การอัพเกรด Cancun คืออะไร?

การอัพเกรด Cancun ถือเป็นการอัพเกรดทางเทคนิคที่สำคัญในแผนงานการพัฒนาบล็อกเชนของ Ethereum คล้ายกับ การอัพเกรดในเซี่ยงไฮ้ ครั้งก่อน โดยตั้งชื่อตามเมืองที่จัดงาน Ethereum Developer Conference ซึ่งก็คือ Cancun ในเม็กซิโก

การอัพเกรดทางเทคนิคของ Ethereum แต่ละครั้งจะรวมเอาข้อเสนอการปรับปรุง Ethereum (EIP) ที่สำคัญหลายข้อซึ่งมีจุดมุ่งหมายเพื่อแก้ไขไตรเล็มม่าของบล็อคเชนให้ดีขึ้น เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและประสบการณ์ผู้ใช้ การอัพเกรด Cancun มุ่งเน้นไปที่การอัพเกรดเลเยอร์การดำเนินการของ Ethereum เป็นหลัก ในขณะที่การอัพเกรดเลเยอร์โปรโตคอลเรียกว่า Deneb นักพัฒนายังรวมชื่อทั้งสองเข้าด้วยกันเป็น “Dencun” ดังนั้น การอัพเกรด Cancun จึงเรียกอีกอย่างว่าการอัพเกรด Dencun

Ethereum ซึ่งเป็นเครือข่ายสาธารณะที่มีการใช้งานมากที่สุดในโลก Web3 มีแอปพลิเคชันและโปรโตคอลบล็อกเชนจำนวนมากที่สุด การอัพเกรดด้านเทคนิคแต่ละครั้งมีผลกระทบอย่างมาก โดยดึงดูดความสนใจอย่างใกล้ชิดจากผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรม

การอัพเกรด Cancun หมายถึงอะไรสำหรับ Ethereum?

ตาม บันทึกการโทรของนักพัฒนาหลักของ Ethereum ที่เผยแพร่เมื่อวันที่ 14 กันยายน ข้อเสนอที่ได้รับการยอมรับในปัจจุบันสำหรับการอัปเกรดนี้ ได้แก่:

1. EIP-4884: ธุรกรรม Shard blob
2. EIP-1153: opcodes ที่เก็บข้อมูลชั่วคราว
3. EIP-4788: บีคอนบล็อกรูทใน EVM
4. EIP-5656: MCOPY - คำแนะนำในการคัดลอกหน่วยความจำ
5. EIP-6780: ทำลายตนเองในธุรกรรมเดียวกันเท่านั้น
6. EIP-7516: รหัส BLOBBASEFEE*
7. EIP-7044: ล็อคโดเมนลายเซ็นทางออกโดยสมัครใจบน Capella
8. EIP-7045: เพิ่มช่องรวมการรับรองสูงสุด
9. EIP-7514: เพิ่มขีดจำกัดการเปลี่ยนยุคสูงสุด*

เครื่องหมาย * หมายถึง EIP ที่เพิ่มใหม่สำหรับการประชุมนี้ EIP สามรายการสุดท้ายเป็นการอัปเกรดระดับโปรโตคอลสำหรับ Deneb

แม้ว่าคำศัพท์เฉพาะทางอาจดูเป็นเรื่องทางเทคนิค แต่ EIP เหล่านี้บรรลุผลสองประการหลัก:

1. เพิ่มประสิทธิภาพเทคโนโลยีการวางเดิมพันที่มาจากการอัพเกรดในเซี่ยงไฮ้ และปรับปรุงโครงสร้างพื้นฐานการวางเดิมพัน
2. ลดค่าธรรมเนียมก๊าซและปรับปรุงความสามารถในการปรับขนาดของบล็อคเชน โดยให้การสนับสนุนเทคโนโลยีโรลอัพใน Ethereum มากขึ้น

หลังจากการอัปเกรดในเซี่ยงไฮ้ จุดเน้นในปัจจุบันของการพัฒนา Ethereum คือการส่งเสริมความสามารถในการขยายขนาดโดยมีศูนย์กลางอยู่ที่ Rollup ดังนั้นในการอัปเกรดนี้ ข้อเสนอ EIP-4844 ซึ่งสามารถส่งเสริมการพัฒนา Rollup และลดค่าธรรมเนียมก๊าซ จึงกลายเป็นแกนหลักของการอัพเกรดนี้

การอัปเกรดจะเกิดขึ้นเมื่อใด?

จาก การประชุมนักพัฒนาครั้งล่าสุด การเปิดตัว Dencun testnet Devnet-9 ได้ถูกเลื่อนออกไปหนึ่งสัปดาห์เป็นวันอังคารที่ 26 กันยายน นอกจากนี้ยังมีข้อเสนอแนะในการเปิด Devnet-10 เพื่อการทดสอบระยะสั้นอีกด้วย จุดสิ้นสุดของ testnet ที่มุ่งเน้นนักพัฒนานั้นถูกกำหนดโดยผลการทดสอบความเครียดของเครือข่ายเป็นหลัก หากนักพัฒนาพอใจ นักพัฒนาจะย้ายไปยังเครือข่ายทดสอบสาธารณะ มิฉะนั้น Devnet-10 จะเปิดตัว เครือข่ายทดสอบสาธารณะจะรวมเครือข่ายเช่น Goerli และ Sepolia การอัพเกรดอย่างเป็นทางการบน mainnet จะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อ testnet สาธารณะทำงานได้สำเร็จเท่านั้น

แม้ว่าเวลาที่แน่นอนในการอัปเกรดจะไม่แน่นอน แต่ผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมส่วนใหญ่คาดการณ์ว่าจะแล้วเสร็จระหว่างไตรมาสที่ 3 ปี 2023 ถึงไตรมาสที่ 1 ปี 2024

EIP-4844 คืออะไร?

EIP-4844 (Proto-Danksharding) เป็นโซลูชันที่เสนอโดย Ethereum Foundation เพื่อลดค่าธรรมเนียมก๊าซและเพิ่มปริมาณงาน การอภิปรายเกี่ยวกับ EIP-4844 มีมาก่อนการอัปเกรดในเซี่ยงไฮ้ แต่นักพัฒนาได้เลื่อนการดำเนินการออกไปเพื่อให้แน่ใจว่าผลการอัปเกรดจะดีขึ้น

ในระยะสั้นและระยะกลาง Rollup น่าจะเป็นโซลูชันการขยายขนาดที่เชื่อถือได้มากที่สุดสำหรับ Ethereum ค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรมในเลเยอร์ 1 (L1) มักจะสูงอยู่เสมอ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องพยายามเปลี่ยนระบบนิเวศทั้งหมดไปสู่ Rollups Rollups สามารถลดต้นทุนผู้ใช้ Ethereum ได้อย่างมาก: การมองในแง่ดีและ Arbitrum รวมถึงโซลูชัน Layer2 อื่น ๆ มักจะมีค่าธรรมเนียมต่ำกว่า Ethereum mainnet ประมาณ 3-8 เท่า ในทางกลับกัน ZK Rollups มีความสามารถในการบีบอัดข้อมูลที่เหนือกว่าและสามารถหลีกเลี่ยงการรวมลายเซ็นได้ ส่งผลให้ค่าธรรมเนียมต่ำกว่าเมนเน็ตประมาณ 40-100 เท่า

อย่างไรก็ตาม แม้จะมีความก้าวหน้าเหล่านี้ แต่ต้นทุนยังคงสูงเกินไปสำหรับผู้ใช้จำนวนมาก วิธีแก้ปัญหาระยะยาวเพื่อจัดการกับข้อจำกัดโดยธรรมชาติของ Rollup ก็คือการแบ่งส่วนข้อมูล (Danksharding) มาโดยตลอด แต่การใช้งานและการปรับใช้อย่างเต็มรูปแบบจะต้องใช้เวลาอย่างมาก ดังนั้น EIP-4844 [1] จึงถูกเลือกให้เป็นโซลูชันหยุดช่องว่าง

Danksharding คืออะไร?

Danksharding คือการออกแบบการแบ่งส่วนใหม่ที่เสนอสำหรับ Ethereum ซึ่งเปิดตัวโดย Dankrad ในปลายปี 2021 ก่อนหน้านี้ โซลูชันความสามารถในการปรับขนาดที่กำลังพูดคุยกันคือ Sharding 1.0 ซึ่งสามารถเข้าใจง่ายๆ ว่าเป็นการจัดกลุ่มเครื่องมือตรวจสอบความถูกต้องของเครือข่าย เพื่อทำการคำนวณแบบขนานของธุรกรรมลูกโซ่ต่างๆ ซึ่งหมายความว่าบล็อกเชนเดียวประกอบด้วย "shard chains" แบบขนานหลายอัน นี่เป็นรูปแบบหนึ่งของการคำนวณแบบขนานหรือแนวทางการแบ่งและพิชิต แผน Ethereum Beacon Chain มีเป้าหมายในขั้นต้นเพื่อเชื่อมต่อ 64 shard chains โดยมีความสามารถในการประมวลผลประมาณ 64 เท่าของ Ethereum 1.0 ในแผนเริ่มแรก จำนวนชิ้นส่วนสามารถมีได้ถึง 1,024 ชิ้น ความท้าทายของเทคโนโลยีนี้คือเครือข่ายจำเป็นต้องซิงโครไนซ์สถานะและข้อมูลของแต่ละชาร์ดเชนบ่อยครั้ง ซึ่งไม่เพียงแต่ซับซ้อนทางเทคนิคเท่านั้น แต่ยังต้องการโหนดที่มีความต้องการสูงอีกด้วย โดยกำหนดให้โหนดทั้งหมดทำการซิงโครไนซ์ให้เสร็จสิ้นภายในระยะเวลาที่กำหนด กระบวนการนี้สามารถทำให้เกิดเวลาแฝงของเครือข่ายและปัญหาด้านความปลอดภัยของเครือข่ายที่อาจเกิดขึ้น

ต่อมา Dankrad ได้เปิดตัวรูปแบบการแบ่งส่วนใหม่ที่ตอบสนองคุณสมบัติสามประการ: การผลิตบล็อกแบบรวมศูนย์ การตรวจสอบแบบกระจายอำนาจ และการต่อต้านการเซ็นเซอร์ โครงการนี้มีนวัตกรรมหลักสามประการ:

1. การสุ่มตัวอย่างความพร้อมใช้งานของข้อมูล (DAS): ในบล็อกเชน ผู้ผลิตบล็อก (ผู้ขุด/ผู้ตรวจสอบความถูกต้อง) จะต้องเปิดเผยและจัดเตรียมข้อมูลธุรกรรมของบล็อกที่พวกเขาสร้างขึ้นสำหรับการตรวจสอบความถูกต้องของโหนดเต็มรูปแบบ กระบวนการนี้เรียกว่า Data Availability (DA) Danksharding ใช้การออกแบบทางคณิตศาสตร์ที่ช่วยให้โหนดตรวจสอบตรวจสอบเพียงส่วนหนึ่งของแฟรกเมนต์ข้อมูลเพื่อรับความพร้อมใช้งานของข้อมูล สิ่งนี้ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของโหนดได้อย่างมาก
2. Proposer-Builder Seperation (PBS): ปัจจุบันผู้ตรวจสอบความถูกต้องของ Ethereum จะสร้าง และ ออกอากาศบล็อก พวกเขารวบรวมธุรกรรมที่พวกเขาเคยได้ยินผ่านเครือข่ายซุบซิบและรวมไว้ในบล็อกที่ส่งไปยังเพื่อนในเครือข่าย Ethereum PBS แบ่งงานเหล่านี้ให้กับเครื่องมือตรวจสอบความถูกต้องหลายตัว ผู้สร้างบล็อกมีหน้าที่รับผิดชอบในการสร้างบล็อกและเสนอให้กับผู้เสนอบล็อกในแต่ละช่อง ผู้เสนอบล็อกไม่สามารถมองเห็นเนื้อหาของบล็อก พวกเขาเพียงเลือกอันที่ทำกำไรได้มากที่สุด โดยจ่ายค่าธรรมเนียมให้กับผู้สร้างบล็อกก่อนที่จะส่งบล็อกไปให้เพื่อน
3. รายการการต่อต้านการเซ็นเซอร์ (crList): ผู้ผลิตบล็อกต้องระบุรายการธุรกรรมที่มีสิทธิ์ทั้งหมดที่พวกเขาเห็นใน mempool ผู้บรรจุหีบห่อจะต้องพิสูจน์ว่าพวกเขาได้เห็นรายการนี้และจำเป็นต้องรวมธุรกรรมเหล่านี้ไว้ด้วย เพื่อป้องกันการละเลยธุรกรรมทางกฎหมายบางอย่างโดยเจตนา

แผนดังกล่าวซึ่งในที่สุดก็ตั้งชื่อตาม Dankrad ว่า Danksharding มีความท้าทายทางเทคนิคในการนำไปปฏิบัติ และจำเป็นต้องดำเนินการเป็นระยะๆ EIP-4844 ใช้เป็นหลักในการใช้ตรรกะและ "scaffolding" ส่วนใหญ่ (เช่น รูปแบบธุรกรรมและกฎการตรวจสอบ) ที่จำเป็นสำหรับข้อกำหนด Danksharding ที่สมบูรณ์

ในบล็อกเชน โดยทั่วไปธุรกรรมจะถูกบรรจุและบันทึกเป็นบล็อก อย่างไรก็ตาม ประเภทธุรกรรมใหม่ที่นำเสนอโดย EIP-4844 ที่เรียกว่า Blob นั้นแตกต่างจากบล็อกที่มองเห็นได้จาก Ethereum Virtual Machine (EVM) Blob ใช้งานได้ในช่วงเวลาสั้นๆ เท่านั้น และ EVM จะไม่สามารถมองเห็นได้ Blobs ซึ่งเกิดขึ้นทุกๆ 12 วินาทีสามารถจัดเก็บข้อมูลได้ 1MB สิ่งนี้จะเพิ่มความจุในการจัดเก็บข้อมูลอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับขนาดบล็อกเฉลี่ยของ Ethereum ซึ่งอยู่ที่ประมาณ 90 KB ทำให้สามารถรองรับธุรกรรมได้มากขึ้น นอกจากนี้ Blobs ยังมีอยู่ในเลเยอร์ฉันทามติของ Ethereum แทนที่จะเป็นเลเยอร์การดำเนินการที่เน้นการคำนวณ เนื่องจาก EVM จะมองไม่เห็น Blobs และไม่ได้อยู่ในเลเยอร์การดำเนินการ จึงมีต้นทุนที่ต่ำมาก ซึ่งช่วยลดค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรมได้อย่างมาก [2]

แล้วทำไมหลายคนถึงบอกว่ามันมีผลกระทบอย่างมากต่อ Layer2?

นี่เป็นเพราะว่า Layer2 ทำงานบนพื้นฐานของเทคโนโลยี Rollup ซึ่งดำเนินการชุดธุรกรรมภายนอกเครือข่ายหลักของ Ethereum หลังจากดำเนินการ ผลการดำเนินการและข้อมูลธุรกรรมจะถูกบีบอัดและส่งกลับไปยัง L1 เพื่อให้ผู้อื่นตรวจสอบความถูกต้องของผลลัพธ์ของธุรกรรม แน่นอนว่าหากผู้อื่นไม่สามารถอ่านข้อมูลได้ การยืนยันก็ไม่สามารถทำได้ ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญสำหรับผู้อื่นที่จะสามารถเข้าถึงข้อมูลการทำธุรกรรมดั้งเดิม ซึ่งเรียกอีกอย่างว่า “ความพร้อมของข้อมูล”

อย่างไรก็ตาม เนื่องจากสถาปัตยกรรมปัจจุบันของ Ethereum ข้อมูลที่ส่งจาก L2 ถึง L1 จะถูกจัดเก็บไว้ใน Calldata ของธุรกรรม เดิม Calldata ได้รับการออกแบบให้เป็นพารามิเตอร์สำหรับการเรียกใช้ฟังก์ชันสัญญาอัจฉริยะ และเป็นข้อมูลที่โหนดทั้งหมดต้องดาวน์โหลดพร้อมกัน หาก Calldata บวม จะทำให้โหนดเครือข่าย Ethereum มีภาระงานสูง ส่งผลให้ต้นทุนของ Calldata มีราคาแพง นี่คือปัจจัยหลักที่มีส่วนทำให้ต้นทุนปัจจุบันของ L2 [3]

Blob แก้ไขปัญหานี้ด้วยการออกแบบประเภทข้อมูลที่แยกต่างหากสำหรับข้อมูลที่ส่งจาก L2 โดยแยกออกจาก Calldata ของ L1 ข้อมูลประเภทนี้จะต้องเข้าถึงและดาวน์โหลดได้โดยฝ่ายที่เกี่ยวข้องเท่านั้นภายในกรอบเวลาที่กำหนด โดยไม่ต้องมีการซิงโครไนซ์เครือข่ายเต็มรูปแบบ

ผลกระทบของ EIP-4844

ค่าธรรมเนียมก๊าซที่ต่ำกว่า

ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนการทำธุรกรรมบนเครือข่าย โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับโซลูชัน Layer2

การเตรียมตัวสำหรับการแบ่งส่วน

การอัพเกรดทำหน้าที่เป็นการเปลี่ยนแปลงสำหรับเทคโนโลยีการแบ่งข้อมูลในอนาคตบน Ethereum

การเสริมสร้างความสามารถในการแข่งขันหลัก

ด้วยโซลูชั่น Layer1 ที่เพิ่มขึ้น การลดค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรมของ Layer2 และ mainnet ช่วยให้ Ethereum รักษาหรือได้รับส่วนแบ่งการตลาดมากขึ้น

ประสบการณ์ผู้ใช้ที่เพิ่มขึ้น

สามารถรองรับธุรกรรมได้มากขึ้นหลังจากการอัปเกรด และค่าธรรมเนียมก็ต่ำกว่ามาก

บทนำของตลาดค่าธรรมเนียม

เนื่องจาก Blob แตกต่างจากวิธีการจัดเก็บแบบเดิม จึงทำให้เกิดตลาดค่าธรรมเนียมใหม่ที่ไม่ขึ้นกับค่าธรรมเนียม L1 Gas

โครงการที่อาจมีผลกระทบ

เลเยอร์ 2: Arbitrum, การมองในแง่ดี, zkSync ฯลฯ

ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น Layer2 ต้องจ่ายค่าธรรมเนียม Gas สูงเพื่อจัดเก็บข้อมูลไว้ในฟิลด์ calldata เพื่อตรวจสอบ หลังจากอัปเกรด EIP-4844 ต้นทุนจะลดลงอย่างมาก จึงเพิ่มผลกำไร นอกจากนี้ การลดค่าธรรมเนียมของ Layer2 เพิ่มเติมจะส่งเสริมกิจกรรมออนไลน์บน Layer2 ซึ่งมีส่วนช่วยให้ระบบนิเวศมีความเจริญรุ่งเรือง

เลเยอร์ 2 DeFi

โปรเจ็กต์ DeFi ที่ใช้เลเยอร์ 2 เช่น GMX และ RDNT ซึ่งเน้นประสิทธิภาพด้านเงินทุนและความเร็วในการทำธุรกรรม สามารถช่วยให้ผู้ใช้ “ทำงานได้มากขึ้นโดยใช้เงินน้อยลง” หลังจากการอัปเกรด Cancun และเตรียมการเพื่อรองรับผู้ใช้ได้มากขึ้น

ดาติดตาม

เนื่องจากข้อมูล Blob สามารถบันทึกได้ในช่วงเวลาสั้นๆ เท่านั้น การแก้ปัญหาการดึงข้อมูลในอดีตอาจกระตุ้นบริการและสตาร์ทอัพใหม่ๆ เช่น โซลูชันการปรับขนาด DA ที่ออกแบบมาสำหรับเลเยอร์ 2 โดยเฉพาะ

การอัพเกรดพื้นฐานนี้ไม่เพียงแต่ส่งผลกระทบต่อเส้นทางข้างต้นเท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อ NFT, สะพานข้ามสายโซ่ และพื้นที่อื่นๆ ด้วย

ขั้นตอนในอนาคต

ตามแผนงาน Ethereum ที่นำเสนอโดย ETH Chinese การอัพเกรด Cancun ถือเป็นแกนหลักของ The Surge ซึ่งมีเป้าหมายหลักคือการส่งเสริมการปรับขนาดแบบรวมศูนย์ โดยบรรลุ 100,000 TPS ส่วนใหญ่ประกอบด้วยสองขั้นตอน:

1. Rollup Scaling เบื้องต้น: EIP-4844 นำเสนอประเภทธุรกรรมใหม่ให้กับ Ethereum ซึ่งมีข้อมูล Blob ชั่วคราว ซึ่งช่วยลดค่าใช้จ่ายในการสะสมได้ 10-100 เท่า นอกจากนี้ยังจะใช้หลักฐานการฉ้อโกง OP Rollup เบื้องต้นและ ZK-EVM สำหรับการปรับขนาดเริ่มต้น
2. การปรับขนาด Rollup ที่สมบูรณ์: สร้างขึ้นจากรากฐานก่อนหน้านี้ โดยมุ่งเน้นไปที่การเพิ่มประสิทธิภาพความพร้อมใช้งานของข้อมูล (DA) เช่น ไคลเอนต์การสุ่มตัวอย่างความพร้อมใช้งานของข้อมูล การออกแบบ P2P เป็นต้น

การอัพเกรด Cancun เป็นเพียงก้าวแรกในการปรับขนาดเบื้องต้น ซึ่งเป็นการวางรากฐานสำหรับระยะที่สองของการปรับขนาดโดยสมบูรณ์

แผนงานการพัฒนา Ethereum (ที่มา: ETH )

หลังจาก The Surge จะมีอีกสี่ช่วง: The Scourge, The Verge, The Purge และ The Splurge

บทสรุป

เนื่องจากเป็นการอัพเกรดที่สำคัญในช่วง Surge การอัพเกรด Cancun จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพประสบการณ์และต้นทุนของ Layer2 ต่อไป สิ่งนี้ช่วยเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันของ Ethereum และบล็อกเชนที่ใช้ EVM อย่างมีนัยสำคัญ เสริมความแข็งแกร่งให้กับตำแหน่งผู้นำของ Mainnet ของ Ethereum ในเวลาเดียวกัน เนื่องจากต้นทุนสำหรับ Layer2 ได้รับการปรับให้เหมาะสมมากขึ้น อัตรากำไรในเส้นทาง Layer2 อาจมากขึ้น ซึ่งอาจนำไปสู่การแข่งขันรอบใหม่