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V神分享以太坊分片新方向：什么是EIP-4844
03月24日 18:08
摘要
1. EIP-4844将有望降低以太坊网络对于储存和内存的性能要求，并可能将所有Roll-up手续费降低到当下水平的百分之一。
2. Vitalik等人提出使用新的Proto-danksharding取代danksharding，作为以太坊全新的分片设计。
3. Blob携带交易是Vitalik此前提出的一种新的交易形式，能够大幅减少调用数据（Calldata）的消耗，降低Roll-up的消耗。
4. 在Danksharding设计下，分片系统得到大大简化，layer1和roll-up之间可以直接同步，分片提供给Roll-up处理用的数据容量将会更大，延迟确认问题也得到了避免。
5. EIP-4844将有如下六大优点：利于Rollup、更低的Gas Fee、向前兼容、存在于信标节点中、减少硬盘使用、缩短Blob数据存在时间。
3月19日，以太坊创始人Vitalik Buterin在推特上分享了他本人关于EIP-4844（即Proto-danksharding）的常见问题回答。在提案中，Vitalik等人提出使用新的Proto-danksharding取代danksharding，作为以太坊全新的分片设计。该提案有望降低以太坊网络对于储存和内存的性能要求，并可能将所有Roll-up手续费降低到当下水平的百分之一。
以太坊升级：信标链+分片+Layer 2
我们知道，自其生态急剧增长导致系统性能不足以来，以太坊升级就成为了加密货币领域最重要的事件之一。为了提高系统交易速度，降低手续费，目前，以太坊已经规划了以分片和Rollup技术为中心的扩容方案。在这一方案中，分片与信标链同步上线，共同构成新一代以太坊的基本架构，“信标链+分片链+Layer 2”将由内向外地共同构成将来的以太坊系统。
在这一未来的系统中，信标链位于核心地位，除了给整个以太坊提供权益证明（PoS），形成共识层外，还起到与其他分片链交联（Crosslink）进行同步的作用。信标料如同心脏一般，通过持续12秒的时隙（Slot）和由32个时隙组成的时段（Epoch）协调整个网络。此外，信标链还通过产生随机数给分片链分配验证者，为各大分片链提供了统一的安全保障。每一个时隙，信标链都会从验证者中随机选择一个节点，使之成为区块提议者（Block Proposers）。对于分片链来说，每个时隙也会产生一个区块提议者。每一个时段，信标链还会将验证者均匀分配到各个时隙中，再从各时隙验证者中随机选出每组至少128个节点，成为验证委员会（Committees）见证区块，判断信标链区块和分片区块的有效性。
目前的分片技术主要是数据分片（data sharding），以太坊信标链连接有64条分片链，这也意味着初代高达以太坊64倍的处理能力。各大分片链相对独立，以太坊地址将根据其开头的几个字母分为多类，每一分片处理来自同一类地址的交易。每个节点只需要储存以太坊网络上所有交易的一部分，并且只验证自己负责的这部分。而节点如果需要用到存放在其他节点上的数据，则可以通过信标链进行沟通协调。由于分片为提供数据容量，交易的具体处理和只能合约运行的任务则主要由生态内的Layer-2层，尤其是Roll-up项目负责。
EIP-4844和DankSharding
EIP-4844的主要目的，在于解决目前以太坊虚拟机（EVM）无法执行所谓“blob携带交易“（blob-carrying transaction）的问题，使用新的Proto-danksharding取代danksharding。因此EIP-4844也被称作Shard Blob Transactions。
Blob携带交易是Vitalik此前提出的一种新的交易形式，能够大幅减少调用数据（Calldata）的消耗，降低Roll-up的消耗。对于Blob携带交易来说，将会附带一个Blob额外数据块，这一数据块大小可达125kB。但Blob携带交易此前无法被EVM执行层访问，而只能被检视。
Danksharding则是此前以太坊开发组所推崇的扩容解决方案，以开发组成员Dankrad Feist的名字命名，旨在兼顾去中心化与安全性的条件下完成扩容。Vitalik还在今年2月14日开展了关于Danksharding的Workshop。在我们先前的博客文章《终局之战：揭秘V神的区块链扩容最优解》中曾提及，Vitalik等人认为未来没有如果某个单一Rollup技术能够占据全部市场，出现各种Rollup并存的局面，那么由于跨域MEV（cross-domain miner extractable value opportunity）的存在，多个Rollup存在复杂的交易与套利机会，最终也会形成少部分人为谋取MEV控制整个区块链系统产块的状况。
由于中心化的区块产出是难以避免的，破局思路只能是将区块构建者与提议者的角色分离开，即提议者-构建者分离（PBS）。区块构建者为了获得最大利润，在交易池中按gas fee由高到低排序并构建区块内容，继而向提议者（即验证者）出价，提议者则只能选择出价最高的人创建区块。但在此前的分片设计中，各大分片和信标链都是独立进行验证的，这成为落实PBS的阻碍。
Danksharding正是据此，围绕跨域MEV阻力的问题进行重新设计，以对抗MEV导致的中心化趋势。在全新的Danksharding分片中，信标链将会包含所有区块，数据将由委员会统一认证。在这种新的设计下，分片系统得到大大简化，layer1和roll-up之间可以直接同步，分片提供给Roll-up处理用的数据容量将会更大，延迟确认问题也得到了避免。预期与今年年底，danksharding将在上海硬分叉升级后正式部署到以太坊系统中。升级完成后，Arbitrum、Optimism等Layer2项目有望受益。
结语
据网站eip4844.com，EIP-4844将有如下六大优点：利于Rollup、更低的Gas Fee、向前兼容、存在于信标节点中、减少硬盘使用、缩短Blob数据存在时间。EIP-4844可能成为以太坊发展历史上的又一大重要节点。
作者：Gate.io 研究员 Edward H.
*本文仅代表观察员观点，不构成任何投资建议。
*本文内容为原创，版权为Gate.io所有，如需转载请注明作者和出处。
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