EIP-4844: Введение и принцип работы Proto-danksharding в модульном процессе Ethereum

Первый шаг к модульности Ethereum: Основное введение в Proto-danksharding и его рабочий принцип

Эфир успешно завершил переход от протокола консенсуса на основе доказательства работы к консенсусу на основе доказательства доли. Следующий важный проект - EIP-4844, также известный как "доступность исходных данных". Это изменение кода направлено на улучшение масштабируемости rollup, построенных на Ethereum.

EIP-4844 вводит новый тип транзакций, называемый blob. Он увеличивает требования к данным и хранению в блоках Ethereum и создает новый рынок сборов, отделяя ценообразование blob от обычных транзакций.

Rollup — это протокол, который зависит от Layer 2 блокчейнов (, таких как Ethereum ), для обеспечения доступности данных ( DA ). Обычно rollup на основе смарт-контрактов не только зависит от DA Ethereum, но и использует Ethereum для расчетов транзакций. Эти rollup считывают данные с DA уровней, таких как Ethereum, и выполняют действительные транзакции и код смарт-контрактов.

Стоимость публикации большого объема данных в Ethereum обычно высока, отчасти потому, что сеть навсегда хранит данные как часть истории транзакций. С помощью EIP-4844 каждый блок будет создавать дополнительное пространство для данных объемом 512 kB или 768 kB для rollup. Эти данные будут храниться примерно три недели. Теоретически, стоимость публикации данных в Ethereum для rollup будет значительно снижена.

Proto-danksharding является полным предшественником и "прототипом" danksharding, который позволит узлам Ethereum загружать фрагменты данных blob для определения доступности полного blob.

В данной статье подробно рассматриваются детали работы EIP-4844, ограничения первоначального данкшардирования, план эволюции EIP-4844 к полному данкшардированию, а также непосредственная польза для конечных пользователей и разработчиков dapp.

Фон

EIP-4844 рассматривается как обновление масштабируемости Ethereum. Однако следует отметить, что это изменение кода не привело к существенному увеличению или улучшению транзакционной способности самого Ethereum. Proto-danksharding снижает стоимость публикации большого объема данных в Ethereum, что, в свою очередь, снижает операционные расходы rollup. EIP-4844 считается улучшением масштабируемости Ethereum, поскольку он делает сети второго уровня, построенные на Ethereum, более экономически целесообразными, но это изменение кода не повысило масштабируемость Ethereum как универсальной блокчейн-платформы.

В последние годы торговая активность Ethereum rollup, такая как Arbitrum, Optimism, StarkNet, zkSync и Polygon zkEVM, постоянно растет. L2Beat.com оценивает, что общий объем транзакций всех сетей второго уровня составляет 3,8 раза больше, чем средний дневной TPS Ethereum.

Согласно данным, предоставленным Blockworks Research через Dune Analytics, rollup сэкономил более 99% газа для конечных пользователей и разработчиков dapp по сравнению с затратами на прямое развертывание кода и транзакции на Эфире.

По состоянию на 13 июня 2023 года, стоимость отправки транзакций на двух самых популярных rollup'ах Ethereum, Optimism и Arbitrum, составляет около 0,03 до 0,05 доллара. Однако в условиях частой активности в сети и перегруженности эти затраты иногда могут подниматься до 1 доллара и более.

Цель EIP-4844 заключается в дальнейшем снижении затрат на rollup путем введения blob-транзакций. Ниже приведено пошаговое объяснение жизненного цикла blob-транзакций, определенного в EIP-4844:

  1. Пользователь отправляет транзакцию в rollup
  2. Роллап-упорядочиватель упаковывает транзакции в партии
  3. Сортировщик создает blob-транзакцию, кодируя упакованные данные транзакции в blob
  4. Blob-транзакция была отправлена в мемпул Эфира
  5. Валидаторы включают blob-транзакции в блок
  6. Блок транслируется в сеть и в конечном итоге подтверждается
  7. Данные Blob хранятся в цепочке Beacon примерно 3 недели
  8. Данные blob будут удалены через 3 недели
  9. Rollup всё ещё может получать доступ к зашифрованным обязательствам данных транзакций

Модульная структура Ethereum: Основное введение в Proto-danksharding и его принцип работы

EIP-4844 не будет влиять на то, как обычные транзакции включаются в блоки, и не повлияет на платный рынок, который определяет цену пространства блоков Ethereum, но он действительно увеличивает требования к хранению блоков Ethereum. Дополнительное пространство данных предназначено для присоединения blob-транзакций к блокам. Blob похожи на прицепы, которые можно прикрепить к блокам Ethereum, не влияя на существующее пространство блоков.

Пространство blob-блоков будет аукционироваться в соответствии с собственным рынком сборов, подражая дизайну рынка сборов EIP-1559. Изначально торговля blob будет практически без затрат. После этого, за каждое подтверждение блока, если более половины пространства blob-блоков используется, стоимость торговли blob увеличится на 12,5%. Для каждого блока, пространство blob которого не было полностью использовано, стоимость blob будет снижаться на 12,5%.

Blob-транзакции не будут храниться на Ethereum бессрочно, а будут храниться на уровне консенсуса Ethereum (CL) и будут удалены с узлов CL через три недели. Proto-danksharding позволит иметь до 4 blob в каждом блоке, каждый из которых сможет содержать до 128 кБ дополнительных данных. Максимальный предел пространства blob в 512 кБ может измениться в зависимости от тестирования EIP-4844. Разработчики активно обсуждают возможность увеличения этого ограничения с 4 до 6 blob.

На Ethereum ежедневно создается около 7094 блоков. После EIP-4844, при условии ограничения в 4 blob на блок, ежедневно можно обрабатывать максимум 28376 blob. ( Это теоретически максимальное значение, и из-за динамических изменений цен на blob оно может никогда не быть достигнуто на практике. )

За последние шесть месяцев сортировщики, работающие на Optimism, ежедневно отправляли около 3126 партий транзакций в Ethereum. Объем транзакций, подтвержденный Arbitrum, примерно в два раза больше объема Optimism. На Optimism более 90% сборов поступает от сборов за CALLDATA уровня 1.

Введение специализированного пространства для хранения данных, независимо от того, насколько оно изначально мало, предназначено для снижения затрат на использование Ethereum в качестве слоя DA для всех rollup, основанных на Ethereum. По консервативным оценкам, разработчики rollup ожидают, что после активации EIP-4844 сборы rollup снизятся на 100% до 900%. Однако эти оценки могут измениться в зависимости от увеличения принятия и активности rollup в течение нескольких месяцев до и после активации оригинальной базы данных.

Стоимость blob-транзакций, хотя в начале активации EIP-4844 может быть дешевле, чем у обычных транзакций, может быстро возрасти, если увеличится количество rollup'ов на базе Ethereum. Кроме того, несмотря на то, что каждый blob предназначен для предоставления возможности одному структурировщику публиковать до 128kB данных, структурировщики rollup могут координировать свои действия, чтобы один blob содержал данные из нескольких rollup'ов. Разработчики Ethereum осознают, что из-за ограниченного количества в каждом блоке и того, что одна партия транзакций может не полностью использовать все 128kB пространства данных каждой blob-транзакции, может возникнуть вторичный рынок для оценки blob.

Протоданкшардинг заложил основу для внедрения более современных технологий, чтобы дополнительно снизить стоимость blob без увеличения вычислительной нагрузки на узлы. Полный данкшардинг предполагает увеличение максимального количества blob в каждом блоке с 4 до 64.

Полный Данкшардинг

Четыре blob увеличивают размер блока Ethereum на 512 кБ. Шесть blob дополнительно увеличивают размер блока Ethereum на 768 кБ. Как уже упоминалось, дополнительное пространство блока строго используется для blob-транзакций и не хранит данные так же, как обычное блок-пространство. Полное видение EIP-4844 заключается в том, чтобы ввести в Ethereum до 64 blob, не увеличивая существенно вычислительную нагрузку на узлы проверки блока. Для достижения полного danksharding Ethereum необходимо реализовать две технологии: выборка доступности данных (DAS) и кодирование с удалением.

Данные доступности выборки (DAS )

В контексте проверки транзакций Layer 2 rollup цель DAS заключается в том, чтобы гарантировать, что все фрагменты данных, упакованные сортировщиком, были опубликованы в цепочке. Полные узлы выбираются случайным образом, загружают блок данных из blob и генерируют доказательство доступности данных. Чем больше раз полный узел берет образцы данных, тем выше вероятность того, что все данные были предоставлены сортировщиком без удержания важной информации. Для узлов процесс выборки данных требует меньше вычислительных ресурсов, чем загрузка всего blob, но теоретически предоставляет такие же гарантии доступности данных. Как и в случае с proto-danksharding, выборка данных blob в полном danksharding гарантирует, что транзакции от сортировщика были проверены и опубликованы в цепочке для оценки любым пользователем или заинтересованной стороной сети.

Эфир модульный: Основы Proto-danksharding и его принцип работы

С помощью DAS разработчики Ethereum уверены, что смогут увеличить количество и объем данных, публикуемых в Ethereum, не увеличивая вычислительную нагрузку на узлы. Кроме того, разработчики планируют в будущих обновлениях снизить вычислительную нагрузку на узлы, реализуя такие предложения, как историческая истечение. По словам исследователя Ethereum Данкрада Файста, со временем Ethereum станет "общественным рекламным щитом, а не архивной системой", возложив ответственность за хранение полных копий истории транзакций на заинтересованных участников сети, таких как Layer 2 rollup и компании блокчейн-инфраструктуры, такие как Infura, Alchemy и Blockdaemon. Хотя EIP-4844 вводит blob, это ранний пример того, как все транзакции однажды могут стать хранилищем blob на Ethereum.

Стирание кода

Технология стирающего кодирования усиливает способность к выборке данных. Если злонамеренный сортировщик удерживает несколько блоков данных, где-то между 1% и 49% данных blob, выборка транзакций может вероятностно привести к тому, что некоторые образцы изначально будут возвращены как правильные, а не ошибочные. Стирающее кодирование обеспечивает, что если по крайней мере половина blob будет проверена, оставшиеся blob могут быть восстановлены. Эта технология эффективна только тогда, когда данные представлены в виде многочлена, то есть выражения из двух и более алгебраических членов. Наиболее распространенная форма стирающего кодирования основывается на кодах Рида-Соломона (RS), что является сложной математической формулой, которая может восстановить недостающие данные на основе достаточного количества известных фрагментов данных. Интуитивно, полагаться только на выборку может быть неэффективно для обеспечения доступности больших объемов данных, особенно если предположить, что злонамеренный сортировщик удерживает единственное значение из blob. Стирающее кодирование вводит избыточность данных для blob, так что злонамеренный сортировщик обязательно должен удерживать заметно большую долю данных blob, чтобы удерживать какое-либо количество данных.

Связь DAS с кодированием стирания является основой технологии полностью danksharding. Эти технологии также являются основой для некоторых уровней DA, таких как Polygon Avail и Celestia. Во многих отношениях видение поддержки модульных блокчейн-вычислений проходит небольшие тесты через другие блокчейн-проекты и будет масштабироваться на Ethereum, частично через proto-danksharding и серьезно тестироваться с помощью полностью danksharding.

Обещание KZG

Перед тем как DAS и кодирование с удалением могут быть реализованы на Ethereum, полное danksharding должно реализовать схему KZG-привязки. Коммитмент KZG от Kate Zaverucha Goldberg( представляет собой систему доказательства с нулевым знанием) ZK(, которая позволяет оценивать многочлены без раскрытия всего многочлена. Крупные объекты данных, такие как blob, могут быть эффективно обработаны и доказаны, если они сначала представлены в виде многочлена. EIP-4844 важно вводит KZG-привязку как часть процесса верификации и генерации доказательства для blob. Для Layer 2 rollup, зависящих от ZK-доказательств, KZG-привязка может представлять вычисления транзакций и состояние протокола rollup. В контексте EIP-4844 KZG-привязка может проверять свойства blob, не читая все содержимое транзакций blob.

![Ethereum модульный первый шаг: Основы Proto-danksharding и его принцип работы])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-60098db654843962e4f98395f9eecbef.webp(

Церемония KZG

Схема KZG-подтверждений, используемая для проверки blob, зависит от секретного значения, которое генерируется единожды через доверенную настройку. Некоторые криптопротоколы, такие как Zcash, Tornado Cash и Filecoin, полагаются на доверенные настройки для безопасной генерации секретного значения, используемого для многократных вычислений в цепочке. Церемония доверенной настройки EIP-4844 началась в январе 2023 года. Она уже получила около 100 000 вкладов от сообщества Ethereum. В качестве фона, церемония доверенной настройки - это однократная процедура, которая генерирует блок данных для криптопротокола на основе вкладов от более чем одной стороны. Целью сочетания энтропии от нескольких вкладов в церемонии доверенной настройки является создание секретного значения, которое практически невозможно восстановить или угадать. Ключевым моментом является то, что сгенерированное в результате церемонии доверенной настройки значение...

ETH-0.41%
Посмотреть Оригинал
На этой странице может содержаться сторонний контент, который предоставляется исключительно в информационных целях (не в качестве заявлений/гарантий) и не должен рассматриваться как поддержка взглядов компании Gate или как финансовый или профессиональный совет. Подробности смотрите в разделе «Отказ от ответственности» .
  • Награда
  • 7
  • Поделиться
комментарий
0/400
PoolJumpervip
· 07-19 18:26
Наконец-то появился ожидаемый рынок blob
Посмотреть ОригиналОтветить0
SmartContractPlumbervip
· 07-19 15:59
Корень проблемы снова вернулся к доступности данных. Уроки, извлеченные из кражи из китового кошелька, показывают, что этот рынок чувствителен к платам.
Посмотреть ОригиналОтветить0
MEVHunterXvip
· 07-18 01:12
всё ещё это eth разыгрывает людей как лохов
Посмотреть ОригиналОтветить0
TxFailedvip
· 07-18 01:10
честно говоря, я узнал это на собственном опыте... роллапы недешевы, когда рынок достигает пика
Посмотреть ОригиналОтветить0
rugpull_survivorvip
· 07-18 01:04
Эфир реформы наконец-то шагнул в ногу со временем
Посмотреть ОригиналОтветить0
FadCatchervip
· 07-18 00:54
Такое изменение сразу снижает Газ, жду с нетерпением.
Посмотреть ОригиналОтветить0
SnapshotBotvip
· 07-18 00:49
Получатели V приходили приседать в первом ряду L2 на работу
Посмотреть ОригиналОтветить0
  • Закрепить