，我們需要確保 P2P 網路的穩定性。

為了在不使網路不堪重負的情況下逐步提高每個區塊的目標資料塊數量，富薩卡 (Fusaka) 引入了**僅資料塊參數 (BPO) (opens in a new tab)** 分叉。與需要廣泛生態系統協調、協議和軟體更新的常規分叉不同，BPO (EIP-7892) (opens in a new tab) 是預先編程的升級，會隨著時間的推移在無需干預的情況下增加資料塊的最大數量。

這意味著在富薩卡 (Fusaka) 啟動且 PeerDAS 上線後，資料塊的數量將立即保持不變。資料塊的數量將開始每隔幾週翻倍，直到達到最大值 48 個，同時開發人員會進行監控，以確保機制按預期運作，並且不會對運行網路的節點產生不良影響。

未來方向

PeerDAS 只是邁向 FullDAS（或丹克分片）更宏大擴容願景 (opens in a new tab)的一步。雖然 PeerDAS 對每個資料塊單獨使用一維 (1D) 糾刪碼，但完整的丹克分片將在整個資料塊資料矩陣中使用更完整的二維 (2D) 糾刪碼方案。在二維空間中擴展資料可創造更強的冗餘特性，以及更有效率的重建和驗證。實現 FullDAS 將需要大量的網路和協定最佳化，以及額外的研究。

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頁面最後更新： 2026年6月6日