解鎖以太坊擴容:EIP-4844 解析
Finematics 解釋了 EIP-4844(原始 Danksharding),這是 Dencun 硬分叉中的關鍵升級,引入了資料塊交易,以大幅降低以太坊上第二層 (L2) 匯總的成本。
Date published: 2024年3月11日
由 Finematics 製作的解說,涵蓋了 EIP-4844(原始 Danksharding),這是 Dencun 硬分叉中的關鍵升級,引入了資料塊交易,以大幅降低以太坊上第二層 (L2) 匯總的成本。
本逐字稿是 Finematics 發布的原始影片逐字稿 (opens in a new tab)的無障礙副本。為了提高可讀性,已進行了輕微的編輯。
簡介 (0:00)
一段時間以來,以太坊的擴容一直是個備受爭議的話題。第二層 (L2) 解決方案一直處於這場戰鬥的最前線,提供了一種在主鏈外處理交易的方法,以緩解擁塞並降低費用。但這裡有個問題——即使是 L2 也面臨著阻礙其效率和可擴展性的限制。EIP-4844 是提升 L2 潛力並使以太坊符合其擴容路線圖的下一步。
那麼,EIP-4844 究竟是什麼?它究竟如何幫助擴容 L2?它解鎖了哪些新的可能性?它真的能將 L2 上的交易費用降低 90% 以上嗎?
什麼是 EIP-4844 與原始 Danksharding (0:52)
提醒一下,EIP 代表以太坊改進提案 (Ethereum Improvement Proposal),這是一個讓開發者可以建議對以太坊協定進行更改的流程。具體來說,EIP-4844 提出了一種新型的交易,可以顯著增強以太坊上處理和加工資料的方式。您可能也聽過「原始 Danksharding」這個名稱,現在它與 EIP-4844 交替使用。
原始 Danksharding 是完整丹克分片的初步實作。它為未來透過丹克分片進一步擴容奠定了基礎。這是透過實作構成完整丹克分片規格的大部分邏輯和「鷹架」來實現的,而無需實作實際的資料分片。這樣做可以實現更輕鬆、破壞性更小的過渡,這種過渡可以在多次網路升級中進行,而不會在一次升級中為以太坊帶來太多風險。
EIP-4844 背後的核心理念是支援以太坊「以匯總為中心」的未來。匯總 (rollup) 是第二層 (L2) 解決方案,在以太坊主鏈之外處理交易,但繼承了以太坊的安全性。EIP-4844 旨在透過引入一種新型交易來使匯總變得更便宜、更有效率,匯總可以利用這種交易將其營運成本降低一個數量級。這反過來將使建立在匯總之上的應用程式使用起來便宜得多,並增加整個以太坊生態系統的採用率。
想像一下在其中一個匯總上進行去中心化交易所 (DEX) 兌換。如果目前進行此類操作的成本假設為 1 美元,那麼在 EIP-4844 之後,它很可能會降至 0.10 美元左右。不過,這個例子中的影響有一些需要注意的地方,我們將在影片後面介紹。
EIP-4844 連同其他幾個 EIP 將包含在即將到來的 Dencun 升級中。
技術細節 (2:50)
現在,讓我們仔細看看 EIP-4844 是如何運作的。
EIP-4844 為以太坊引入了一種新的交易類型,該類型接受資料的「資料塊 (blob)」,並在信標節點中短暫保留。這些變化與以太坊的擴容路線圖向前相容,而且資料塊夠小,可以保持磁碟使用量在可控範圍內。資料塊交易的格式與它們在最終丹克分片規格中預期存在的格式相同。
伴隨而來的是「blob 費用市場」,確保資料塊空間得到有效利用並保持經濟可行性。這是透過引入資料塊燃料 (blob gas) 作為一種新型燃料來實現的。它獨立於一般燃料。目前,只有資料塊以資料塊燃料定價。
資料塊由 4,096 個欄位元素組成,每個元素 32 個位元組。每個區塊的資料塊上限由 MAX_BLOBS_PER_BLOCK 參數控制。這個上限可以從較低的值開始,並在多次網路升級中逐漸增加。最初,Dencun 的目標是每個區塊 6 個資料塊。4,096 × 32 位元組 × 每個區塊 6 個 = 每個區塊 0.75 MB。
資料塊保留在信標節點(共識層)中,而不是在執行層中。未來的分片工作只需要對信標節點進行更改,從而使執行層能夠平行處理其他計畫。
資料塊是短暫的,大約兩週後就會被修剪。它們的可用時間足以讓匯總的所有參與者檢索它們,但也夠短,以保持磁碟使用量在可控範圍內。這使得資料塊的定價可以比呼叫資料 (calldata) 更便宜,因為呼叫資料是永久儲存在歷史記錄中的資料。
EIP-4844 的密碼學骨幹是 KZG 承諾。不深入探討細節的話,它們允許高效且安全地包含資料,這對於資料塊交易的功能至關重要。這樣一來,執行層中的 EVM 只需要解釋對資料塊的承諾,而不需要解釋資料塊本身。
為了產生 KZG 承諾的共享秘密,進行了一場基於瀏覽器、廣泛分佈的儀式,讓所有以太坊網路參與者都有機會確保其正確且安全地產生。
EIP-4844 增加了一個名為點評估 (point evaluation) 的新預編譯合約,它驗證了一個 KZG 證明,該證明聲稱一個資料塊(由承諾表示)在給定點評估為給定值。
那麼這一切究竟如何應用於匯總呢?有了新的資料塊空間,匯總將能夠將其區塊資料放入資料塊中,而不是迄今為止用於此目的的更昂貴的呼叫資料。利用共識層中短暫的資料塊空間是可行的,因為匯總只需要資料可用夠長的時間,以確保誠實的參與者可以建構匯總空間。
以 Optimism 或 Arbitrum 等樂觀匯總 (optimistic rollup) 為例,它們只需要在欺詐挑戰窗口開放期間提供底層資料。欺詐證明可以透過較小的步驟驗證轉換,每次透過呼叫資料最多載入資料塊的幾個值。
零知識匯總 (ZK rollup) 將為其交易或狀態增量資料提供兩個承諾:資料塊承諾和零知識匯總自己的承諾(使用匯總內部使用的任何證明系統)。它們還將使用等效性證明協定,利用前面提到的點評估預編譯合約,來證明這兩個承諾指向相同的資料。
影響 (6:25)
EIP-4844 對以太坊生態系統的影響再怎麼強調都不為過。首先,它顯著提高了第二層 (L2) 解決方案的可擴展性,降低了它們的營運成本,並使它們與其他便宜的替代區塊鏈相比更具競爭力。營運成本的降低是可能的,因為目前匯總產生的大部分成本都是由於支付呼叫資料的費用。
此外,EIP-4844 透過完整的丹克分片為進一步擴容奠定了基礎。未來的這項升級將把以太坊網路分成多個資料分片,每個分片都能夠獨立儲存資料,進一步增強網路的容量。
隨著營運成本下降,我們可能會見證一波新的第二層 (L2) 解決方案湧現,吸引開發者在匯總上建立創新的應用程式。
關於匯總上交易成本的降低(如我們先前的 DEX 兌換範例所示),情況很複雜。假設在 EIP-4844 之後對匯總的需求保持不變,我們確實可以預期使用者的成本會顯著降低。然而,可擴展性的提高可能會導致無法預見的經濟效應。例如,終端使用者較低的交易費用可能會吸引更多人使用匯總,隨後增加對網路資源的需求,並可能提高交易成本。
有一件事是肯定的——即使主要結果是交易吞吐量的增加而交易成本保持不變,EIP-4844 也為未來更大的可擴展性奠定了基礎,最終將為使用者帶來更便宜的交易。
總結 (8:04)
以太坊社群已經在各種測試網上完成了 EIP-4844 的測試,預計將於 3 月 13 日在主網上線。這是以太坊實現無與倫比的可擴展性的一個里程碑式的步驟。我們已經可以看到,大多數主要的 L2 都承諾在 Dencun 升級發生後立即開始使用新的資料塊空間。
總而言之,EIP-4844 不僅僅是一次升級。這是以太坊邁向成為更具可擴展性、更有效率且對使用者更友善的區塊鏈旅程中的關鍵時刻。透過降低成本並提高第二層 (L2) 解決方案的效率,以太坊必將鞏固其作為去中心化應用程式領先平台的地位。