EIP-4844: Proto-danksharding como pode reduzir significativamente o custo do Rollup do Ethereum

Proto-danksharding: conceito e funcionamento

Com a conclusão da fusão e da atualização de Xangai, o Ethereum passou de um protocolo de prova de trabalho para um protocolo de consenso de prova de participação. O próximo projeto importante no roteiro do Ethereum é a proposta de melhoria do Ethereum (EIP)4844, também conhecida como "blobs de dados nativos". Essa alteração de código visa melhorar a escalabilidade dos rollups construídos sobre o Ethereum. O EIP 4844 é nomeado após os desenvolvedores principais do Ethereum "Protolambda" e Dankrad Feist, introduzindo um novo tipo de transação chamado blobs, aumentando os requisitos de dados e armazenamento dos blocos do Ethereum e criando um novo mercado de taxas que separa a precificação dos blobs das transações regulares.

Rollups são protocolos que dependem de blockchains de Layer 2 ( como Ethereum ) para a disponibilidade de dados ( DA ) ( que facilitam a disseminação e o armazenamento temporário de lotes de dados de transações. Em geral, os rollups baseados em contratos inteligentes dependem da DA do Ethereum, e também dependem do Ethereum para a liquidação de transações ) e verificação (. Esses rollups leem dados especificamente das camadas DA como Ethereum e executam transações válidas e códigos de contratos inteligentes. Os rollups construídos sobre o Ethereum dependem dos dados de transações em lote contidos nos blocos do Ethereum para garantir a autenticidade das transações. O ordenadores processam e compactam as transações dos usuários de forma econômica para enviá-las aos atores da camada DA.

Normalmente, o custo de publicar uma grande quantidade de dados na Ethereum é elevado, em parte porque a rede armazena os dados permanentemente como parte do histórico de transações em um campo chamado "CALLDATA". Com o EIP 4844, cada bloco criará espaço adicional de 512kB ou 768kB para rollup. Os desenvolvedores principais da Ethereum estão avaliando quanto espaço extra deve ser criado para transações blob. É importante notar que os dados publicados nesse espaço serão armazenados por cerca de três semanas. Devido à brevidade dos dados verificados por transações blob e ao mercado de preços independente para blob, isolado de outros tipos de transações, teoricamente, o custo de publicar dados no Ethereum através de rollup será significativamente reduzido. Com o tempo, os desenvolvedores planejam introduzir técnicas de amostragem de dados, de modo que os dados blob não precisem ser baixados completamente para os nós completos da Ethereum para validação, reduzindo ainda mais o custo de rollup. O proto-danksharding é um prelúdio e "protótipo" do danksharding completo, que permitirá que os nós da Ethereum baixem fragmentos de dados blob para determinar a disponibilidade do blob completo.

Este artigo explora em profundidade os detalhes do funcionamento do EIP-4844, as limitações do proto-danksharding, o plano de evolução do EIP-4844 para um danksharding completo, e discute os benefícios diretos das mudanças no código para os usuários finais e desenvolvedores de aplicativos descentralizados )dapp( quando implementadas conforme o planejado no outono de 2023. Considerando que o foco do danksharding completo é apoiar o ecossistema de rollup de Layer 2 e modularizar a escalabilidade do Ethereum, as mudanças no código a serem implementadas na próxima atualização do Ethereum serão um importante campo de teste para a teoria de blockchain modular aplicada em escala em uma das maiores blockchains públicas do mundo.

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Contexto

EIP-4844 é considerado uma atualização de escalabilidade para o Ethereum. No entanto, é importante notar que a alteração do código não aumentou ou introduziu melhorias substanciais na capacidade de transação do Ethereum em si. O Proto-danksharding reduz o custo de publicação de grandes volumes de dados no Ethereum, diminuindo assim os custos operacionais do rollup. O EIP-4844 é visto como um aprimoramento da escalabilidade do Ethereum, pois torna as redes Layer 2 construídas sobre o Ethereum mais econômicas, mas a alteração do código não aumentou a escalabilidade do Ethereum como uma blockchain geral para execução de transações e códigos de contratos inteligentes.

Nos últimos quatro anos, a atividade de negociação de rollups de Ethereum, como Arbitrum, Optimism, StarkNet, zkSync e Polygon zkEVM, tem crescido. Uma plataforma de dados estima que o volume de transações por segundo implementado em todas as redes Layer 2, )TPS(, é 3,8 vezes a média diária de TPS do Ethereum.

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De acordo com os dados fornecidos por uma instituição de pesquisa através de uma plataforma de análise de dados, em comparação com os custos de implementar código e realizar transações diretamente na Ethereum, o rollup economiza mais de 99% das taxas de gás para os usuários finais e desenvolvedores de dapps.

Até 13 de junho de 2023, o custo de enviar transações em dois dos rollups de Ethereum mais populares, um rollup do tipo OP e outro rollup do tipo OP, varia entre cerca de 0,03 dólares a 0,05 dólares. No entanto, em situações de alta atividade na blockchain e congestionamento da rede, esses custos podem, por vezes, disparar para mais de 1 dólar.

O objetivo do EIP-4844 é reduzir os custos de rollup através da introdução de um novo tipo de transação, conhecido como objeto binário grande, ou blob. Abaixo está uma descrição passo a passo do ciclo de vida das transações blob definidas pelo EIP-4844:

  1. O usuário envia transações para o ordenado rollup
  2. O organizador agrupa várias transações de usuários em um grande lote de transações.
  3. O ordenado gera transações contendo dados blob
  4. O ordenator envia a transação blob para o pool de memória do Ethereum
  5. Os validadores do Ethereum empacotam transações blob em blocos.
  6. O bloco é transmitido para a rede e validado por outros validadores.
  7. Os dados blob são armazenados na Beacon Chain por cerca de 3 semanas.
  8. Os dados blob são descartados após expirarem, mas o hash da transação ainda é mantido no bloco.

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O EIP-4844 não afeta como as transações regulares enviadas para o pool de memória do Ethereum são incluídas nos blocos, nem afeta o mercado de taxas que determina o preço do espaço em bloco do Ethereum, mas o EIP-4844 realmente aumenta os requisitos de armazenamento dos blocos do Ethereum. O espaço de dados adicional é para anexar transações blob aos blocos. Um blob é como um veículo auxiliar, que pode ser anexado aos blocos do Ethereum, sem afetar ou ocupar o espaço de bloco existente para processar transações regulares. O espaço de bloco blob será leiloado com base em seu próprio mercado de taxas, imitando o design do mercado de taxas do EIP 1559. Para mais informações sobre o EIP 1559, por favor, leia o relatório de pesquisa relevante. Inicialmente, as transações blob terão quase nenhum custo. Depois disso, a cada bloco confirmado, se mais da metade do espaço de bloco blob ) for utilizado, pelo menos 256kB (, o custo das transações blob aumentará em 12,5%. Para cada bloco em que o espaço de bloco blob não foi plenamente utilizado, ou seja, se o espaço de bloco blob estiver preenchido em menos de 50%, o custo do blob diminuirá em 12,5%.

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As transações Blob não serão armazenadas indefinidamente na Ethereum, mas sim armazenadas na camada de consenso da Ethereum )CL(, ou seja, na Beacon Chain, e serão descartadas dos nós CL após três semanas. O Proto-danksharding permitirá que cada bloco tenha no máximo quatro blobs, com cada blob podendo conter até 128kB de dados adicionais. O limite máximo de espaço de blob de 512kB por bloco pode mudar com base nos testes em andamento do EIP-4844. Os desenvolvedores estão discutindo ativamente a possibilidade de aumentar esse limite de 4 blobs para 6. Cada blob representa uma oportunidade única para um ordenadora de rollup confirmar um lote de transações na Ethereum. Aproximadamente 7094 blocos são gerados diariamente na Ethereum, e após o EIP 4484, assumindo um limite de 4 blobs/bloco, até 28376 blobs podem ser processados diariamente. )Este é um valor máximo teórico, que devido à variação dinâmica das taxas de blob, pode nunca ser alcançado na prática. O custo de processar continuamente o número máximo de blobs por bloco é muito caro para um ordenadora (.

Nos últimos seis meses, o ordenhador que opera em um rollup da classe OP foi o segundo rollup Ethereum mais popular em termos de atividade de transações, enviando cerca de 3126 lotes de transações para Ethereum todos os dias.

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O volume de transações confirmadas em um rollup do tipo OP é aproximadamente o dobro do de outro rollup do tipo OP e, assim como o outro rollup do tipo OP, depende de um ordenator para publicar dados na Ethereum através de CALLDATA para concluir transações. Outros exemplos de rollups populares na Ethereum incluem, mas não estão limitados a, um rollup ZK, um rollup ZK e um rollup ZK. Em um rollup do tipo OP, mais de 90% das taxas vêm das taxas de CALLDATA da Layer 1.

A introdução de espaço de armazenamento de dados dedicado, por menor que seja no início, visa reduzir o custo de usar o Ethereum como a camada de DA para todos os rollups baseados no Ethereum. De forma conservadora, os desenvolvedores de rollup estimam que, a partir da ativação do EIP 4844, as taxas de rollup podem reduzir entre 100% e 900%. No entanto, essas estimativas podem mudar com base no aumento da adoção e atividade de rollup nos meses antes e depois da ativação do banco de dados original.

O custo das transações blob, embora possa ser mais barato do que as transações normais no início da ativação do EIP 4844, pode rapidamente aumentar se o número de rollups construídos sobre o Ethereum crescer. Além disso, embora cada blob tenha como objetivo fornecer a um único ordenator a oportunidade de publicar até 128kB de dados, os ordenadores de rollup podem coordenar-se para que um único blob contenha dados de vários rollups. Os desenvolvedores do Ethereum perceberam que, devido ao número limitado de blocos e ao fato de que um único lote de transações pode não conseguir aproveitar completamente o espaço de dados de 128kB de cada transação blob, pode surgir um mercado secundário para a precificação de blobs. Embora prevenir o surgimento de um mercado secundário fora da cadeia seja uma prioridade, ao invés de introduzir um nível mais alto de complexidade no protocolo para evitar essa possibilidade, atualmente, os desenvolvedores estão adotando uma abordagem de "esperar e observar", introduzindo blobs através do EIP 4844, e pretendem otimizar ainda mais o EIP 4844 no futuro.

Proto-danksharding estabeleceu as bases para a introdução de tecnologias mais avançadas, a fim de reduzir ainda mais o custo dos blobs sem aumentar a carga computacional dos nós. Conhecido como danksharding completo, a ideia completa para os blobs é aumentar o número máximo de blobs por bloco de 4 para 64.

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Danksharding Completo

Quatro blobs aumentam o tamanho do bloco do Ethereum em 512kB. Seis blobs aumentam ainda mais o tamanho do bloco do Ethereum em 768kB. Como mencionado anteriormente, o espaço extra do bloco é estritamente utilizado para transações de blob e não armazena dados de forma permanente, como o espaço de bloco normal. A visão completa do EIP 4844 é introduzir até 64 blobs no Ethereum, e fazer isso sem aumentar significativamente a carga computacional dos nós de validação de blocos. Para alcançar o danksharding completo, o Ethereum precisa implementar duas tecnologias: amostragem de disponibilidade de dados )DAS( e codificação de apagamento.

) amostragem de disponibilidade de dados ###DAS (

No contexto da validação de transações de Layer 2 rollup, o objetivo do DAS é garantir que todos os fragmentos de dados agrupados pelo ordenaador tenham sido publicados na cadeia. Nós completos são escolhidos aleatoriamente, baixam um bloco de dados do blob e geram uma prova de disponibilidade de dados. Quanto mais vezes um nó completo amostra os dados, mais certeza há de que todos os dados foram fornecidos pelo ordenaador sem

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Comentário
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ZkProofPuddingvip
· 08-14 08:44
rollup finalmente vai entrar na era dos cidadãos!
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LiquidatedAgainvip
· 08-13 20:40
Persistir em comprar na baixa 1.8k Ser liquidado 1.6k Não me importo com este gás
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TestnetScholarvip
· 08-13 20:26
o nome dankrad é muito fraco
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CodeZeroBasisvip
· 08-12 04:24
Ótimo, finalmente chegou 4844!
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Anon32942vip
· 08-12 04:24
o gás finalmente caiu, está confortável, confortável.
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mev_me_maybevip
· 08-12 04:21
eth vai até à lua.
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OnchainUndercovervip
· 08-12 04:20
O gás vai descer novamente??
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FloorPriceWatchervip
· 08-12 04:06
Quando é que o Gas vai descer, depois de tantas propostas de melhoria?
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