En la Cumbre de desarrolladores de ETH Shanghai Web 3.0 el 20 de mayo de 2022, el fundador de Ethereum, Vitalik, dijo que el primer evento importante después de la fusión de Ethereum podría ser la implementación de EIP-4844, que se conoce como Proto-danksharding, y que Proto-danksharding es otra serie de actualizaciones: el primer paso de Danksharding en otra serie de actualizaciones. Después de completar con éxito la fusión el 15 de septiembre, las actualizaciones posteriores, incluido EIP-4844, finalmente están en la agenda.

La actualización de Shanghai es la primera y más importante actualización después de la fusión de Ethereum e incluirá elementos clave como el desbloqueo de la participación ETH, que se espera que se formalice posiblemente durante el año 2023. El 24 de noviembre de 2022, los desarrolladores de Ethereum dijeron en una reunión comunitaria que se incluyeron ocho EIP, incluido EIP-4844, en la consideración de la actualización de Shanghái. Al mismo tiempo, Vitalik también tuiteó nuevamente, reiterando que la implementación de EIP-4844 será el comienzo clave de una reducción masiva en las tarifas de Capa 2 para Ethereum, haciendo que sea asequible para los usuarios usar aplicaciones en cadena directamente, sin tener que hacerlo. confiar en otros intermediarios de CeFi.

Entonces, ¿qué es exactamente EIP-4844 y qué significa para el ecosistema Ethereum en su conjunto? Este artículo lo llevará a través de estas preguntas en profundidad.

Soluciones de escalado basadas en Sharding y Rollup

La fusión completada en septiembre de 2022 solo resolvió el problema de consumo de energía de Ethereum al migrar a un mecanismo PoS, pero no resolvió el problema de la capacidad de procesamiento insuficiente de la red Ethereum; lo que realmente puede proporcionar un mayor rendimiento de procesamiento para Ethereum es la fragmentación, que se implementará en la red más adelante. Después de completar la fase de fusión, Ethereum ahora ha entrado en la fase de aumento, que mejorará significativamente la escalabilidad mediante el uso de tecnología de fragmentación.

fuente: Twitter de Vitalik

Para resolver finalmente las contradicciones causadas por la trinidad de la imposibilidad de blockchain, Ethereum ha planeado un plan de expansión centrado en las tecnologías Sharding y Rollup, una vez que se complete la expansión, la capacidad de procesamiento de transacciones de Ethereum mejorará enormemente y el problema actual de las tarifas altas desaparecerá. estar solucionado. La tecnología de fragmentación es una solución de escalado de Capa 1, mientras que Beacon Chain desempeñará el papel de comunicarse con todas las principales cadenas de fragmentación. La cadena de fragmentación de Ethereum es isomorfa y está conectada a varias composiciones de la Capa 2 además de toda la estructura de "Cadena de baliza + Cadena de fragmentación".

En este sistema futuro, Beacon Chain está en el centro, proporcionando la prueba de participación para todo Ethereum, formando la capa de consenso y sincronizando con otros enlaces cruzados de fragmentos. La cadena de balizas actúa como el corazón de la red, coordinando toda la red a través de un intervalo de 12 segundos y una época de 32 intervalos de tiempo. Además, Beacon Chain también brinda seguridad uniforme para todas las principales cadenas de fragmentación mediante la generación de números aleatorios para asignar verificadores a las cadenas de fragmentación. Para cada intervalo de tiempo, Beacon Chain selecciona aleatoriamente un nodo de los verificadores para convertirse en proponentes de bloques, y para la cadena de fragmentación, cada intervalo de tiempo también genera un proponente de bloques. Para cada intervalo de tiempo, Beacon Chain también distribuye los verificadores de manera uniforme entre los intervalos de tiempo y luego selecciona al azar al menos 128 nodos de cada grupo de verificadores de intervalos de tiempo para convertirse en comités para presenciar los bloques y validar los bloques y fragmentos de Beacon Chain.

¿Qué es la tecnología de fragmentación?

La tecnología de fragmentación se deriva de la tecnología de fragmentación de bases de datos, que actualmente se refiere a la fragmentación de datos.

Está previsto que la cadena de balizas de Ethernet conecte primero 64 cadenas fraccionarias que, según estimaciones conservadoras, tendrán 64 veces la potencia de procesamiento de Ethernet 1.0, mientras que en la planificación inicial, el número de cadenas fraccionarias podría llegar a 1024.

Entre ellos, cada gran cadena Sharding es relativamente independiente, y las direcciones de Ethereum se dividirán en varias clases según sus letras iniciales. Cada Sharding manejará transacciones de la misma clase de direcciones. Por lo tanto, cada nodo solo necesitará almacenar una parte de todas las transacciones en la red Ethereum y verificar solo la parte de la que es responsable.

Figura: Diagrama esquemático de Ethereum Sharding

Si un nodo necesita usar los datos almacenados en otros nodos, puede comunicarse y coordinarse a través de Beacon Chain, principalmente para obtener el Root Hash de otro Sharding, pero para evitar una gran carga en Beacon Chain, esta comunicación se lleva a cabo una vez cada 6 minutos. Al mismo tiempo, Beacon Chain asigna validadores a la cadena Sharding generando números aleatorios, de modo que Beacon Chain proporcione una seguridad uniforme para cada cadena de Sharding grande.

La tecnología de fragmentación puede mejorar significativamente el rendimiento sin sacrificar la seguridad.

Sharding proporciona capacidad de datos para Rollup

La fragmentación de la base de datos es la tecnología de fragmentación actual utilizada por Ethereum, en la que cada cadena de fragmentación solo proporciona capacidad de datos y no es responsable de procesar transacciones o ejecutar contratos inteligentes. La capa 2 se encargará de los dos últimos, en particular los principales proyectos de resumen.

Un resumen es la agregación de un lote de información de transacción en una llamada de datos de transacción, que luego se empaqueta periódicamente en bloques para enviarse a cada cadena de fragmentación principal (capa 1) para completar el registro. De acuerdo con el plan actual, cada fragmentación puede proporcionar aproximadamente 250 kB de capacidad de datos dedicada para Rollup y 64 fragmentaciones pueden alcanzar una capacidad de 16 MB. Cuanta más fragmentación se utilice en el futuro, más capacidad de datos podrá utilizar el paquete acumulativo y menor será el costo de operación.

¿Qué es Danksharding?

Desde la introducción de la solución de escalado Sharding de Ethereum en 2016, las soluciones de tecnología de Sharding relacionadas han evolucionado, y uno de los cambios más notables es el cambio de Sharding de ejecución completa a Sharding de datos más simple. Danksharding es una solución de escalamiento previamente promovida por el grupo de desarrollo Ethereum, que lleva el nombre de Dankrad Feist, un miembro del grupo, y tiene como objetivo equilibrar la descentralización y la seguridad.

Vitalik y otros creen que en el futuro, si ninguna tecnología de acumulación única puede ocupar todo el mercado y coexisten múltiples acumulaciones, entonces habrá oportunidades complejas de comercio y arbitraje para múltiples acumulaciones debido a la existencia de oportunidades de valor extraíbles de mineros entre dominios, y eventualmente , un pequeño número de personas que buscan MEV controlarán toda la cadena de bloques que produce bloques.

Como la producción centralizada de bloques es inevitable, la única solución es separar los roles de creador de bloques y proponente, lo que se conoce como creador de bloques de Separación de creadores de propuestas (PBS), para obtener el máximo beneficio, clasifica el grupo de transacciones de mayor a menor en términos de la tarifa de gas. El constructor de bloques, para maximizar las ganancias, ordena el contenido de los bloques del constructor de bloques en el grupo de transacciones de la tarifa de gas más alta a la más baja, y luego hace una oferta al proponente (es decir, validador), quien solo puede elegir al mejor postor para crear el bloque. . Sin embargo, en el diseño de fragmentación anterior, cada fragmentación principal y Beacon Chain se validaron de forma independiente, lo que dificultó la implementación de PBS.

Danksharding rediseñó su sistema en torno al problema de MEV entre dominios para contrarrestar la tendencia de centralización causada por MEV. En Danksharding, Beacon Chain contendrá todos los bloques, y un comité unificará y autenticará los datos. El sistema de sharding se simplifica enormemente con este nuevo diseño, Layer1 y Rollup se pueden sincronizar directamente entre sí, se aumenta la capacidad de datos proporcionada por el sharding a Rollup para su procesamiento y se evita el problema de confirmación de latencia.

La "medida provisional": Proto-danksharding

Se espera que Danksharding sea la "solución óptima" para escalar Ethereum, pero existen numerosos desafíos técnicos y comerciales para su implementación real. Por lo tanto, es crucial contar con un plan provisional que pueda aliviar temporalmente los problemas de rendimiento activándose antes.

Vitalik Buterin, el fundador de Ethereum, compartió sus respuestas a las preguntas frecuentes sobre EIP-4844, o Proto-danksharding, en Twitter el 19 de marzo de 2022. Vitalik y otros proponen usar Proto-danksharding como uno de los primeros diseños de Ethereum Sharding para aumentar el espacio de datos para el proyecto Rollup y allanar el camino para la futura fragmentación de datos. Se espera que la propuesta reduzca los requisitos de rendimiento de la red Ethereum para almacenamiento y memoria, y reduzca potencialmente todas las tarifas acumulativas al uno por ciento de los niveles actuales.

fuente: Twitter@Vitalik.eth

En esencia, EIP-4844, que incluye Proto-danksharding, es una solución temporal. Antes de la introducción de la fragmentación completa de la base de datos, que aumenta el espacio de disponibilidad de datos por bloque de Ethereum Beacon Chain a 16 MB, EIP-4844 puede aumentar el espacio disponible por bloque a un máximo de 2 MB. El prefijo "Proto-" denota "original" y "primitivo", mientras que Proto-danksharding denota la "versión inicial" antes de que Danksharding entre en funcionamiento. Danksharding puede tardar varios años en implementarse formalmente debido a su dificultad técnica, mientras que Proto-danksharding, que puede activarse lo antes posible, puede resolver el problema urgente de escalabilidad insuficiente de la red Ethereum antes del despliegue formal de Sharding. Se espera que la implementación de Danksharding impulse la escalabilidad de Ethereum a nuevas alturas.

Las nuevas transacciones portadoras de blobs

EVM significa máquina virtual de Ethereum, cuya función es un entorno de tiempo de ejecución para todas las cuentas de Ethereum y los contratos inteligentes en vivo en la cadena de Ethereum. y despliega valiosos recursos informáticos en la red a través del consumo de Gas Fee. En EVM, los datos de llamadas son un recurso de almacenamiento importante y el costo de usar los datos de llamadas representa una parte significativa de los costos incurridos por las transacciones de la capa 2. Después de EIP-4844, los datos de la capa 2 ya no necesitan almacenarse en la costosa fecha de llamada, sino en la forma única de datos de blob, que se denomina transacción portadora de blob.

Las transacciones de transporte de blobs son una nueva forma de transacción propuesta anteriormente por Vitalik, que puede reducir significativamente el consumo de datos de llamadas y el consumo de resumen. La capa de ejecución de EVM no puede acceder a las transacciones que transportan blobs, solo se pueden inspeccionar, pero los usuarios y validadores pueden descargar los datos de blobs. Por este motivo, EIP-4844 también se denomina Shard Blob Transactions, y Rollup usará el espacio de estos blobs para almacenar datos de transacciones comprimidos en ellos.

Sin embargo, debe tenerse en cuenta que Proto-danksharding solo completa la lógica de la red y la especificación para la futura fragmentación de datos (es decir, danksharding), e incluso después de la actualización de Proto-danksharding, la red Ethereum no se conectará a ningún fragmento en ejecución real. En Proto-danksharding, todos los validadores y usuarios aún deben verificar directamente la disponibilidad de los datos completos. Como resultado, para reducir la carga de los nodos de consenso, Ethereum establecerá un límite de tiempo de almacenamiento para los datos de Blob (probablemente entre 30 y 90 días), y estos datos históricos pueden almacenarse en BitTorrent o IPFS en el futuro.

Conclusión

Fuente: eip4844.com

Según el sitio web eip4844.com, hay seis ventajas principales de EIP-4844: fácil de acumular, tarifa de gas más baja, compatibilidad con versiones anteriores, existente en nodos de baliza, uso reducido del disco duro y tiempo de almacenamiento de datos Blob más corto. Se espera que en 2023, EIP-4844 se implemente oficialmente en el sistema ETH después de la actualización de la bifurcación dura de Shanghái. Una vez completada la actualización, se espera que se beneficien los proyectos Layer2 como Arbitrum y Optimism.

En ese momento, EIP-4844 probablemente se convertirá en otro nodo importante en la historia del desarrollo de Ethereum, al tiempo que abre el camino para la fragmentación completa en el futuro.