下一次以太坊升级:斑点空间 101
Domothy 解释了斑点空间(blobspace),这是以太坊 Dencun 升级引入的全新数据可用性层,涵盖了斑点交易的工作原理、它们对以太坊扩容的重要性,以及数据可用性的未来发展。
Date published: 2024年2月27日
本次采访涵盖了以太坊的斑点空间(blob space)资源,该资源随 EIP-4844(Proto-Danksharding) (opens in a new tab) 引入。以太坊研究员 Domothy 与 David Hoffman 和 Ryan Sean Adams 一起做客 Bankless 播客,解释了以 Rollup 为中心的路线图的历史、斑点(blob)的技术机制,以及将区块空间与斑点空间分离的经济影响。
本文字稿是 Bankless 发布的原始视频文字稿 (opens in a new tab)的无障碍副本。为了提高可读性,已进行了轻微编辑。
斑点空间简介 (0:00)
Ryan Sean Adams: 欢迎来到 Bankless,在这里我们探索互联网货币和互联网金融的前沿。这是关于如何入门、如何提升、如何抢占先机的指南。我和 David Hoffman 在这里,我们将帮助你变得更加“无银行化”(bankless)。你知道我们常说区块链出售区块吗?嗯,很快以太坊将不仅仅出售区块——它还将出售斑点。
David Hoffman: 没错,斑点。我们距离自合并以来最大的以太坊发布只有几个月的时间了,我认为还没有人完全理清这其中的影响,但这将是巨大的。以太坊将获得一种可供出售的新产品。它被称为斑点空间,这是在区块空间之外的附加产品。二层网络 (l2) 上的交易成本即将降至接近零。ETH Gas 和销毁的经济学即将永远改变。我们将这次升级称为斑点空间升级、EIP-4844、Proto-Danksharding。我们希望涵盖你需要了解的关于斑点空间的一切。
Ryan Sean Adams: 这里有几个要点。第一,我们将探讨什么是斑点空间。第二,我们将回顾我们是如何走到这一步的历史——这个以 Rollup 为中心的路线图。第三,我们将探讨经济学。这对以太坊的经济学、对 ETH 价值的积累、对 ETH 这一资产意味着什么?David,为什么这一集对你来说意义重大?
David Hoffman: 我觉得如果有什么话题是你我真正热爱的,那就是密码学和经济学的交汇点——比如数字和经济表现。我喜欢研究这些协议。
Ryan Sean Adams: 是的,那是我们的“爱的语言”。
David Hoffman: 我们讨论过 EIP-4844,我们讨论过 Proto-Danksharding。它们是同一回事。我们在许多不同的场合对它进行过几次定义。但我们从未如此深入地探索过这个领域,并从另一端得出关于经济学方面的答案。因此,我们在技术层面上扩展了数据可用性——这是一项协议改进。但这如何与以太坊的市场层面联系起来呢?原本单一的市场现在被分化为两个:区块空间和斑点空间现在是包含在一个以太坊区块内的两个不同的独立市场。
这对以太币意味着什么?这对围绕这些事物产生的市场意味着什么?各自供需的平衡如何相互拉扯?这对二层网络 (l2) 的可扩展性有什么作用?这对二层网络 (l2) 之上的经济用例有什么作用?我们将从基础知识开始,然后我们将深入探讨这场对话的经济学层面。
让我们请出我们的嘉宾 Dom,也被称为 Domothy。他是以太坊基金会的一名研究员,致力于即将到来的关键以太坊升级的研发工作,包括 EIP-4844(今天的主题)、完整的丹克分片以及 MEV 销毁。
以 Rollup 为中心的路线图的历史 (10:00)
Ryan Sean Adams: 那么 Dom,为了完全理解我们是如何走到斑点空间这一步的,我认为值得回顾一下历史,以了解以太坊路线图的全貌,因为它得出了斑点和斑点空间这样一个非常符合逻辑的结论。你能带我们回顾一下吗?因为在过去的某个时期,以太坊以 Rollup 为中心的路线图还不存在。我们曾经有一个叫做执行分片的东西,但我们实际上从未实现过它。在以太坊路线图的历史中,从哪里开始才能真正理解斑点空间的完整背景?
Domothy: 当然。甚至在以太坊发布之前,就已经有了关于如何对其进行扩容的想法,因为当时每个人都知道,仅仅依靠一条每个节点都运行所有内容的单一区块链是不够的。所以最初有很多关于分片的不同想法。第一次尝试实际制定规范的是带有执行功能的分片,基本上你会有,比如说,64 条不同的独立链,它们试图进行跨链通信。事实证明这很难做到——其中涉及很多复杂性。
它被分成了不同的阶段。首先,我们将启动一条信标链,然后弄清楚如何实际将其与当前的执行层合并。接着我们将进行第一阶段,即纯粹的数据分片——所以没有执行,只有包含数据的较小区块链。然后再弄清楚如何进行执行分片。这在很大程度上是边走边摸索,但要安全地进行,这样我们就不会做一些以后会后悔的事情并破坏整个区块链,因为上面有太多的经济活动。
David Hoffman: 为了提供关于执行分片的细节——它是将验证者随机分配到区块链的不同分片中,每个分片本质上都是其自己的迷你区块链,与信标链并行运行。这听起来有点像我们今天拥有的汇总,但这里的区别在于,以太坊的分片实际上是一层网络 (l1) 协议的一部分。一层网络 (l1) 协议决定了分片是什么,而汇总则是分离的。最初,计划由以太坊一层网络 (l1) 协议操作、管理和生成 64 个这样的分片。我表达得准确吗?
Domothy: 完全正确。通过汇总和数据分片以这种方式获得执行扩容更加间接,但从研究的角度来看,这有点像作弊码,因为以太坊一层网络 (l1) 需要做和担心的事情要少得多。其余的都卸载给了汇总,在我看来,这比最初的计划更好。在最初由状态赞助的分片计划中,一切都是相同的——相同的区块链,相同的 EVM,相同的权衡。现在取而代之的是,你可以让汇总相互竞争,以获得最佳的环境和权衡。如果你更看重超高速度而不是超高安全性,你可以选择不同的 Rollup。你在二层网络 (l2) 上拥有选择、创新和竞争。
Ryan Sean Adams: 让我们谈谈以太坊所处的模块化世界。这里有共识层、数据可用性层和执行层。共识层定义了什么是真实的——区块的顺序。数据可用性层是发生了什么——数据层。最外层是执行层,也就是当前活动发生的地方。最初,以太坊将这三者结合在主链上。
现在,我们通过以 Rollup 为中心的路线图所做的是,将执行从主链分片到这些汇总中。但是,为了让汇总获得与以太坊主网相似的完全安全保证,它们必须将其数据发布回以太坊主网。当它们这样做时,目前会消耗区块空间,并且会花费大量资金。Proto-Danksharding(EIP-4844)的原因在于,经济学以一种非常有利于 Rollup 的方式发生了改变。Dom,有什么要补充的吗?
Domothy: 我只想补充一点,目前数据可用性更加隐式,归根结底就是无须信任的验证。我们希望每个人都能自己验证链,而不必在中间有一个“相信我,兄弟”的第三方。这就是瓶颈所在。你需要能够验证一切,这隐含地意味着你需要有可用的数据来检查状态转换。
早在 2020 年底,人们就意识到汇总开始变得非常好且受欢迎,它们解决了我们的执行扩容问题,而不需要执行分片。通过采用汇总生态系统,而不是试图成为某种一层网络 (l1) 最大主义者,汇总可以做出自己的权衡,启动自己的区块链,并尝试新奇的事物。以太坊负责验证——这是区块链的核心。
什么是斑点空间? (30:00)
Ryan Sean Adams: 现在带我们了解一下现状,Dom。我们有许多汇总使用以太坊一层网络 (l1) 区块空间,支付高昂的 Gas 费用来发布它们的状态数据,以便任何人都可以验证它。那么,Dom,什么是斑点?
Domothy: 斑点只是一段数据——具体来说,本质上是一个庞大的原始数字数组。目前以太坊上的斑点大小固定约为 128 KB。它只是附加在交易上的原始数据,被称为携带斑点的交易,你将其提交给一层网络 (l1)。
这里关键的设计约束是,以太坊一层网络 (l1) EVM(以太坊虚拟机)——即执行引擎——无法访问斑点内部的数据。在标准区块中,像调用数据这样的数据涉及系统查看正在调用哪些函数、正在转移哪些资金,并验证状态变化。EVM 会访问所有这些内容。但是,如果二层网络 (l2) 扩容涉及发布汇总的数据,恰恰是为了让链下验证者能够进行计算,那么以太坊一层网络 (l1) 在功能上就不需要实际查看并执行它。
它本质上是一个密封的包裹。一层网络 (l1) 接收它,保证如果每个人想物理下载它,都有权限查看内部,但主要的以太坊处理执行层本身并不主动读取和计算这些数据。因为它不在 EVM 中读取和计算数据,所以它需要节点提供的处理资源大大减少。这就是为什么它便宜得多的原因。
David Hoffman: 所以总结一下:区块空间关心的是计算、状态执行和逻辑存储。斑点空间专门关心数据可用性。一层网络 (l1) 不关心谁在这些斑点中发布了什么;它关心的只是接收这些斑点并在指定的可用性窗口期内保存它们,以便相关方(如 Rollup 排序器和用户)可以提取它们,验证数据没有被恶意隐瞒,然后继续前进。
Domothy: 完全正确。斑点的另一个关键属性是它们会在一段时间后自动修剪——目前大约是 18 天。修剪它们的原因是,为了保证无须信任的验证,个人只需要在特定的挑战窗口期内获得这些数据,以证明对 Rollup 状态的最终性和共识。你不需要一千个节点保存两年前的斑点来验证你今天的交易。当窗口期到期时,你将不再从以太坊节点获取它;你可以从历史数据提供商、索引器或 Rollup 的原生区块浏览器获取它。在以太坊上永久存储极其昂贵。放弃存储要求使我们能够扩展斑点吞吐量,而不会撑爆节点运营商的硬盘。
经济学与完整的丹克分片 (55:00)
Ryan Sean Adams: 我们知道 4844 是第一步——我们称之为 Proto-Danksharding。它确立了斑点格式和隔离的费用市场,但最初每个区块的实际目标斑点数量受到限制,以确保相当安全。向完整的丹克分片扩展会是什么样子?
Domothy: 目前,在 EIP-4844 下,我们的目标基本上是每个区块 3 个斑点,硬性上限为 6 个。这限制了升级后一层网络 (l1) 上的绝对最大数据吞吐量,以防止任何网络压力,同时我们观察该功能在持续生产环境中的运行情况。
完整的丹克分片极大地扩展了这一点。它向数据可用性采样 (DAS) 迈进。借助数据可用性采样 (DAS),全节点不再需要单独下载每一个斑点来验证数据是否可用。它们可以对斑点数据的微小片段进行统计采样。如果统计样本证明可用,那么攻击者隐藏数据的数学概率实际上接近于零(比如十亿分之一的几率)。一旦你不需要完整下载整个斑点,你就可以将每个区块的斑点容量扩展到两位数或更高。
David Hoffman: 这在以太坊区块内创造了一个分化的费用市场。目前,二层网络 (l2) Rollup 必须与尤尼斯瓦普和 OpenSea 交易者竞争以太坊区块中相同的区块空间资源。但这些是根本不同的使用模式。如果在以太坊一层网络 (l1) 上有一个 NFT 铸造活动变得疯狂,Gas 飙升,试图发布其数据状态的二层网络 (l2) Rollup 突然面临暴涨的业务开销,仅仅是为了履行其必要的安全职责。
有了一个二维的费用市场——本质上是为斑点开辟了一条独立的隔离道路——以太坊一层网络 (l1) 上的 NFT 铸造同样会使执行 Gas 飙升,但它不使用任何斑点空间。斑点仍然完全不拥堵,实际上只需花费几美分。主链上价值数百万美元的 NFT 铸造对在 Arbitrum 或 Optimism 上最终确认交易的经济成本影响为零。
Domothy: 是的,它们是完全断开的。反之亦然。如果二层网络 (l2) 吞吐量激增,成千上万的汇总运行并拥堵了斑点空间,由此导致的斑点基础费用飙升不会影响在以太坊主网上进行简单交易的成本。斑点基础费用的运作方式与 EIP-1559 基础费用完全相同,只是在它自己的维度上。至于你之前关于销毁的问题——是的,blob 费用会产生销毁的 ETH,以支付斑点空间数据包含的费用,这与区块空间基础费用的销毁完全分开。
以太坊可扩展性的未来 (75:00)
Ryan Sean Adams: 我想谈谈 4844 发布时具体会发生什么。最初,显然有很高的期望,当斑点容量突然解锁时,在那个精确的微秒内不会有足够的 Rollup 需求来完全填满它。斑点空间在发布时将会便宜得近乎滑稽。但是,难道没有诱导需求定律吗?如果你拥有极其廉价的资源,消耗这些资源的应用程序数量就会爆炸式增长。
Domothy: 最初的过渡将使二层网络 (l2) 费用基本上降至接近零,因为目前所有竞争昂贵区块空间的现有汇总都将无缝过渡到一个几乎空置的巨大斑点空间池中。对于二层网络 (l2) 来说,这是一种巨大且瞬间的利润率扩张,在它们将新的证明逻辑与 4844 集成的那一刻,这种扩张将直接传递给用户。
但你是对的——廉价的区块空间推动了高速度的应用程序设计。当你突然可以构建一个链上游戏,只需几分之一美分就能产生数百万次微状态转换,因为数据持久化的开销消失了,那么在标准约束下不可行的全新类别的应用程序在经济上就变得可行了。
这在 ETH 如何积累价值方面建立了一个有趣的经济动态。如果二层网络 (l2) 交易因为在近乎免费的数据可用性上运行的新型应用程序而爆炸式增长 10 倍或 100 倍,那么聚合的交易量最终将开始竞争斑点空间。然后,EIP-1559 斑点基础费用自然会上升,直到市场达到平衡,从而在扩展二层网络 (l2) 效用的同时,创造一个不断销毁 ETH 的复合连续循环。
David Hoffman: 它代表了以 Rollup 为中心的路线图的成功和成熟。以太坊这个单体执行环境遇到了一堵墙,线性扩展吞吐量破坏了其去中心化的使命。汇总提供了一种绕过执行瓶颈的方法,但仍然受制于一层网络 (l1) 的数据瓶颈。斑点空间以与汇总解锁执行瓶颈相同的方式解锁了数据瓶颈。当这次升级发布时,以太坊将完全从处理单笔交易过渡到处理经过验证的执行网络。
Ryan Sean Adams: 总结一下时间表,乐观地看,EIP-4844 将在今年年底或明年年初到来,而完整的丹克分片将在随后的开发周期中紧随其后。这确实是以太坊让全球用户加入所需的底层基础设施,我们距离它在现实世界中运行已经如此之近。Dom,感谢你带领我们了解这次对网络的巨大解锁。
Domothy: 感谢你们邀请我。