如何将Layer2 用度裁汰 100 倍?一文读懂 EIP
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如何将Layer2 用度裁汰 100 倍?一文读懂 EIP

发布日期:2023-01-01 17:08    点击次数:63

原文作家:Chuan Lin,AnT Capital

图片来源:由 无界邦畿AI 用具生成

01 序言

Vitalik 于 2022 年 11 月 5 日发布了更新后的以太坊阶梯图,比较于之前 2021 年 12 月 2 日发布的阶梯图,其中行将到来的 The Surge 阶段的更新无疑是最值得暖热的。

如下图所示,这一阶段的更新昭彰添加了更多细节——咱们不错昭彰看到,为了终了「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 的用度毁坏将裁汰 100 倍,这将相等大的优化以太坊 L2 的用户体验。如斯大的优化,例必会成为 Web3 社区接头和暖热的焦点。

底本以太坊相关的问题在哪?EIP-4844 是用什么想路和决议料理这一问题的?本文就将匡助专家三言两语的领会 EIP-4844。

若是你但愿跟上以太坊底层的架构更新,及时跟上社区的接头,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 现时联系 L2 与 L1 数据交互的基本情况

现时以太坊 L2 大多以 Rollup 为基本的技能阶梯,Vitalik 更是将以太坊的更新用」A Rollup-Centric Roadmap「描画,可见 Rollup 基本也曾一统 L2 江湖。

(详见笔者之前对于 L2 的探讨:万字长文:ETH 归拢当下,对 Layer2 的回想与瞻望 )

而 Rollup 开动的基应承趣,是将一捆走动在以太坊主链外践诺,践诺完后将践诺着力和走动数据自身经过压缩后发还到 L1 上,以便其他东说念主去考据走动着力的正确性。显现,若是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大要赢得走动原始数据这少许相等紧要,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,是储存在走动的 Calldata 内部的。但是,Calldata 在开头以太坊诡计的时候只是一个智能合约函数调用的参数,是通盘节点必须同步下载的数据。若是 Calldata 膨大,将酿成以太坊集中节点的高负载,因此 Calldata 的用度是比较不菲的。这亦然酿成现时 L2 用度的主要身分。

1.2 问题的纠正想路

读者不妨想考一下,若是让你来针对这个问题诡计优化决议,你会朝哪个场地去作念纠正?

其实咱们不错不雅察到,L2 的走动压缩数据的上传,只是为了让它大要被其他东说念主所下载考据,并不需要被 L1 所践诺。而 Calldata 用度之是以高,是因为它手脚一个函数调用的参数,是默许可能被 L1 践诺的,因此需要全网的节点进行同步。

这就酿成了一种不匹配: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间内大要去下载;着力,你却把我的数据作念了个我并不需要的全网播送同步,强制通盘东说念主必须在舍弃时间内完成下载,然后反过来因为这个事业向我收取奋斗的用度。这昭彰是分歧适、需要纠正的。

那怎样纠正呢?咱们不错把 L2 传过来的数据单独诡计一个数据类型,把它和 L1 的 Calldata 分开。这种数据类型只需要知足能在一定时间内被有需要的其他东说念主所造访下载即可,无需作念全网的同步。实践上,这点也被繁密以太坊技能社区的成员所猜测了。

EIP-4844 的纠正,其实便是围绕着这个条理进行的。

二、EIP-4844 的中枢:带 Blob 的走动

若是用一句话来详细 EIP-4844 究竟作念了什么,那便是:引入了」佩戴 blob 的走动「这一新的走动类型。Blob 便是上文提到的,为 L2 的数据传输所挑升诡计的数据类型。

因此,将联系 blob 的细节领会澄澈,就不错说基本搞领悟了 EIP-4844。

2.1 Blob 的本色:一个用于甩掉 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「。它被诡计出来,便是为了承载 L2 的原始走动压缩数据,特别于之前 L2 的这些数据放到 Calldata,面前就放到 Blob 内部。比较于 Calldata,Blob 的数据大小不错相等大,高达 125KB。

Blob 是由共鸣层的节点进行存储的,而不是像 Calldata 那样在会凯旋上主链,这也带来了 Blob 的两个中枢特色:

不可像 Calldata 那样被 EVM 所读取

有生命周期,在 30 天之后将被删除

(若是你对密码学和抽象代数并不闇练,那么对于 blob 自身领会到这一层也曾宽裕了)

更细节少许的来说,Blob 自身,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等大的数字,取值限制在 0 到 52435875175126190479447740508185965837690552500527637822603658699938581184513 之间——这个相等大的数字是一个质数,它是和椭圆弧线密码学算法相关的。

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所有,比如第 i 维的数字便是 w^i 前边的所有,其中 w 为常数且知足 w^4096 = 1。这个结构诡计,是为了便捷 KZG 多项式承诺的生成。

2.2 与 Blob 相关的架构诡计:Sidecar

在领会 Blob 架构之前,先需要阐明一个宗旨:Execution Payload(践诺负载)。在以太坊归拢之后,分出了 Consensys Layer 和 Execution Layer,它们辨认发挥两个主邀功能: 前者发挥 PoS 共鸣,后者践诺 EVM。而 Execution Payload 不错省略以为是 EL 层内部庸俗的 L1 走动。

(来源: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:(左边的便是摩托车的 Sidecar)

Sidecar(摩托车挎斗)是一个官方譬如。它的含义,其实便是 Blob 的运转固然依赖于主链,但某种进程上也平行于主链、具备特别的零丁性。

如下图所示,接下来就让咱们来过一遍 Blob 相关的践诺经由,以更好的领会这一譬如:

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

开头,L2 Sequencer 细则走动,改日往的着力和相关阐明(黄色部分)和数据包(Blob,蓝色部分)传到 L1 的走动池中

L1 的节点(Beacon Proposer)看到了走动,它会在新的区块提议(Beacon Block)内部践诺相关走动并进行播送;但在播送的时候,它会把 Blob 分离出来留在共鸣层 CL 中,并不会把它放到践诺层的新区块内部

其它 L1 节点(Beacon Peer)会收到了新的区块提议和走动着力。若是它们有需要成为 L2 考据者,它们不错去 Blobs Sidecar 下载相关的数据。

下图是从另一个角度对 Blob 生命周期的发挥,咱们不错澄澈地看到 blob 数据不会上 L1 主链,只会存在共鸣层节点之中,况且它有着不同样的生命周期。

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

因此,这也不难领会为什么 Blob 无法被 EVM,也便是 L1 的智能合约所凯旋读取:能被读取的齐是被传到践诺层的东西,既然 Blob 只是留在共鸣层,那么确信就莫得这个功能了。而事实上,这种分离,也恰是 Rollup 用度能因此裁汰的原因。

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。但显现这种事业也不是免费的,因此它将会带来一个零丁于 L1 Gas 费的新用度阛阓,这亦然 Vitalik 所倡导的 Multi-dimensional Fee Market。这个 Fee Market 的相关细节还在迭代完善之中,详见 Github 的相关接头与更新:https://github.com/ethereum/EIPs/pull/5707

另外,若是节点层面只可短期存储这些数据,那么如何终了恒久的储存呢?对此,Vitalik 暗示料理决议其实好多。因为这里的安全假定条目不高,是」1 of N 信任模子「,只需有东说念主大要完成简直数据的存储即可。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,其它各式去中心化存储料理决议也会是一种摄取,不外 Vitalik 在这里并莫得提到具体的边幅。

三、EIP-4844 的影响

在架构层面,EIP-4844 引入了新的走动类型 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 终了的第一步。

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便是 L2 用度的大幅裁汰,这个底层的紧要纠正,将为 L2 以偏捏期骗层的爆发提供紧要基础。

四、EIP-4844 后的瞻望:Fully Danksharding

面前,EIP-4844 也曾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间表,预计将于来岁 5 月至六月初完成。

而 EIP-4844 只是」Proto-Danksharding「,意为 Danksharding 的原型。完竣版 Danksharing 的构想如下图所示,每个节点齐不错凯旋通过数据可用性采样(Data Availability Sampling),终了对 L2 数据正确性的及时考据。这将会进一步普及 L2 的安全性和性能。

(来源:Frequently Asked Questions Written by Vitalik Buterin)

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原文作家:Chuan Lin,AnT Capital 图片来源:由 无界邦畿AI 用具生成 01 序言 Vitalik 于 2022 年 11 月 5 日发布了更新后的以太坊阶梯图,比较于之前 2021 年 12 月 2 日发布的阶梯图,其中行将到来的