坎昆升级与EIP-4884全面解析：技术细节与影响解读

什么是坎昆升级？

以太坊区块链即将迎来一次重要的技术革新——坎昆（Cancun）升级。与之前的上海升级类似，这次升级同样以开发者大会举办地墨西哥城市坎昆命名，延续了以太坊以城市命名升级的传统。

作为以太坊发展路线图中的关键节点，坎昆升级聚焦于执行层的改进，而协议层的升级则被称为Deneb。开发人员将这两个词合并为”Dencun”，因此这次升级也被称为Dencun升级。每次以太坊的技术升级都会引入若干重要提案，旨在优化区块链三难问题，提升网络性能和使用体验。

作为Web3领域最活跃的公链，以太坊承载着数量最多的区块链应用和协议。其底层技术的每一次重大升级都会对整个Web3生态产生深远影响，自然成为业内人士关注的焦点。

坎昆升级的重要意义

根据9月14日发布的以太坊核心开发人员电话会议记录，本次升级将包含以下重要提案：

1. EIP-4884：分片 blob 事务
2. EIP-1153：瞬态存储操作码
3. EIP-4788：EVM 中的信标块根
4. EIP-5656：MCOPY – 内存复制指令
5. EIP-6780：仅在同一事务中自毁
6. EIP-7516：BLOBBASEFEE 操作码*
7. EIP-7044：锁定 Capella 上的自愿退出域
8. EIP-7045：增加最大证明包含槽
9. EIP-7514：添加最大 Epoch 流失限制*

注：带*标识为本次会议新增提案，最后三项属于协议层Deneb升级内容。

虽然这些技术术语看起来专业复杂，但核心目标可以归纳为两点：一是优化上海升级引入的质押技术，完善质押基础设施；二是降低Gas费用并提升区块链可扩展性，为rollup技术在以太坊的广泛应用铺平道路。其中，EIP-4844作为推动Rollup发展、降低Gas费用的关键提案，成为本次升级的重中之重。

升级时间表

根据最新开发者会议，Dencun测试网Devnet-9的启动时间推迟至9月26日。有与会者建议在必要时启动Devnet-10作为短期测试补充。测试网的进度将取决于网络压力测试结果，如果开发人员对测试结果满意，将转向公共测试网阶段，包括Goerli、Sepolia等网络。只有在公共测试网运行成功后，才会在主网正式实施升级。

虽然具体升级时间尚未最终确定，但业内普遍预计将在2023年第四季度至2024年第一季度完成。

EIP-4844详解

EIP-4844（Proto-Danksharding）是以太坊基金会提出的降低gas费用、提升吞吐量的解决方案。这项提案早在上海升级前就开始讨论，但为了确保最佳实施效果，开发者决定将其推迟到坎昆升级。

从以太坊发展路线来看，在中短期内，Rollup可能是最可靠的扩容方案。由于L1交易费用居高不下，采取措施促进整个生态系统向Rollup转型势在必行。目前，Optimism和Arbitrum等Layer2解决方案的交易费用通常比以太坊主网低3-8倍，而ZK Rollups凭借更优的数据压缩能力，费用更是低至主网的40-100倍。即便如此，对许多用户而言费用仍然偏高。

数据分片（Danksharding）被视为解决Rollup长期不足的终极方案，但完全实施需要较长时间。EIP-4844因此成为过渡方案，为完整Danksharding的实现奠定基础。

Danksharding技术解析

Danksharding是2021年底由Dankrad提出的新型分片设计。相比早期讨论的分片1.0方案，这项创新技术满足了中心化出块、去中心化验证和抗审查性三大特性。

其核心创新包括：数据可用性采样（DAS）让验证节点只需检查部分数据碎片；出块者-打包者分离（PBS）将区块构建与广播职责分配给不同验证者；抗审查清单（crList）确保合法交易不被故意忽略。这套方案最终以发明者Dankrad的名字命名。

由于实现完整Danksharding的技术难度较大，需要分阶段实施。EIP-4844主要负责实现构成完整Danksharding规范的大部分逻辑框架，包括交易格式、验证规则等基础要素。

EIP-4844引入的新型Blob交易与以太坊虚拟机（EVM）可见的区块不同，这些数据仅在短时间内可用，且对EVM不可见。每个Blob可存储1MB数据，远大于以太坊平均90KB的区块大小，能显著提升交易容量。由于Blob位于共识层而非执行层，其存储成本也大幅降低。

这项技术对Layer2影响尤为显著。目前Layer2的Rollup技术需要将交易数据存储在昂贵的Calldata中，而Blob为Layer2数据提供了专属存储空间，只需保证必要时的可访问性，无需全网同步，从而大幅降低成本。

EIP-4844的深远影响

首先，它将显著降低网络交易费用，特别是Layer2解决方案的成本。其次，这次升级为未来的数据分片技术落地做好了准备。随着越来越多Layer1公链的出现，降低Layer2和主网费用有助于以太坊保持竞争优势。对终端用户而言，升级意味着更低的费用和更流畅的交易体验。此外，Blob引入的新型存储方式还将催生独立于L1 Gas费的新费用市场。

受影响的生态项目

Layer2解决方案

包括Arbitrum、Optimism、zkSync等项目将直接受益。EIP-4844通过降低数据存储成本，不仅提升这些项目的利润空间，还将吸引更多用户使用Layer2网络，促进生态繁荣。

Layer2 DeFi应用

如GMX、RDNT等强调资金费率和交易速度的DeFi协议，在升级后用户能以更低成本进行更多操作，为大规模采用做好准备。

数据可用性(DA)领域

由于Blob数据仅短期保存，历史数据调用需求可能催生新的服务和创业项目，如专为Layer2设计的DA扩容解决方案。此外，NFT、跨链桥等赛道也将受到积极影响。

未来发展路线

根据ETH中文提供的路线图，坎昆升级属于”The Surge”阶段的重要环节。该阶段目标是实现以Rollup为中心的扩容，最终达成每秒10万笔交易的吞吐量。

1. 第一阶段通过EIP4844引入Blob交易，降低Rollup成本10-100倍，结合初步的OP Rollup欺诈证明和ZK-EVMs支持，实现初步扩容。
2. 第二阶段在前者基础上，重点优化数据可用性(DA)相关技术，如数据可用性抽样的客户端、P2P设计等。

坎昆升级标志着第一阶段扩容的开始，为完全扩容奠定基础。在”The Surge”之后，以太坊还将经历The Scourge、The Verge、The Purge和The Splurge四个发展阶段。

总结展望

作为”The Surge”阶段的关键升级，坎昆升级将显著优化Layer2的用户体验和费用结构。这不仅巩固了以太坊主网的优势地位，也为Layer2赛道注入了新的发展动力。随着运营成本降低和盈利空间扩大，我们可以预见Layer2领域将迎来新一轮的激烈竞争和创新突破。