Віталік Бутерін розповів про оновлений шардінг Ethereum EIP-4844

2022-03-24, 10:08

【TL; DR】

1. Очікується, що EIP-4844 знизить вимоги до продуктивності Ethereum для зберігання та пам'яті, і може зменшити всі збори за Roll-up приблизно в 100 разів.

2. Віталік запропонував використовувати новий Прото-данкшардінг (Proto-danksharding) для заміни данкшардінгу (danksharding) як абсолютно новий дизайн шардінгу Ethereum.

3. Shard Blob транзакції — це нова форма транзакцій, запропонована раніше Віталіком, яка може значно скоротити споживання даних і роллапа.

4. У дизайні данкшардінгу система шардінгу значно спрощена. Layer 1 та роллап можна синхронізувати напряму. Ємність даних, що забезпечується шардінгом для обробки роллапа, буде більшою, і можна буде уникнути проблеми із затримкою підтвердження.

5. EIP-4844 має шість переваг: поліпшення роботи роллапа, нижча плата за газ, сумісність з наступними версіями, присутність у координаційних нодах, скорочення використання жорсткого диска та скорочення часу існування Blob-даних.

19 березня Віталік Бутерін, засновник Ethereum, поділився своїми відповідями на FAQ про EIP-4844 (Proto-danksharding) у Twitter. Віталік пропонує використовувати Proto-danksharding для заміни danksharding як новий дизайн шардінгу Ethereum. Очікується, що ця пропозиція зменшить вимоги до продуктивності Ethereum для зберігання та пам'яті, а також може зменшити всі комісійні збори до 1% від поточних.

Зображення: Twitter@Vitalik.eth

Оновлення Ethereum: Beacon Chain + шардінг + Layer 2

Ми знаємо, що оновлення Ethereum стало однією з найважливіших подій у криптосфері, оскільки швидке зростання екосистеми призвело до недостатньої продуктивності системи. Щоб підвищити швидкість транзакцій у системі та знизити комісію за обробку, Ethereum розробив кілька рішень для масштабування, основними з яких є шардінг та роллап. У цьому рішенні шардінг та координаційний блокчейн (beacon chain) запускаються одночасно, щоб сформувати базову архітектуру Ethereum нового покоління. Комбінація "координаційний блокчейн + шардінг + рівень 2" сформує систему майбутнього Ethereum зсередини.

Координаційний блокчейн є основою цієї системи майбутнього. Крім надання доказу частки (PoS) для всього Ethereum та формування рівня консенсусу, він також забезпечує синхронізацію з перехресними посиланнями. Подібно до серця, beacon chain координує всю мережу через слот тривалістю 12 секунд і епоху, що складається з 32 слотів. Крім того, координаційний блокчейн також розподіляє валідаторів по шардчейнах, генеруючи випадкові числа, що забезпечує уніфіковану гарантію безпеки для кожного основного шардчейна. Кожен слот координаційний блокчейн буде випадково вибирати нод-ініціатор блоку з валідаторів. Для шардчейна кожного слота також генеруватиметься ініціатор блоку. Кожну епоху координаційний блокчейн рівномірно розподілятиме валідаторів по слотах, а потім випадковим чином вибиратиме не менше 128 нодів з кожної групи з валідаторів кожного слота, щоб створити Комітет для оцінки ефективності блоків координаційного блокчейну та блоків шардінгу.

Поточна технологія шардінгу - це в основному сегментація даних. До координаційного блокчейна Ethereum підключено 64 шардчейна, що означає, що обчислювальна потужність першого покоління у 64 рази вище, ніж у Ethereum. Кожен шардчейн досить незалежний. Адреси Ethereum будуть розділені на кілька категорій відповідно до перших кількох літер. Кожен шардінг обробляє транзакції з одного і того ж типу адреси. Кожному ноду потрібно зберігати лише частину всіх транзакцій у мережі Ethereum та перевіряти лише ту частину, за яку він відповідає.

Якщо ноду необхідно використовувати дані, що зберігаються на інших нодах, він може обмінюватись даними та координувати свої дії через beacon chain. Оскільки шардінг призначений для забезпечення ємності даних, конкретна обробка транзакцій та завдання, які можуть виконуватися лише за контрактами, переважно виконуються в екосистемі на рівні 2, особливо Roll-up.

EIP-4844 і DankSharding

Основна мета EIP-4844 - вирішити проблему, яка полягає в тому, що віртуальні машини Ethereum (EVM) не можуть виконувати так звані "blob-carrying" транзакції, і використовувати новий Proto-danksharding для заміни danksharding. Тому EIP-4844 також називається Shard Blob транзакціями.

Blob-carrying транзакції - це нова форма транзакцій, раніше запропонована Віталіком, яка може значно скоротити споживання Calldata та Roll-up. Для Shard Blob транзакцій буде приєднано додатковий блок даних Blob розміром до 125 КБ. Однак раніше Shard Blob транзакції були недоступні для виконавчого рівня EVM, їх можна було лише переглядати.

Danksharding це рішення для масштабування, за яке раніше виступала група розробників Ethereum. Воно названо на честь Данкрада Файста, члена групи розробників. Це рішення спрямоване на повну масштабованість в умовах децентралізації та безпеки. 14 лютого цього року Віталік також запустив воркшоп із данкшардінгу. Як уже згадувалося в нашій попередній статті "Endgame: у пошуку оптимального рішення масштабування блокчейна з Віталіком Бутеріним", Віталік і багато інших вважають, що в майбутньому, якщо технологія єдиного Rollup зможе зайняти весь ринок і різні Rollup співіснуватимуть, то за рахунок існування міждоменного MEV (cross-domain miner extractable value opportunity) ускладняться транзакції та арбітражні можливості, що зрештою призведе до того, що все менше людей намагатимуться отримати MEV та контролювати виробництво блоків усієї системи блокчейну.

Оскільки централізоване виведення блоків неминуче, ідея зміни ситуації полягає лише у розділенні ролей ініціаторів та творців блоків, тобто у proposer builder separation (PBS). Щоб отримати максимальний прибуток, творець блоку сортує вміст блоку відповідно до комісії за газ у торговому пулі, а потім робить ставки ініціатору (тобто валідатору). Для створення блоку учасник торгів може вибрати лише того, хто запропонує найвищу ціну. Однак у попередньому дизайні шардінгу кожен великий шардчейн та координаційний блокчейн перевірялися незалежно, що було перешкодою для впровадження PBS.

Виходячи з цього, данкшардінг переробив проблему міждоменної стійкості до MEV, щоб протистояти тенденції до централізації, спричиненої MEV. У новому данкшардінгу всі блоки будуть утримуватись у координаційному блокчейні, а дані будуть однаково сертифіковані Комітетом. У цьому новому дизайні система шардінгу значно спрощена, рівень 1 та роллап можуть бути синхронізовані напряму, ємність даних, яку забезпечує шардінг для обробки роллапу, буде більшою, і можна уникнути проблеми затримки підтвердження. Очікується, що до кінця цього року данкшардінг буде офіційно розгорнутий у системі Ethereum після оновлення хардфорку. Очікується, що після оновлення, проекти рівня 2, такі як Arbitrum та Optimism, отримають перевагу.

Висновок

Згідно із веб-сайтом eip4844.com, EIP-4844 має шість переваг: поліпшення роботи роллапа, нижча плата за газ, сумісність з наступними версіями, наявність у координаційних нодах, скорочення використання жорсткого диска та скорочення часу існування Blob-даних. EIP-4844 – це ще одна важлива ланка в історії розвитку Ethereum.

Автор: дослідник Gate.io Edward H.
*Ця стаття містить лише точку зору дослідників і не є посібником з інвестування.
*Всі права на текст цієї статті належать Gate.io. Репост цієї статті буде дозволено у разі зазначення Gate.io як джерело. В іншому випадку буде переслідуватись юридична відповідальність у зв'язку з порушенням авторських прав.