Что такое EIP-4844? Как обновление Канкуна снижает комиссии за транзакции Ethereum?

После Шанхайского обновления завершился последний этап перехода сети Ethereum к PoS-консенсусу, что означает переход от фазы "The Merge" к фазе "The Surge". В настоящее время Ethereum срочно требуется решить проблему масштабируемости. Для поддержания консенсуса каждый узел должен хранить и проверять все транзакции, происходящие в сети, что приводит к низкой производительности, высоким комиссиям и серьезной перегрузке сети. Все это приводит нас к грядущему обновлению Cancun.

Обзор обновления Cancun

После "The Merge" в сети Ethereum появился Слой консенсуса, отвечающий за PoS-консенсус, и Слой исполнения, отвечающий за выполнение кодов контрактов. Ethereum готовится к обновлению Cancun-Deneb, часто просто называемому обновлением Cancun. Здесь "Deneb" обозначает обновления Слоя консенсуса, а "Cancun" обозначает обновления Слоя исполнения.

Цель обновления заключается в улучшении масштабируемости сети, обеспечении безопасности и доступности данных путем увеличения объема хранения данных и снижения транзакционных затрат, создавая тем самым основу для полностью разделенной сети в будущем.

Согласно официальной документации Ethereum, обновление Cancun будет состоять из пяти EIP (Ethereum Improvement Proposals), главное содержание из которых представляет EIP-4844.

В следующей главе мы более подробно рассмотрим EIP-4844. Вот краткий обзор этих EIP:

• EIP-1153: Снижает стоимость хранения данных в цепочке, улучшая пространство блоков.
• EIP-4788: Улучшает конструкцию межцепных мостов и пулов для стейкинга.
• EIP-5656: Вносит незначительные изменения в код, связанный с Ethereum Virtual Machine (EVM).
• EIP-6780: Исключает код, который может потенциально завершить работу смарт-контрактов.

Ожидается, что обновление Cancun будет выпущено во второй половине 2023 года, конкретная дата пока не подтверждена. Как отмечает Алекс Стокс, исследователь Ethereum Foundation, вероятная дата активации обновления Cancun может быть в октябре 2023 года.

EIP-4844 (Proto-Danksharding)

EIP-4844, также известный как Proto-Danksharding, можно рассматривать как предварительную версию решения масштабируемости Danksharding, служащую временной мерой до завершения Ethereum 2.0. Его целью является удовлетворение потребностей блокчейн-приложений в данных путем возможности временного хранения и доступа к данным вне цепочки Ethereum.

Danksharding

Шардирование эторешение масштабируемости Layer 1. Оно разделяет сеть блокчейна на несколько меньших регионов, или "фрагментов". Каждый фрагмент содержит состояние и историю транзакций определенных типов адресов, и эти записи изолированы от других фрагментов. Когда активируется фрагментация, каждый узел в сети блокчейна хранит и обрабатывает только транзакции в своем соответствующем фрагменте, вместо обработки транзакций из всей сети. Однако, согласно теории "трехлеммы блокчейна", с улучшением масштабируемости за счет фрагментации, децентрализация и безопасность сети могут относительно уменьшиться.

Danksharding - это новый дизайн фрагментации, предложенный исследователем Ethereum Данкрадом Фейстом в конце 2021 года, и он представляет собой замену первоначальной идеи внедрения 64 фрагментированных цепей.

Вместо того чтобы сосредоточиться на устранении недостатков фрагментированного решения первого поколения, Danksharding акцентирует внимание на улучшении доступности данных для Rollups. Вводится новая концепция: вместо распределения всех данных по различным фрагментированным цепям, все данные объединяются вместе, что приводит к созданию мега-блока (данные блока затем распределяются на 256 групп). Таким образом, Layer 1 Ethereum становится единым уровнем осуществления расчетов и доступности данных, сосредоточиваясь исключительно на проблемах данных. Различные команды Layer 2 могут затем сосредоточиться на решении своих собственных задач развития Rollups, существенно усиливая усилия по масштабированию.

Проще говоря, Danksharding стремится реализовать идеальное видение "централизованного блок-производства, децентрализованной верификации и сопротивляемости цензуре". В результате он считается наиболее многообещающим путем преодоления трехлеммы блокчейна. Однако из-за технических сложностей внедрения, обновление Канкун примет краткосрочное промежуточное решение с запуском "промежуточной версии Danksharding", также известной как Proto-Danksharding.

Проще говоря, Danksharding стремится реализоватьПроект Danksharding — это идеальная видящаяся концепция "централизованного создания блоков, децентрализованной верификации и устойчивости к цензуре". В результате он считается наиболее многообещающим путем преодоления трехлеммы блокчейна. Однако из-за технических вызовов реализации, обновление Канкун примет краткосрочное промежуточное решение, представив "предварительную версию Danksharding", также известную как Proto-Danksharding. Proto-Danksharding был предложен командой Protolambda из OP Labs, откуда и произошло название. Как предшественник Danksharding, Proto-Danksharding внедрит множество изменений, предложенных в Danksharding. Однако, фактического разделения данных не происходит; все валидаторы и пользователи все еще должны непосредственно верифицировать доступность полных данных. Среди множества обновлений, которые будут внедрены в Proto-Danksharding, наиболее значимым является введение концепции "BLOB". Это привнесет новый тип транзакции в сеть, известный как "транзакция с переносом BLOB", и новую платежную систему, названную "многомерным рынком комиссий". BLOB и транзакция с переносом BLOB — как следует из названия, транзакция с переносом BLOB представляет собой транзакцию, которая переносит "BLOB". По существу, это похоже на обычные транзакции, но с дополнительным фрагментом данных, BLOB. Итак, что такое "BLOB"? Сокращение от "Binary Large Object", BLOB представляет собой форму данных, содержащих информацию, отправленную с Layer 2, с целью отличаться от Calldata на Layer 1. Проще говоря, BLOB действует как внешнее временное хранилище. Он не хранит данные транзакций Layer 2 непосредственно на Layer 1, что значительно снижает затраты на хранение. Основное преимущество заключается в том, что для Layer 2 будущие затраты на хранение будут ниже, а скорость выше. Это будет благоприятно для Layer 2 и составит начальное решение масштабируемости Ethereum. В настоящее время данные, отправленные с Layer 2 на Layer 1, представлены в форме Calldata, что дорого для хранения/передачи и занимает ценное пространство хранения Layer 1. В отличие от этого, данные BLOB обладают двумя важными особенно.Blob-данные являются менее дорогостоящими и занимают меньше пространства по сравнению с Calldata, которые нужно хранить постоянно на уровне Layer 1. Исходя из текущей информации, время хранения Blob-данных на уровне консенсуса будет составлять от двух недель до месяца. После этого периода Blob-данные удаляются и их, возможно, сохраняют в специальной децентрализованной сети хранения для доступа пользователей.

Официальная метафора, используемая для описания отношения между Blob и Ethereum Layer 1, - это "Sidecar". Для тех, кто не знаком, мотоцикл со стороны состоит из обычного мотоцикла с прикрепленным одноколесным устройством, предоставляющим дополнительное сиденье. Обе части соединены друг с другом: они движутся вместе, включая и отключая двигатель мотоцикла. В то же время каждая часть имеет свою собственную функциональность.

Применяя эту метафору к Ethereum, основной мотоцикл представляет собой первичный уровень 1 Ethereum, а sidecar представляет Blob. Это означает, что хотя работа Blob зависит от основной цепи (как движение sidecar зависит от мотоцикла), он также работает параллельно с основной цепью и обладает степенью автономности, подобной тому, как sidecar имеет свое собственное отдельное пространство, отделенное от мотоцикла.

Многомерный рынок сборов

Действительно, как уже упоминалось ранее, Blob-данные хранятся на узлах слоя консенсуса и имеют определенный срок службы. Учитывая разницу в потреблении ресурсов и затратах между Blob-данными и Calldata-данными, логично ожидать введения нового рынка сборов с механизмом ценообразования Gas, отличающимся от традиционной сети уровня 1. Это соответствует видению Виталика Бутерина о "многомерном рынке сборов".

Идея многомерного рынка сборов заключается в создании более гибкой и динамичной системы сборов, способной адаптироваться к различным типам данных и потребностям в транзакциях, обеспечивая более эффективную и справедливую систему ценообразования.

В настоящее время конкретные детали этого механизма многомерного сбора не были полностью раскрыты.

Преимущества, привнесенные EIP-4844 и обновлением Cancun

Что касается самого содержания обновления, введение концепции Blob создает прочную основу для будущей реализации Danksharding в Ethereum. Это также продвигает развитие сети Ethereum.ближе к достижению "многомерного платежного рынка", пропагандируемого Виталиком Бутериным. Пользователи испытают значительное снижение затрат на транзакции на уровне 2, а затем на уровне 1.

Смотря вперед, мы можем ожидать значительного снижения комиссий за транзакции в сети Ethereum и улучшения ее производительности. Эти разработки предоставят важные основы для роста экосистемы на уровне 2 на сети Ethereum, включая взрывное появление приложений.

С более актуальной точки зрения ожидается, что обновление Канкун будет полезно для уровня 2 Ethereum и все еще популярного LSDFi (масштабируемый децентрализованный финансовый инструмент). Новость о предполагаемом запуске обновления в октябре может представить пользователям золотую возможность "DCA (Dollar Cost Average) своих ETH сумок".