怎样将Layer2 用度镌汰 100 倍?一文读懂 EIP
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怎样将Layer2 用度镌汰 100 倍?一文读懂 EIP

发布日期:2023-01-01 16:17    点击次数:162

原文作家:Chuan Lin,AnT Capital

图片起头:由 无界疆土AI 器用生成

01 序论

Vitalik 于 2022 年 11 月 5 日发布了更新后的以太坊门路图,比较于之前 2021 年 12 月 2 日发布的门路图,其中行将到来的 The Surge 阶段的更新无疑是最值得温雅的。

如下图所示,这一阶段的更新显着添加了更多细节——咱们不错显着看到,为了终端「基本的 Rollup 扩容」,以太坊社区建议了 EIP-4844:Proto-Danksharding。这个提案将于 2023 年 5 月到 6 月初落地,届时 Rollup 的用度破耗将镌汰 100 倍,这将相当大的优化以太坊 L2 的用户体验。如斯大的优化,例必会成为 Web3 社区参议和温雅的焦点。

蓝本以太坊磋商的问题在哪?EIP-4844 是用什么念念路和决议处置这一问题的?本文就将匡助人人三言五语的领路 EIP-4844。

如若你但愿跟上以太坊底层的架构更新,及时跟上社区的参议,就请不要错过本文!

02 正文

一、EIP-4844 发祥:数据可用性引起的 L2 用度瓶颈

1.1 现时磋商 L2 与 L1 数据交互的基本情况

现时以太坊 L2 大多以 Rollup 为基本的技艺门路,Vitalik 更是将以太坊的更新用」A Rollup-Centric Roadmap「描摹,可见 Rollup 基本仍是一统 L2 江湖。

(详见笔者之前对于 L2 的磋商:万字长文:ETH 统一当下,对 Layer2 的纪念与瞻望 )

而 Rollup 开动的基甘心趣,是将一捆交往在以太坊主链外施行,施行完后将施行成果和交往数据本人经过压缩后发还到 L1 上,以便其他东说念主去考据交往成果的正确性。显然,如若其他东说念主莫得主义读取数据,那就无法完成考据。因此让其他东说念主八成赢得交往原始数据这极少相当伏击,它也被称为「数据可用性」(Data Availability)。

而受限于以太坊现时的架构,L2 向 L1 的传输的数据,是储存在交往的 Calldata 内部的。然而,Calldata 在最先以太坊筹划的时候只是一个智能合约函数调用的参数,是扫数节点必须同步下载的数据。如若 Calldata 延伸,将变成以太坊收罗节点的高负载,因此 Calldata 的用度是比较不菲的。这亦然变成现时 L2 用度的主要身分。

1.2 问题的改良念念路

读者不妨念念考一下,如若让你来针对这个问题筹划优化决议,你会朝哪个标的去作念改良?

其实咱们不错不雅察到,L2 的交往压缩数据的上传,只是为了让它八成被其他东说念主所下载考据,并不需要被 L1 所施行。而 Calldata 用度之是以高,是因为它行动一个函数调用的参数,是默许可能被 L1 施行的,因此需要全网的节点进行同步。

这就变成了一种不匹配:打个比方,就像我明明只想把数据传个网盘,让有需要的其他东说念主在一段时刻内八成去下载;成果,你却把我的数据作念了个我并不需要的全网播送同步,强制扫数东说念主必须在限度时刻内完成下载,然后反过来因为这个劳动向我收取昂然的用度。这显着是不对适、需要改良的。

那怎样改良呢?咱们不错把 L2 传过来的数据单独筹整齐个数据类型,把它和 L1 的 Calldata 分开。这种数据类型只需要称心能在一定时刻内被有需要的其他东说念主所走访下载即可,无需作念全网的同步。执行上,这点也被稠密以太坊技艺社区的成员所意想了。

EIP-4844 的改良,其实即是围绕着这个头绪进行的。

二、EIP-4844 的中枢:带 Blob 的交往

如若用一句话来概述 EIP-4844 究竟作念了什么,那即是:引入了」捎带 blob 的交往「这一新的交往类型。Blob 即是上文提到的,为 L2 的数据传输所额外筹划的数据类型。

因此,将磋商 blob 的细节领路明晰,就不错说基本搞理解了 EIP-4844。

2.1 Blob 的本色:一个用于扬弃 L2 压缩数据的「大数据块「,存在共鸣层的节点中

Blob 这个名字,其实是 Binary Large Object 的简称,直译」二进制大数据块「。它被筹划出来,即是为了承载 L2 的原始交往压缩数据,额外于之前 L2 的这些数据放到 Calldata,面前就放到 Blob 内部。比较于 Calldata,Blob 的数据大小不错相当大,高达 125KB。

Blob 是由共鸣层的节点进行存储的,而不是像 Calldata 那样在会径直上主链,这也带来了 Blob 的两个中枢本性:

不成像 Calldata 那样被 EVM 所读取

有生命周期,在 30 天之后将被删除

(如若你对密码学和抽象代数并不熟识,那么对于 blob 本人领路到这一层仍是豪阔了)

更细节极少的来说,Blob 本人,是一个由 4096 个元素所组成的向量(Vector)。这个向量每个维度齐是一个不错相当大的数字,取值范畴在 0 到 52435875175126190479447740508185965837690552500527637822603658699938581184513 之间——这个相当大的数字是一个质数,它是和椭圆弧线密码学算法磋商的。

而这个向量的每个维度的数字,不错把它看作念是一个不高于 4096 阶的有限域多项式的各个统共,比如第 i 维的数字即是 w^i 前边的统共,其中 w 为常数且称心 w^4096 = 1。这个结构筹划,是为了浅易 KZG 多项式承诺的生成。

2.2 与 Blob 磋商的架构筹划:Sidecar

在领路 Blob 架构之前,先需要证明一个意见:Execution Payload(施行负载)。在以太坊统一之后,分出了 Consensys Layer 和 Execution Layer,它们差异慎重两个主邀功能: 前者慎重 PoS 共鸣,后者施行 EVM。而 Execution Payload 不错随意以为是 EL 层内部日常的 L1 交往。

(起头:OP in Paris: OP Lab's Protolambda walks us through EIP-4844)

Blob 和面前以太坊架构的交融,不错类比为摩托车本色和摩托车挎斗(Sidecar)之间的关系,就像这么:(左边的即是摩托车的 Sidecar)

Sidecar(摩托车挎斗)是一个官方比方。它的含义,其实即是 Blob 的运转固然依赖于主链,但某种进度上也平行于主链、具备额外的孤独性。

如下图所示,接下来就让咱们来过一遍 Blob 磋商的施行进程,以更好的领路这一比方:

(起头:OP in Paris: OP Lab's Protolambda walks us through EIP-4844)

最先,L2 Sequencer 详情交往,将交往的成果和磋商证明(黄色部分)和数据包(Blob,蓝色部分)传到 L1 的交往池中

L1 的节点(Beacon Proposer)看到了交往,它会在新的区块提议(Beacon Block)内部施行磋商交往并进行播送;但在播送的时候,它会把 Blob 分离出来留在共鸣层 CL 中,并不会把它放到施行层的新区块内部

其它 L1 节点(Beacon Peer)会收到了新的区块提议和交往成果。如若它们有需要成为 L2 考据者,它们不错去 Blobs Sidecar 下载磋商的数据。

下图是从另一个角度对 Blob 生命周期的敷陈,咱们不错阐明地看到 blob 数据不会上 L1 主链,只会存在共鸣层节点之中,况且它有着不相通的生命周期。

(起头:OP in Paris: OP Lab's Protolambda walks us through EIP-4844)

因此,这也不难领路为什么 Blob 无法被 EVM,也即是 L1 的智能合约所径直读取:能被读取的齐是被传到施行层的东西,既然 Blob 只是留在共鸣层,那么深信就莫得这个功能了。而事实上,这种分离,也恰是 Rollup 用度能因此镌汰的原因。

2.3 Blob 的存储:新的 Fee Market

前文提到,Blob 数据将存在共鸣层节点之中,况且具备生命周期。但显然这种劳动也不是免费的,因此它将会带来一个孤独于 L1 Gas 费的新用度商场,这亦然 Vitalik 所倡导的 Multi-dimensional Fee Market。这个 Fee Market 的磋商细节还在迭代完善之中,详见 Github 的磋商参议与更新:https://github.com/ethereum/EIPs/pull/5707

另外,如若节点层面只可短期存储这些数据,那么怎样终端弥远的储存呢?对此,Vitalik 示意处置决议其实好多。因为这里的安全假定条款不高,是」1 of N 信任模子「,只需有东说念主八成完成果然数据的存储即可。在大的存储硬件只需要 20 好意思元每 TB 确当下,每年 2.5TB 的数据存储对于有心东说念主而言只是小问题。另外,其它多样去中心化存储处置决议也会是一种剿袭,不外 Vitalik 在这里并莫得提到具体的状貌。

三、EIP-4844 的影响

在架构层面,EIP-4844 引入了新的交往类型 Blob-carrying Transaction,这是以太坊第一次为 L2 单独构建数据层,亦然之后 Full Danksharding 终端的第一步。

在经济模子层面,EIP-4844 将为 blob 引入新的 Fee Market,这也会是以太坊迈向 Multi-dimensional Market 的第一步。

在用户体验层面,用户最直不雅的感知即是 L2 用度的大幅镌汰,这个底层的伏击改良,将为 L2 以过火利用层的爆发提供伏击基础。

四、EIP-4844 后的瞻望:Fully Danksharding

面前,EIP-4844 仍是明确包含在以太坊上海升级系列之中,按照面前社区成员给出的时刻表,揣测将于来岁 5 月至六月初完成。

而 EIP-4844 只是」Proto-Danksharding「,意为 Danksharding 的原型。无缺版 Danksharing 的构想如下图所示,每个节点齐不错径直通过数据可用性采样(Data Availability Sampling),终端对 L2 数据正确性的及时考据。这将会进一步进步 L2 的安全性和性能。

(起头:Frequently Asked Questions Written by Vitalik Buterin)

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原文作家:Chuan Lin,AnT Capital 图片起头:由 无界疆土AI 器用生成 01 序论 Vitalik 于 2022 年 11 月 5 日发布了更新后的以太坊门路图,比较于之前 2021 年 12 月 2 日发布的门路图,其中行将到来的