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:
- EIP-4884:分片 blob 事务
- EIP-1153:瞬态存储操作码
- EIP-4788:EVM 中的信标块根
- EIP-5656:MCOPY – 内存复制指令
- EIP-6780:仅在同一事务中自毁
- EIP-7516:BLOBBASEFEE 操作码*
- EIP-7044:锁定 Capella 上的自愿退出域
- EIP-7045:增加最大证明包含槽
- 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。
- 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。
- 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。
以太坊发展路线图(来源:ETH中文)
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。
作者: Wayne
译者: Sonia
审校: KOWEI、Edward、Elisa、Ashley 、Joyce BeelenHe、
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