Виталик Бутерин рассказал об обновлённом шардинге Ethereum EIP-4844

【TL; DR】

1. Ожидается, что EIP-4844 снизит требования к производительности Ethereum для хранения и памяти, и может снизить все сборы за Roll-up примерно в 100 раз.

2. Виталик предложил использовать новый Прото-данкшардинг (Proto-danksharding) для замены данкшардинга (danksharding) в качестве совершенно нового дизайна шардинга Ethereum.

3. Shard Blob транзакции — это новая форма транзакций, ранее предложенная Виталиком, которая может значительно сократить потребление данных и роллапа.

4. В дизайне данкшардинга система шардинга значительно упрощена. Layer 1 и роллап можно синхронизировать напрямую. Емкость данных, обеспечиваемая шардингом для обработки роллапа, будет больше, и можно будет избежать проблемы с задержкой подтверждения.

5. У EIP-4844 есть шесть преимуществ: улучшения работы роллапа, более низкая плата за газ, совместимость с последующими версиями, присутствие в координационных нодах, сокращение использования жесткого диска и сокращение времени существования Blob-данных.

19 марта Виталик Бутерин, основатель Ethereum, поделился своими ответами на FAQ о EIP-4844 (Proto-danksharding) в Twitter. Виталик предлагает использовать Proto-danksharding для замены danksharding в качестве нового дизайна шардинга Ethereum. Ожидается, что это предложение снизит требования к производительности Ethereum для хранения и памяти, а также может уменьшить все комиссионные сборы до 1% от текущих.

Изображение: Twitter@Vitalik.eth

Обновление Ethereum: Beacon Chain + шардинг + Layer 2

Мы знаем, что обновление Ethereum стало одним из самых важных событий в криптосфере, поскольку быстрый рост экосистемы привел к недостаточной производительности системы. Чтобы повысить скорость транзакций в системе и снизить комиссию за обработку, Ethereum разработал несколько решений для масштабирования, основными из которых являются шардинг и роллап. В этом решении шардинг и координационный блокчейн (beacon chain) запускаются одновременно, чтобы сформировать базовую архитектуру Ethereum нового поколения. Комбинация “координационный блокчейн + шардинг + уровень 2” сформирует будущую систему Ethereum изнутри.

Координационный блокчейн лежит в основе этой системы будущего. Помимо предоставления доказательства доли (PoS) для всего Ethereum и формирования уровня консенсуса, он также обеспечивает синхронизацию с перекрестными ссылками. Подобно сердцу, beacon chain координирует всю сеть через слот продолжительностью 12 секунд и эпоху, состоящую из 32 слотов. Кроме того, координационный блокчейн также распределяет валидаторов по шардчейнам, генерируя случайные числа, что обеспечивает унифицированную гарантию безопасности для каждого основного шардчейна. Каждый слот координационный блокчейн будет случайным образом выбирать нод-инициатор блока из валидаторов. Для шардчейна каждый слот также будет генерироваться инициатор блока. Каждую эпоху координационный блокчейн будет равномерно распределять валидаторов по слотам, а затем случайным образом выбирать не менее 128 нодов из каждой группы из валидаторов каждого слота, чтобы создать Комитет для оценки эффективности блоков координационного блокчейна и блоков шардинга.

Текущая технология шардинга— это в основном сегментация данных. К координационному блокчейну Ethereum подключены 64 шардчейна, что означает, что вычислительная мощность первого поколения в 64 раза выше, чем у Ethereum. Каждый шардчейн относительно независим. Адреса Ethereum будут разделены на несколько категорий в соответствии с первыми несколькими буквами. Каждый шардинг обрабатывает транзакции с одного и того же типа адреса. Каждому ноду нужно хранить только часть всех транзакций в сети Ethereum и проверять только ту часть, за которую он отвечает.

Если ноду необходимо использовать данные, хранящиеся на других нодах, он может обмениваться данными и координировать свои действия через beacon chain. Поскольку шардинг предназначен для обеспечения емкости данных, конкретная обработка транзакций и задачи, которые могут выполняться только по контрактам, в основном выполняются в экосистеме на уровне 2, особенно Roll-up.

EIP-4844 и DankSharding

Основная цель EIP-4844 — решить проблему, которая заключается в том, что виртуальные машины Ethereum (EVM) не могут выполнять так называемые "blob-carrying” транзакции, и использовать новый Proto-danksharding для замены danksharding. Поэтому EIP-4844 также называется Shard Blob транзакциями.

Blob-carrying транзакции— это новая форма транзакций, ранее предложенная Виталиком, которая может значительно сократить потребление Calldata и Roll-up. Для Shard Blob транзакций будет присоединен дополнительный блок данных Blob размером до 125 КБ. Однако ранее Shard Blob транзакции были недоступны для исполнительного уровня EVM, их можно было только просматривать.

Danksharding — это решение для масштабирования, за которое ранее выступала группа разработчиков Ethereum. Оно названо в честь Данкрада Файста, члена группы разработчиков. Это решение направлено на полную масштабируемость в условиях децентрализации и безопасности. 14 февраля этого года Виталик также запустил воркшоп по данкшардингу. Как уже упоминалось в нашей предыдущей статье “Endgame: в поиске оптимального решения масштабирования блокчейна с Виталиком Бутериным”, Виталик и многие другие считают, что в будущем, если технология единого Rollup сможет занять весь рынок и различные Rollup будут сосуществовать, то за счёт существования междоменного MEV (cross-domain miner extractable value opportunity) усложнятся транзакции и арбитражные возможности, что в конечном итоге приведёт к тому, что всё меньше людей будут пытаться получить MEV и контролировать производство блоков всей системы блокчейна.

Поскольку централизованный вывод блоков неизбежен, идея изменения ситуации заключается только в разделении ролей инициаторов и создателей блоков, то есть в proposer builder separation (PBS). Чтобы получить максимальную прибыль, создатель блока сортирует содержимое блока в соответствии с комиссией за газ в торговом пуле, а затем делает ставки инициатору (то есть валидатору). Для создания блока участник торгов может выбрать только того, кто предложит самую высокую цену. Однако в предыдущем дизайне шардинга каждый крупный шардчейн и координационный блокчейн проверялись независимо, что было препятствием для внедрения PBS.

Исходя из этого, данкшардинг переработал проблему междоменной устойчивости к MEV, чтобы противостоять тенденции к централизации, вызванной MEV. В новом данкшардинге все блоки будут содержаться в координационном блокчейне, а данные будут единообразно сертифицированы Комитетом. В этом новом дизайне система шардинга значительно упрощена, уровень 1 и роллап могут быть синхронизированы напрямую, емкость данных, которую обеспечивает шардинг для обработки роллапа, будет больше, и можно избежать проблемы задержки подтверждения. Ожидается, что к концу этого года данкшардинг будет официально развернут в системе Ethereum после обновления хардфорка. Ожидается, что после обновления, проекты уровня 2, такие как Arbitrum и Optimism, получат преимущество.

Заключение

Согласно веб-сайту eip4844.com, у EIP-4844 есть шесть преимуществ: улучшения работы роллапа, более низкая плата за газ, совместимость с последующими версиями, наличие в координационных нодах, сокращение использования жесткого диска и сокращение времени существования Blob-данных. EIP-4844 - это ещё одно важное звено в истории развития Ethereum.

Автор: исследователь Gate.io Edward H.

*Эта статья содержит только точку зрения исследователей и не является руководством по инвестированию.

*Все права на текст данной статьи принадлежат Gate.io. Репост данной статьи будет разрешен в случае указания Gate.io как источник. В противном случае будет преследоваться юридическая ответственность в связи с нарушением авторских прав.

Избранные статьи Gate.io

TheDAO Theft: история хард-форка Ethereum

Может ли Ethereum получить больший рынок, чем у Bitcoin?

Конкуренты Ethereum в 2022 году