Proto-Danksharding

Definizione

Proto-Danksharding, formalmente noto come EIP-4844, è un aggiornamento della rete Ethereum che introduce un nuovo tipo di transazione chiamato "transazioni con trasporto di blob" per fornire un modo più economico e scalabile per i rollup di Layer 2 di inviare dati a Ethereum Layer 1. Implementato come parte dell'hard fork Dencun (Deneb + ​​Cancun) nel marzo 2024, Proto-Danksharding funge da passaggio intermedio verso il Danksharding completo, la soluzione di scalabilità a lungo termine di Ethereum per la disponibilità dei dati. Prima di EIP-4844, i rollup come arbitrato, ottimismo e zkSync Dovevano pubblicare i dati delle loro transazioni come calldata su Ethereum, il che era costoso perché i calldata vengono memorizzati in modo permanente da tutti i nodi Ethereum. Proto-Danksharding introduce i "blob" – grandi oggetti di dati binari (circa 128 KB ciascuno) che vengono allegati ai blocchi ma vengono automaticamente eliminati dopo circa 18 giorni. Questo modello di archiviazione temporanea riduce drasticamente i costi perché i blob non competono per il gas di esecuzione di Ethereum e hanno un proprio mercato delle commissioni separato. Ogni blocco può contenere un target di 3 blob (aumentati a 6 con Pectra) con un massimo di 6 (aumentati a 9 con Pectra). Il risultato è stato immediato e sorprendente: Strato 2 In seguito all'aggiornamento di Dencun, le commissioni di transazione sono diminuite dell'80-95%, rendendo i rollup significativamente più convenienti per gli utenti finali. Proto-Danksharding introduce inoltre lo schema di impegno KZG per la verifica dei blob, ponendo le basi crittografiche per il Danksharding completo e il campionamento della disponibilità dei dati in futuro.

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Origine e storia

DataEvent
2022Dankrad Feist propone il Danksharding come approccio di scalabilità della disponibilità dei dati di Ethereum.
2021Definita la roadmap incentrata sui rollup; Ethereum si impegna a scalare attraverso i Layer 2.
2022 febVitalik Buterin e Dankrad Feist propongono EIP-4844 come trampolino di lancio per il Danksharding completo.
2022 Q3Lo sviluppo di EIP-4844 inizia con un nuovo tipo di transazione (Tipo 3) e la specifica del formato blob.
2023 Q1Cerimonia KZG completata: oltre 140,000 partecipanti contribuiscono alla casualità per gli impegni blob
2023 Q2Iniziano i test EIP-4844 sulle reti di sviluppo; finalizzato il formato delle transazioni blob.
2023 Q4Aggiornamento di Dencun (contenente EIP-4844) distribuito sulle reti di test Goerli e Sepolia
2024 marzo 13L'hard fork Dencun si attiva sulla rete principale di Ethereum; Proto-Danksharding entra in funzione.
2024 Mar-AprLe commissioni di Layer 2 si riducono dell'80-95%; Arbitrum, Optimism e Base registrano costi di transazione inferiori al centesimo.
2026 maggioL'aggiornamento Pectra raddoppia la capacità dei blob (obiettivo 6, massimo 9), riducendo ulteriormente i costi L2.
"EIP-4844 è l'aggiornamento di Ethereum di maggiore impatto per gli utenti del Layer 2: rende i rollup effettivamente economici, non solo più economici."
Dankrad Feist, ricercatore su Ethereum

Come funziona

ComponenteDescrizioneMissione
macchia~128 KB oggetto dati allegato ai blocchiArchivia temporaneamente i dati aggregati a basso costo
Costo base BlobTariffa dinamica in stile EIP-1559 per lo spazio blobCrea un mercato separato ed efficiente per la disponibilità dei dati.
Impegno KZGImpegno crittografico nei confronti del contenuto del blobConsente la verifica senza scaricare i dati completi del blob
Transazione di tipo 3Nuovo formato di transazione contenente riferimenti a blobConsente ai rollup di inviare dati tramite blob anziché tramite calldata.
Potatura a macchiaEliminazione automatica dei blob dopo circa 18 giorniPreviene l'ingrossamento permanente dello stato, dando al contempo ai rollup il tempo di elaborare i dati.
Hash versionatiRiferimenti ai blob memorizzati nel blocco di esecuzioneCollega il livello di esecuzione ai dati blob senza incorporarli nei blocchi

In parole semplici

  1. Il problema che risolveLe transazioni di rollup del Layer 2 di Ethereum devono inviare i dati della transazione al Layer 1 per motivi di sicurezza. Prima dell'EIP-4844, venivano utilizzati i calldata, che vengono memorizzati in modo permanente e sono costosi, con transazioni di rollup che costavano da 0.10 a 1.00 dollari o più ciascuna.
  2. La soluzione a blobProto-Danksharding introduce i "blob", ovvero grandi allegati di dati temporanei. I blob sono molto più economici perché vengono eliminati automaticamente dopo circa 18 giorni e hanno un proprio mercato delle commissioni separato che non compete con le normali transazioni di Ethereum.
  3. Come lo usano i rollupInvece di comprimere i dati in costosi calldata, i rollup ora allegano i dati delle transazioni raggruppate come blob. Lo smart contract del rollup su L1 riceve una prova crittografica (impegno KZG) che i dati erano disponibili, senza la necessità di memorizzare permanentemente i dati blob effettivi.
  4. L'impatto delle commissioniDopo l'entrata in vigore dell'EIP-4844 nel marzo 2024, le commissioni di Layer 2 sono diminuite dell'80-99%. Le transazioni su Arbitrum, Optimism e Base che prima costavano tra 0.10 e 0.50 dollari ora costano frazioni di centesimo.
  5. Il percorso in avantiIl Proto-Danksharding è "proto" perché rappresenta una fase intermedia. Il Danksharding completo utilizzerà il campionamento della disponibilità dei dati (DAS) per consentire una quantità di dati blob molto maggiore per blocco, senza che ogni nodo debba scaricare tutti i blob, aumentando drasticamente la capacità di dati di Ethereum.

Esempi del mondo reale

ScenarioImplementazione/AttuazioneRisultato
Riduzione delle commissioni di arbitratoArbitrum è passato dalla modalità calldata alla modalità blob posting dopo l'aggiornamento di Dencun.Le commissioni di transazione sono diminuite da circa 0.25 dollari a circa 0.001 dollari, rendendo le microtransazioni economicamente sostenibili.
Scalabilità della rete di baseIl protocollo Base L2 di Coinbase ha adottato le transazioni blob per la pubblicazione dei dati.Base è diventato uno dei L2 più economici; le transazioni giornaliere hanno superato i 5 milioni
Supercatena dell’ottimismoL'ottimismo e la sua Superchain (Base, Zora, Mode) sono passati tutti alla pubblicazione di dati blobRiduzione unificata dei costi nell'intero ecosistema Superchain.
partecipazione alla cerimonia KZGOltre 140,000 partecipanti hanno contribuito con la loro casualità alla configurazione affidabile del KZG.Ha creato una delle cerimonie di configurazione affidabile più grandi e sicure nella storia della crittografia.

Vantaggi

Vantaggio Descrizione
Drastica riduzione dei costiLe commissioni di transazione di Livello 2 sono diminuite dell'80-99%, rendendo i rollup accessibili agli utenti comuni.
Mercato tariffario separatoIl prezzo del gas blob non interferisce con il gas di esecuzione, impedendo che i dati L2 facciano aumentare le commissioni L1.
Stoccaggio temporaneoLa potatura dei blob dopo circa 18 giorni previene l'accumulo permanente di dati sui nodi Ethereum.
Fondazione crittograficaGli impegni KZG forniscono lo schema di verifica necessario per il futuro Danksharding completo
Indipendente dal rollupTutti i tipi di rollup (ottimistico e ZK) beneficiano allo stesso modo di una pubblicazione dei dati più economica

Svantaggi e rischi

RischioDescrizione
Capacità limitata dei blobL'obiettivo iniziale di 3 blocchi (ora 6 dopo Pectra) potrebbe diventare insufficiente con la crescita della domanda di consolidamento.
Finestra di disponibilità dei datiLa potatura di 18 giorni significa che i dati devono essere recuperati o archiviati prima che i blob scadano
Affidabilità della configurazione KZGGli impegni del gruppo dipendono dalla cerimonia KZG; la compromissione di tutti i partecipanti comprometterebbe la sicurezza.
Volatilità della commissione BlobLe commissioni Blob possono aumentare durante i periodi di forte domanda, incrementando temporaneamente i costi L2.
Soluzione non completaIl proto-Danksharding è una fase intermedia; per la scalabilità massiva è ancora necessario il Danksharding completo con DAS.

Suggerimenti per la gestione del rischio:

  • Gli utenti del livello 2 dovrebbero monitorare le tariffe base dei blob durante i periodi di picco della domanda, quando i costi potrebbero aumentare temporaneamente.
  • Gli operatori di aggregazione dovrebbero implementare un meccanismo di fallback ai dati di chiamata se le tariffe dei blob superano i costi dei dati di chiamata.
  • Gli indicizzatori di dati e i nodi di archiviazione devono garantire che i dati blob vengano conservati prima della finestra di eliminazione.
  • Monitorare la transizione da Proto-Danksharding a Danksharding completo per i prossimi miglioramenti di capacità
  • Diversifica su più L2 per beneficiare delle tariffe più basse in qualsiasi momento

FAQ

Qual è la differenza tra Proto-Danksharding e Danksharding completo?

Proto-Danksharding (EIP-4844) introduce blob con una capacità limitata (da 3 a 9 per blocco). Il Danksharding completo aumenterà drasticamente la capacità dei blob (potenzialmente fino a 64+ per blocco) utilizzando il Data Availability Sampling (DAS), in cui i nodi devono scaricare solo piccoli campioni casuali di blob anziché blob completi, consentendo un throughput di dati enorme.

Perché i blob vengono eliminati dopo 18 giorni?

I blob sono necessari solo temporaneamente per la sicurezza del rollup: il rollup utilizza i dati per verificare le transizioni di stato e consentire prove di frode/validità. Trascorso il periodo di verifica, i dati effettivi non sono più necessari al Livello 1. L'archiviazione permanente causerebbe un'eccessiva e insostenibile crescita del numero di nodi.

Che cos'è un impegno da parte di KZG?

KZG (Kate-Zaverucha-Goldberg) è uno schema di commit polinomiale che consente a chiunque di verificare che i dati di un blob siano stati correttamente confermati senza doverlo scaricare per intero. È computazionalmente efficiente e costituisce la spina dorsale crittografica sia di Proto-Danksharding che del futuro Danksharding completo.

Il Proto-Danksharding ha influito sulle commissioni del gas di Ethereum L1?

Non direttamente. Proto-Danksharding ha creato un mercato tariffario separato per i blob, quindi le commissioni del gas di esecuzione L1 sono rimaste indipendenti. Tuttavia, spostando i dati di aggregazione dai calldata ai blob, ha liberato parte della capacità dei calldata, riducendo leggermente la pressione sulle commissioni L1 durante i periodi di picco.

Le applicazioni non rollup possono utilizzare i blob?

Tecnicamente sì: qualsiasi applicazione può inviare transazioni blob. Alcuni progetti hanno sperimentato l'utilizzo dei blob per l'archiviazione di dati on-chain, le iscrizioni e altri usi creativi. Tuttavia, i blob sono progettati e prezzati principalmente per la disponibilità di dati aggregati.

fonti

  • EIP-4844: Transazioni Shard Blob – eips.ethereum.org
  • Ethereum Foundation: FAQ sul Proto-Danksharding – ethereum.org
  • Dankrad Feist: Proto-Danksharding Explainer – dankradfeist.de
  • L2Fees.info: Confronto delle tariffe Layer 2 – l2fees.info
  • Vitalik Buterin: Una guida incompleta ai roll-up – vitalik.eth.limo

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