以太坊有大量的区块。我们接下来怎么办?

进阶4/13/2024, 3:18:39 PM
在过去的一天里,我们终于看到了区块的交易量激增,费用市场也随着区块订阅协议的启动而激活。

3月13日,Dencun硬分叉激活,启用了以太坊的一个备受期待的功能:proto-danksharding(又称EIP-4844,或者称为区块)。最初,这个分叉将Rollups的交易费用降低了100多倍,因为区块几乎是免费的。在过去的一天里,我们终于看到了区块的交易量激增,费用市场也随着区块订阅协议的启动而激活。区块不是免费的,但它们仍然比calldata便宜得多。

左侧:由于区块订阅,区块使用量最终上升至每个区块3个的目标。右侧:区块费用“进入价格发现模式”。来源:https://dune.com/0xRob/blobs

这个里程碑代表了以太坊长期路线图中的一个关键转折:区块是以太坊扩展不再是一个“零到一”的问题,而是变成了一个“一到N”的问题的时刻。从这里开始,重要的扩展工作,无论是增加区块数量还是改进Rollups最佳利用每个区块的能力,都将继续进行,但将更为渐进。与以太坊作为一个生态系统运行方式的基本范式相关的扩展相关变化,越来越多地已经在我们身后了。此外,重点已经在慢慢转移,并将继续慢慢转移,从像PoS和扩展这样的L1问题,转向更接近应用层的问题。这篇文章将要探讨的关键问题是:以太坊接下来会走向何方?

以太坊扩容的未来

在过去几年里,我们已经看到以太坊慢慢地转向成为一个以L2为中心的生态系统。主要应用程序已经开始从L1转移到L2,付款开始默认为基于L2,钱包开始围绕新的多L2环境构建用户体验。

从一开始,以Rollup为中心的路线图的一个关键部分是分离数据可用空间的想法:一个区块中的特殊空间,EVM无法访问,可以保存用于Rollup等二层项目的数据。因为这个数据空间不是EVM可访问的,所以它可以与一个区块分开广播,并且可以与一个区块分开验证。最终,可以使用称为数据可用性采样的技术进行验证,该技术允许每个节点通过仅随机检查少量小样本来验证数据是否已正确发布。一旦实施了这一点,区块空间就可以得到很大的扩展;最终目标是每个插槽16 MB(每秒约1.33 MB)。

数据可用性采样:每个节点只需要下载数据的一小部分来验证整个数据的可用性。

EIP-4844(又称“区块”)并不提供数据可用性采样。但它确立了基本的框架,以便从现在开始,可以引入数据可用性采样并在幕后增加区块数量,所有这些都不需要用户或应用程序的参与。事实上,唯一需要的“硬分叉”是一个简单的参数更改。

从这里开始,需要继续进行两个发展方向的工作:

  1. 逐步增加区块容量,最终实现每个插槽16 MB的数据空间的数据可用性采样的完整愿景。
  2. 改进L2以更好地利用我们拥有的数据空间。

将 DAS 变为现实

下一个阶段很可能是一个简化版本的数据可用性采样,称为PeerDAS。在PeerDAS中,每个节点存储所有区块数据的一个显著部分(例如1/8),节点在P2P网络中与许多对等节点保持连接。当一个节点需要对特定数据进行采样时,它会向它知道负责存储该数据的对等节点之一发出请求。

如果每个节点需要下载和存储所有数据的1/8,那么PeerDAS理论上可以将区块扩展8倍(实际上是4倍,因为我们会因纠错编码的冗余而损失2倍)。PeerDAS可以逐步推出:我们可以有一个阶段,专业权益者继续下载完整的区块,而独立权益者只下载1/8的数据。

除此之外,EIP-7623(或类似的2D定价替代方案)可以用于对执行块的最大大小(即一个区块中的“常规交易”)设置更严格的限制,这样可以更安全地增加区块目标和L1燃料上限。从长远来看,更复杂的2D数据可用性采样协议将让我们更进一步,进一步增加区块空间。

改善 L2

当今二层协议可以改进的四个关键方面。

  1. 使用数据压缩更有效地利用字节

我的数据压缩图示继续在这里可用

天真地说,一笔交易大约占用180字节的数据。然而,有一系列的压缩技术可以在几个阶段将这个大小减小;通过最佳的压缩,我们可能最终将每笔交易的大小降至不到25字节。

  1. 乐观的数据技术通过仅在特殊情况下使用L1来保护L2。

Plasma是一类技术,允许你在正常情况下将数据保留在L2上,同时为某些应用程序提供与Rollup等价的安全性。对于以太坊虚拟机(EVM),Plasma不能保护所有代币。但受Plasma启发的构建可以保护大多数代币。而且,比Plasma简单得多的构建可以在今天的validium上有很大的改进。那些不愿意将所有数据放在链上的L2应该探索这样的技术。

  1. 继续改进与执行相关的约束

一旦Dencun硬分叉激活,使得设置使用引入的区块的Rollups便宜了100倍。Base Rollup的使用立即激增:

这反过来导致基础层达到了其内部燃料限制,导致费用意外激增。这导致人们更普遍地认识到以太坊的数据空间不是唯一需要扩展的东西:Rollups 本身也需要进行内部扩展。

其中一部分是并行化;Rollups 可以实现类似于EIP-648的东西。但同样重要的是存储和计算与存储之间的交互效应。这是Rollups 的一个重要工程挑战。

  1. 持续提高安全性

我们距离一个真正由代码保护的Rollups 的世界仍然遥远。实际上,根据l2beat,只有这五个,其中只有Arbitrum 是全 EVM 的,甚至已经达到了我所称的“第一阶段”

这个问题需要直面。虽然我们目前还没有足够信任乐观或基于SNARK的EVM验证器的复杂代码,但我们绝对可以朝着这个方向迈出一半的步伐,并设立安全委员会,只有在高门槛下(例如我提议的8中的6;Arbitrum正在执行12中的9)才能撤销代码的行为。

生态系统的标准需要变得更加严格:到目前为止,我们一直很宽容,只要项目声称“正在走向去中心化”,我们就接受了任何项目。到年底,我认为我们的标准应该提高,并且我们应该只将一个项目视为Rollup,如果它实际上已经达到至少第一阶段。

在此之后,我们可以谨慎地向第二阶段迈进:一个真正由代码支持的世界,只有当代码“显然与自身矛盾”时(例如接受两个不兼容的状态根,或者两个不同的实现给出不同的答案),安全委员会才能干预。实现这一点的一种安全方式是使用多个证明者实现

这对于以太坊更广泛的发展意味着什么?

2022年夏天在ETHCC上的一次演讲中,我描述了以太坊开发的当前状态,将其比作S曲线:我们正在进入一个非常快速转变的时期,在这之后,随着L1的巩固和开发重新聚焦于用户和应用层,开发将再次放缓。

今天,我会认为我们明显处于这个S曲线的减速右侧。截至两周前,以太坊区块链的两个最大变化——切换到权益证明和重新架构到区块——已经完成。进一步的变化仍然很重要(例如,Verkle树单插槽终局性协议内的账户抽象),但它们并不像权益证明和分片那样彻底。在2022年,以太坊就像是一架飞机在飞行中更换引擎。在2023年,它正在更换机翼。Verkle树过渡是主要剩余的真正重要的一个(我们已经为此有了测试网络);其他的更像是更换尾翼。

EIP-4844的目标是进行一次单一的重大变化,以确保Rollups长期稳定。现在区块已经出现,未来升级到具有16 MB区块的完整的danksharding,甚至将密码学转换为64位的高速场STARKs,都可以在不需要Rollups和用户进一步行动的情况下进行。它也加强了一个重要的先例:以太坊开发过程按照长期存在的、被充分理解的路线图进行,以及考虑到“新以太坊”的应用程序(包括L2)得到了一个长期稳定的环境。

这对于应用程序和用户意味着什么?

以太坊的前十年基本上是一个培训阶段:目标是让以太坊L1起飞,而应用程序主要是由一小群热心人士进行的。许多人认为过去十年缺乏大规模应用程序证明了加密货币是无用的。我一直反对这种观点:几乎所有不是金融投机的加密货币应用都依赖于低费用——因此,当我们有高费用时,我们主要看到的是金融投机,并不奇怪!

现在我们有了区块,这个长期束缚我们的关键约束开始消失了。费用终于大大降低了;七年前我说的“货币的互联网不应该超过五美分一笔交易”的说法终于成真了。我们还没有完全摆脱困境:如果使用量增长太快,费用仍可能增加,我们需要继续努力在未来几年进一步扩展区块(以及分别扩展Rollups)。但我们看到了隧道尽头的光明。

对开发者来说,这意味着简单:我们再也没有任何借口了。直到几年前,我们设定了一个低标准,构建的应用明显不能在规模上使用,只要它们作为原型工作,并且具有合理的去中心化性即可。今天,我们拥有了所有我们需要的工具,事实上,大部分我们将拥有的工具,来构建同时具有密码朋克和用户友好性的应用。因此,我们应该出去做。

许多人正在应对这一挑战。Daimo钱包明确将自己描述为以太坊上的Venmo,旨在将Venmo的便利性与以太坊的去中心化相结合。在去中心化社交领域,Farcaster做得很好,将真正的去中心化(例如,请参阅如何构建你自己的替代客户端的指南)与优秀的用户体验相结合。与以前的“社交fi”炒作浪潮不同,普通的Farcaster用户并不是去赌博——这是一个加密应用程序能否真正可持续的关键测试。


这篇帖子是通过主要的Farcaster客户端Warpcast发送的,并且这张截图是从替代的Farcaster + Lens客户端Firefly中拍摄的。

这些是我们需要建立并扩展到其他应用领域的成功案例,包括身份、声誉和治理。

今天构建或维护的应用程序在设计时应考虑到 2020 年代的以太坊

以太坊生态系统仍然有大量应用程序基于根本上的“2010年代以太坊”工作流运行。大多数ENS活动仍然在第1层进行。大多数代币发行发生在第1层,没有认真考虑确保在第2层桥接的代币可用(例如,看到这位ZELENSKYY memecoin的粉丝)赞赏该币种持续向乌克兰捐款,但抱怨第1层的费用太高)。除了可扩展性之外,我们在隐私方面也落后了:POAPs都是公开的链上,这对于某些用例可能是正确的选择,但对于其他用例来说非常不理想。大多数DAO和Gitcoin Grants仍然使用完全透明的链上投票,使它们极易受到贿赂(包括追溯的空投)的攻击,而且已经被证明严重扭曲了贡献模式。今天,ZK-SNARKs已经存在多年了,但许多应用程序甚至还没有开始正确使用它们

这些都是辛勤工作的团队,他们必须处理庞大的现有用户群,所以我不会因为他们没有同时升级到最新的技术浪潮而指责他们。但很快,这种升级需要发生。以下是“基本上是2010年代以太坊工作流”和“基本上是2020年代以太坊工作流”之间的一些关键区别:

基本上,以太坊不再只是一个金融生态系统。它是“中心化技术”的大部分内容的全栈替代品,甚至提供了一些中心化技术所没有的东西(例如,与治理相关的应用程序)。我们需要考虑到这个更广泛的生态系统来构建。

结论

  • 以太坊正在经历一个决定性的转变,从一个“非常快速的L1进展”时代转变为一个L1进展仍然非常重要,但相对更平和,对应用程序的干扰较少的时代。
  • 我们仍然需要完成扩展工作。这项工作将更多地在幕后进行,但仍然非常重要。
  • 应用程序开发者不再只是构建原型;我们正在构建供数百万人使用的工具。在整个生态系统中,我们需要根据这一点完全重新调整思维方式。
  • 以太坊已经从“只是”一个金融生态系统升级为一个更加彻底的独立去中心化技术栈。在整个生态系统中,我们也需要根据这一点完全重新调整思维方式。

声明:

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以太坊有大量的区块。我们接下来怎么办?

进阶4/13/2024, 3:18:39 PM
在过去的一天里,我们终于看到了区块的交易量激增,费用市场也随着区块订阅协议的启动而激活。

3月13日,Dencun硬分叉激活,启用了以太坊的一个备受期待的功能:proto-danksharding(又称EIP-4844,或者称为区块)。最初,这个分叉将Rollups的交易费用降低了100多倍,因为区块几乎是免费的。在过去的一天里,我们终于看到了区块的交易量激增,费用市场也随着区块订阅协议的启动而激活。区块不是免费的,但它们仍然比calldata便宜得多。

左侧:由于区块订阅,区块使用量最终上升至每个区块3个的目标。右侧:区块费用“进入价格发现模式”。来源:https://dune.com/0xRob/blobs

这个里程碑代表了以太坊长期路线图中的一个关键转折:区块是以太坊扩展不再是一个“零到一”的问题,而是变成了一个“一到N”的问题的时刻。从这里开始,重要的扩展工作,无论是增加区块数量还是改进Rollups最佳利用每个区块的能力,都将继续进行,但将更为渐进。与以太坊作为一个生态系统运行方式的基本范式相关的扩展相关变化,越来越多地已经在我们身后了。此外,重点已经在慢慢转移,并将继续慢慢转移,从像PoS和扩展这样的L1问题,转向更接近应用层的问题。这篇文章将要探讨的关键问题是:以太坊接下来会走向何方?

以太坊扩容的未来

在过去几年里,我们已经看到以太坊慢慢地转向成为一个以L2为中心的生态系统。主要应用程序已经开始从L1转移到L2,付款开始默认为基于L2,钱包开始围绕新的多L2环境构建用户体验。

从一开始,以Rollup为中心的路线图的一个关键部分是分离数据可用空间的想法:一个区块中的特殊空间,EVM无法访问,可以保存用于Rollup等二层项目的数据。因为这个数据空间不是EVM可访问的,所以它可以与一个区块分开广播,并且可以与一个区块分开验证。最终,可以使用称为数据可用性采样的技术进行验证,该技术允许每个节点通过仅随机检查少量小样本来验证数据是否已正确发布。一旦实施了这一点,区块空间就可以得到很大的扩展;最终目标是每个插槽16 MB(每秒约1.33 MB)。

数据可用性采样:每个节点只需要下载数据的一小部分来验证整个数据的可用性。

EIP-4844(又称“区块”)并不提供数据可用性采样。但它确立了基本的框架,以便从现在开始,可以引入数据可用性采样并在幕后增加区块数量,所有这些都不需要用户或应用程序的参与。事实上,唯一需要的“硬分叉”是一个简单的参数更改。

从这里开始,需要继续进行两个发展方向的工作:

  1. 逐步增加区块容量,最终实现每个插槽16 MB的数据空间的数据可用性采样的完整愿景。
  2. 改进L2以更好地利用我们拥有的数据空间。

将 DAS 变为现实

下一个阶段很可能是一个简化版本的数据可用性采样,称为PeerDAS。在PeerDAS中,每个节点存储所有区块数据的一个显著部分(例如1/8),节点在P2P网络中与许多对等节点保持连接。当一个节点需要对特定数据进行采样时,它会向它知道负责存储该数据的对等节点之一发出请求。

如果每个节点需要下载和存储所有数据的1/8,那么PeerDAS理论上可以将区块扩展8倍(实际上是4倍,因为我们会因纠错编码的冗余而损失2倍)。PeerDAS可以逐步推出:我们可以有一个阶段,专业权益者继续下载完整的区块,而独立权益者只下载1/8的数据。

除此之外,EIP-7623(或类似的2D定价替代方案)可以用于对执行块的最大大小(即一个区块中的“常规交易”)设置更严格的限制,这样可以更安全地增加区块目标和L1燃料上限。从长远来看,更复杂的2D数据可用性采样协议将让我们更进一步,进一步增加区块空间。

改善 L2

当今二层协议可以改进的四个关键方面。

  1. 使用数据压缩更有效地利用字节

我的数据压缩图示继续在这里可用

天真地说,一笔交易大约占用180字节的数据。然而,有一系列的压缩技术可以在几个阶段将这个大小减小;通过最佳的压缩,我们可能最终将每笔交易的大小降至不到25字节。

  1. 乐观的数据技术通过仅在特殊情况下使用L1来保护L2。

Plasma是一类技术,允许你在正常情况下将数据保留在L2上,同时为某些应用程序提供与Rollup等价的安全性。对于以太坊虚拟机(EVM),Plasma不能保护所有代币。但受Plasma启发的构建可以保护大多数代币。而且,比Plasma简单得多的构建可以在今天的validium上有很大的改进。那些不愿意将所有数据放在链上的L2应该探索这样的技术。

  1. 继续改进与执行相关的约束

一旦Dencun硬分叉激活,使得设置使用引入的区块的Rollups便宜了100倍。Base Rollup的使用立即激增:

这反过来导致基础层达到了其内部燃料限制,导致费用意外激增。这导致人们更普遍地认识到以太坊的数据空间不是唯一需要扩展的东西:Rollups 本身也需要进行内部扩展。

其中一部分是并行化;Rollups 可以实现类似于EIP-648的东西。但同样重要的是存储和计算与存储之间的交互效应。这是Rollups 的一个重要工程挑战。

  1. 持续提高安全性

我们距离一个真正由代码保护的Rollups 的世界仍然遥远。实际上,根据l2beat,只有这五个,其中只有Arbitrum 是全 EVM 的,甚至已经达到了我所称的“第一阶段”

这个问题需要直面。虽然我们目前还没有足够信任乐观或基于SNARK的EVM验证器的复杂代码,但我们绝对可以朝着这个方向迈出一半的步伐,并设立安全委员会,只有在高门槛下(例如我提议的8中的6;Arbitrum正在执行12中的9)才能撤销代码的行为。

生态系统的标准需要变得更加严格:到目前为止,我们一直很宽容,只要项目声称“正在走向去中心化”,我们就接受了任何项目。到年底,我认为我们的标准应该提高,并且我们应该只将一个项目视为Rollup,如果它实际上已经达到至少第一阶段。

在此之后,我们可以谨慎地向第二阶段迈进:一个真正由代码支持的世界,只有当代码“显然与自身矛盾”时(例如接受两个不兼容的状态根,或者两个不同的实现给出不同的答案),安全委员会才能干预。实现这一点的一种安全方式是使用多个证明者实现

这对于以太坊更广泛的发展意味着什么?

2022年夏天在ETHCC上的一次演讲中,我描述了以太坊开发的当前状态,将其比作S曲线:我们正在进入一个非常快速转变的时期,在这之后,随着L1的巩固和开发重新聚焦于用户和应用层,开发将再次放缓。

今天,我会认为我们明显处于这个S曲线的减速右侧。截至两周前,以太坊区块链的两个最大变化——切换到权益证明和重新架构到区块——已经完成。进一步的变化仍然很重要(例如,Verkle树单插槽终局性协议内的账户抽象),但它们并不像权益证明和分片那样彻底。在2022年,以太坊就像是一架飞机在飞行中更换引擎。在2023年,它正在更换机翼。Verkle树过渡是主要剩余的真正重要的一个(我们已经为此有了测试网络);其他的更像是更换尾翼。

EIP-4844的目标是进行一次单一的重大变化,以确保Rollups长期稳定。现在区块已经出现,未来升级到具有16 MB区块的完整的danksharding,甚至将密码学转换为64位的高速场STARKs,都可以在不需要Rollups和用户进一步行动的情况下进行。它也加强了一个重要的先例:以太坊开发过程按照长期存在的、被充分理解的路线图进行,以及考虑到“新以太坊”的应用程序(包括L2)得到了一个长期稳定的环境。

这对于应用程序和用户意味着什么?

以太坊的前十年基本上是一个培训阶段:目标是让以太坊L1起飞,而应用程序主要是由一小群热心人士进行的。许多人认为过去十年缺乏大规模应用程序证明了加密货币是无用的。我一直反对这种观点:几乎所有不是金融投机的加密货币应用都依赖于低费用——因此,当我们有高费用时,我们主要看到的是金融投机,并不奇怪!

现在我们有了区块,这个长期束缚我们的关键约束开始消失了。费用终于大大降低了;七年前我说的“货币的互联网不应该超过五美分一笔交易”的说法终于成真了。我们还没有完全摆脱困境:如果使用量增长太快,费用仍可能增加,我们需要继续努力在未来几年进一步扩展区块(以及分别扩展Rollups)。但我们看到了隧道尽头的光明。

对开发者来说,这意味着简单:我们再也没有任何借口了。直到几年前,我们设定了一个低标准,构建的应用明显不能在规模上使用,只要它们作为原型工作,并且具有合理的去中心化性即可。今天,我们拥有了所有我们需要的工具,事实上,大部分我们将拥有的工具,来构建同时具有密码朋克和用户友好性的应用。因此,我们应该出去做。

许多人正在应对这一挑战。Daimo钱包明确将自己描述为以太坊上的Venmo,旨在将Venmo的便利性与以太坊的去中心化相结合。在去中心化社交领域,Farcaster做得很好,将真正的去中心化(例如,请参阅如何构建你自己的替代客户端的指南)与优秀的用户体验相结合。与以前的“社交fi”炒作浪潮不同,普通的Farcaster用户并不是去赌博——这是一个加密应用程序能否真正可持续的关键测试。


这篇帖子是通过主要的Farcaster客户端Warpcast发送的,并且这张截图是从替代的Farcaster + Lens客户端Firefly中拍摄的。

这些是我们需要建立并扩展到其他应用领域的成功案例,包括身份、声誉和治理。

今天构建或维护的应用程序在设计时应考虑到 2020 年代的以太坊

以太坊生态系统仍然有大量应用程序基于根本上的“2010年代以太坊”工作流运行。大多数ENS活动仍然在第1层进行。大多数代币发行发生在第1层,没有认真考虑确保在第2层桥接的代币可用(例如,看到这位ZELENSKYY memecoin的粉丝)赞赏该币种持续向乌克兰捐款,但抱怨第1层的费用太高)。除了可扩展性之外,我们在隐私方面也落后了:POAPs都是公开的链上,这对于某些用例可能是正确的选择,但对于其他用例来说非常不理想。大多数DAO和Gitcoin Grants仍然使用完全透明的链上投票,使它们极易受到贿赂(包括追溯的空投)的攻击,而且已经被证明严重扭曲了贡献模式。今天,ZK-SNARKs已经存在多年了,但许多应用程序甚至还没有开始正确使用它们

这些都是辛勤工作的团队,他们必须处理庞大的现有用户群,所以我不会因为他们没有同时升级到最新的技术浪潮而指责他们。但很快,这种升级需要发生。以下是“基本上是2010年代以太坊工作流”和“基本上是2020年代以太坊工作流”之间的一些关键区别:

基本上,以太坊不再只是一个金融生态系统。它是“中心化技术”的大部分内容的全栈替代品,甚至提供了一些中心化技术所没有的东西(例如,与治理相关的应用程序)。我们需要考虑到这个更广泛的生态系统来构建。

结论

  • 以太坊正在经历一个决定性的转变,从一个“非常快速的L1进展”时代转变为一个L1进展仍然非常重要,但相对更平和,对应用程序的干扰较少的时代。
  • 我们仍然需要完成扩展工作。这项工作将更多地在幕后进行,但仍然非常重要。
  • 应用程序开发者不再只是构建原型;我们正在构建供数百万人使用的工具。在整个生态系统中,我们需要根据这一点完全重新调整思维方式。
  • 以太坊已经从“只是”一个金融生态系统升级为一个更加彻底的独立去中心化技术栈。在整个生态系统中,我们也需要根据这一点完全重新调整思维方式。

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