Прото-Данкшардинг

Определение

Proto-Danksharding, ранее известный как EIP-4844, — это обновление сети Ethereum, которое вводит новый тип транзакций, называемый «транзакциями с переносом блоба», чтобы обеспечить более дешевый и масштабируемый способ отправки данных из роллапов второго уровня в первый уровень Ethereum. Реализованный в рамках хардфорка Dencun (Deneb + ​​Cancun) в марте 2024 года, Proto-Danksharding служит промежуточным шагом на пути к полноценному Danksharding — решению Ethereum для масштабирования доступности данных в долгосрочной перспективе. До EIP-4844 существовали роллапы, подобные этому. арбитум, Оптимизм и зксинк Раньше приходилось публиковать данные о транзакциях в виде calldata на Ethereum, что было дорого, поскольку calldata постоянно хранится всеми узлами Ethereum. Прото-данксшардинг вводит «блобы» — большие двоичные объекты данных (примерно 128 КБ каждый), которые прикрепляются к блокам, но автоматически удаляются примерно через 18 дней. Эта модель временного хранения значительно снижает затраты, поскольку блобы не конкурируют за газ исполнения Ethereum и имеют свой собственный отдельный рынок комиссий. Каждый блок может содержать целевое количество 3 блобов (увеличено до 6 с Pectra) с максимальным количеством 6 (увеличено до 9 с Pectra). Результат был мгновенным и впечатляющим: Уровень 2 После обновления Dencun комиссия за транзакции снизилась на 80-95%, что значительно снизило стоимость ролл-апсов для конечных пользователей. Proto-Danksharding также внедряет схему обязательств KZG для проверки больших двоичных объектов, закладывая криптографическую основу для полноценного Danksharding и выборочного анализа доступности данных в будущем.

Читайте также: Сеть рендеринга (RNDR)

Происхождение и история

ВремяСобытия
2022Данкрад Фейст предлагает использовать Danksharding в качестве подхода к масштабированию доступности данных в Ethereum.
2021Разработан план развития, ориентированный на роллапы; Ethereum обязуется масштабироваться за счет второго уровня.
2022 FebВиталик Бутерин и Данкрад Фейст предлагают проект EIP-4844 в качестве промежуточного шага на пути к полному внедрению механизма Danksharding.
2022 Q3Разработка EIP-4844 начинается с нового типа транзакций (тип 3) и спецификации формата BLOB-объектов.
2023 Q1Церемония KZG завершена – более 140 000 участников внесли свой вклад в создание случайных чисел для обязательств по созданию блоков.
2023 Q2Началось тестирование EIP-4844 в сетях разработчиков; формат транзакций BLOB-объектов окончательно утвержден.
2023 Q4Обновление Dencun (содержащее EIP-4844) развернуто в тестовых сетях Goerli и Sepolia.
Март 2024 13В основной сети Ethereum активирован хардфорк Dencun; запущено прото-данксшардинг.
2024 март-апрельКомиссии второго уровня снижаются на 80-95%; в Arbitrum, Optimism и Base транзакционные издержки составляют менее одного цента.
2026 маяУлучшение Pectra удваивает емкость блобов (целевое значение 6, максимальное 9), что еще больше снижает затраты на L2.
«EIP-4844 — это самое значимое обновление Ethereum для пользователей второго уровня — оно делает роллапы действительно дешевыми, а не просто дешевле».
Данкрад Фейст, исследователь Ethereum

Как это работает

КомпонентОписаниеЦель
капляОбъект данных размером ~128 КБ прикреплен к блокам.Временно хранит сводные данные с низкими затратами.
Базовая плата за BlobДинамическая плата за пространство BLOB-объектов в стиле EIP-1559.Создает эффективный, отдельный рынок доступности данных.
Обязательства KZGКриптографическое подтверждение содержимого BLOB-объектаПозволяет выполнить проверку без загрузки всех данных BLOB-объекта.
Транзакция типа 3Новый формат транзакций, содержащий ссылки на BLOB-объекты.Позволяет агрегированным пакетам передавать данные через BLOB-объекты вместо данных вызова.
Обрезка клочковАвтоматическое удаление больших двоичных объектов примерно через 18 дней.Предотвращает необратимое раздувание состояния, предоставляя при этом время для обработки данных в рамках сводных отчетов.
Версионированные хешиСсылки на BLOB-объекты, хранящиеся в блоке выполнения.Связывает уровень выполнения с данными BLOB-объектов, не встраивая их в блоки.

Простыми словами

  1. Проблема, которую он решаетДля обеспечения безопасности транзакции Ethereum Layer 2 должны отправлять данные транзакций обратно на Layer 1. До принятия EIP-4844 использовались данные о вызовах (calldata), которые хранятся постоянно и стоят дорого, что делало стоимость каждой транзакции ролла от 0.10 до 1.00 доллара и более.
  2. Решение в виде каплиПрото-данксшардинг вводит «блобы» — представьте их как большие временные вложения данных. Блобы намного дешевле, потому что они автоматически удаляются примерно через 18 дней и имеют свой собственный отдельный рынок комиссий, который не конкурирует с обычными транзакциями Ethereum.
  3. Как это используют свертывающие пакетыВместо того чтобы запихивать данные в дорогостоящие данные о вызовах, теперь роллапы прикрепляют данные пакетных транзакций в виде блобов. Смарт-контракт роллапа на уровне L1 получает криптографическое доказательство (обязательство KZG) того, что данные были доступны, без необходимости постоянного хранения самих данных в виде блобов.
  4. Влияние платыПосле запуска EIP-4844 в марте 2024 года комиссии второго уровня снизились на 80-99%. Транзакции на Arbitrum, Optimism и Base, которые раньше стоили $0.10-$0.50, теперь стоят доли цента.
  5. Путь впередПрото-данксшардинг называется «прото», потому что это промежуточный этап. Полный данксшардинг будет использовать выборку доступности данных (DAS), что позволит обрабатывать гораздо больше больших двоичных объектов в каждом блоке без необходимости загрузки всех объектов каждым узлом, что значительно увеличит пропускную способность сети Ethereum.

Примеры из реального мира

СценарийРеализацияРезультат
Снижение арбитражного сбораПосле обновления Dencun компания Arbitrum перешла от обработки данных о вызовах к публикации больших двоичных объектов.Комиссия за транзакцию снизилась с примерно 0.25 доллара до примерно 0.001 доллара, что делает микротранзакции жизнеспособными.
Базовое масштабирование сетиВ Coinbase Base L2 для отправки данных используются транзакции типа blob.Base стала одной из самых дешевых платформ второго уровня; ежедневное количество транзакций превысило 5 миллионов.
Оптимизм СуперчейнОптимизм и его суперцепь (Базовая, Зора, Режим) перешли на публикацию данных в формате blob.Единое снижение затрат во всей экосистеме суперцепочек.
участие в церемонии KZGБолее 140 000 участников внесли свой вклад в создание случайных чисел для системы KZG.Создана одна из крупнейших и наиболее безопасных церемоний установления доверительных отношений в истории криптографии.

Преимущества

ПреимуществаОписание
Значительное снижение затратКомиссии за транзакции второго уровня снизились на 80-99%, что сделало сводные отчеты доступными для обычных пользователей.
Рынок с отдельной комиссиейЦенообразование Blob Gas не влияет на комиссию за исполнение ордеров, предотвращая повышение комиссий L1 из-за влияния данных L2.
Склад временного храненияУдаление больших двоичных объектов примерно через 18 дней предотвращает необратимое раздувание состояния на узлах Ethereum.
Криптографические основыОбязательства KZG обеспечивают схему проверки, необходимую для будущего полного распределения Danksharding.
Независимый от RollupВсе типы сводных данных (оптимистический и ZK) в равной степени выигрывают от более дешевой обработки данных.

Недостатки и риски

СнижениеОписание
Ограниченная вместимость блокаПервоначальная цель в 3 блока (теперь 6 после Pectra) может оказаться недостаточной по мере роста спроса на агрегированные пакеты.
Окно доступности данных18-дневная обрезка означает, что данные должны быть получены или заархивированы до истечения срока действия больших двоичных объектов.
KZG надежная настройкаОбязательства Blob зависят от церемонии в KZG; компромисс со всеми участниками нарушит безопасность.
волатильность комиссий BlobВ периоды высокого спроса комиссия за использование блотов может резко возрасти, что временно увеличивает затраты на уровне L2.
Неполное решениеПрото-данксшардинг — это промежуточный шаг; для масштабных проектов по-прежнему необходим полноценный данксшардинг с DAS.

Советы по управлению рисками:

  • Пользователям второго уровня следует отслеживать базовые сборы за BLOB-объекты в периоды высокого спроса, когда затраты могут временно возрасти.
  • Операторам, использующим пакетные услуги, следует предусмотреть резервный вариант использования данных о вызовах в случае, если плата за использование больших двоичных объектов превысит стоимость данных о вызовах.
  • Индексаторы данных и архивные узлы должны обеспечить сохранение больших двоичных объектов до наступления периода удаления.
  • Следите за переходом от прото-дарксшардинга к полному дарксшардингу для получения информации о предстоящих улучшениях пропускной способности.
  • Диверсифицируйте портфель, инвестируя в несколько компаний уровня L2, чтобы воспользоваться самыми низкими комиссиями в любой момент времени.

FAQ

В чём разница между прото-данксшардингом и полным данксшардингом?

Прото-данксшардинг (EIP-4844) вводит блобы с ограниченной емкостью (3-9 на блок). Полный данксшардинг значительно увеличит емкость блобов (потенциально до 64+ на блок) за счет использования выборки доступности данных (DAS), при которой узлам нужно будет загружать только небольшие случайные выборки блобов, а не полные блобы, что обеспечит огромную пропускную способность данных.

Почему блоки данных удаляются через 18 дней?

BLOB-объекты необходимы лишь временно для обеспечения безопасности агрегированных данных — агрегированные данные используются для проверки переходов состояний и подтверждения мошенничества/действительности. После истечения периода проверки фактические данные на уровне 1 больше не требуются. Постоянное хранение привело бы к неустойчивому раздуванию узлов.

Что представляет собой обязательство KZG?

KZG (Kate-Zaverucha-Goldberg) — это полиномиальная схема подтверждения, позволяющая любому пользователю проверить корректность подтверждения данных в блоке данных без загрузки всего блока целиком. Она вычислительно эффективна и составляет криптографическую основу как прото-данксшардинга, так и будущего полного данксшардинга.

Повлияло ли прото-дарксшардинг на комиссии за газ L1 в сети Ethereum?

Не напрямую. Proto-Danksharding создал отдельный рынок комиссий для больших двоичных объектов, поэтому комиссии за газ при исполнении ордеров первого уровня оставались независимыми. Однако, переместив данные роллапа из данных о вызовах в большие двоичные объекты, он высвободил часть пропускной способности данных о вызовах, немного снизив давление на комиссии первого уровня в часы пик.

Могут ли приложения, не использующие агрегированные пакеты данных, применять BLOB-объекты?

Технически да — любое приложение может отправлять транзакции с использованием блобов. Некоторые проекты экспериментировали с использованием блобов для хранения данных в блокчейне, нанесения надписей и других творческих целей. Однако блобы в первую очередь предназначены и оцениваются с учетом доступности данных в виде агрегированных сумм.

Источники

  • EIP-4844: Транзакции с шардами (Shard Blob Transactions) – eips.ethereum.org
  • Ethereum Foundation: Часто задаваемые вопросы о прото-данксшардинге – ethereum.org
  • Dankrad Feist: Объяснение прото-данксхардинга – dankradfeist.de
  • L2Fees.info: Сравнение тарифов Layer 2 – l2fees.info
  • Виталик Бутерин: Неполное руководство по Rollups – vitalik.eth.limo

Медиа