以太坊:坎昆升級：繼上海之后的又一個里程碑

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坎昆升級激活后，用戶在使用以太坊生態系統的原生加密貨幣、應用和基于ERC的token時將會體驗到速度更快，更便宜的付款。

坎昆升級簡介

Cancun-Deneb是以太坊區塊鏈下一個重要的升級，將提高以太坊網絡的可擴展性、安全性和可用性。

Cancun是基于上海升級基礎之上的以太坊執行層的額外升級，第一步已經于今年4月12日的上海升級中完成，而Deneb則代表了以太坊共識層的升級。該升級包括備受期待的EIP-4844，又被稱為Proto-DankSharding，此功能將為全面的DankSharding的實施奠定重要的基礎。

DankSharding

信標鏈的推出和合并的實施是以太坊整個框架圖升級的前兩部分，而DankSharding是第三部分，也是重頭戲。這個新設計的結構，將完全取代核心團隊最初提出的引入64條分片鏈的想法。

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DankSharding并非去允許主鏈進行更多交易，而是專注于增加rollup的數據可用性。Rollup是將區塊鏈交易捆綁在一起并對其進行處理的二層技術。任何rollup操作員都可以處理一批交易，并向主鏈提交結果和證明。使用optimistic或ZK等特定的rollup技術，網絡中的其他驗證者或智能合約可以對結果進行審查。

目前主流的以太坊二層擴展協議包括Optimism，Arbitrum，Metis,zkSyncEra和Scroll等。為了幫助以太坊網絡開啟長期過渡到完整DankSharding的進程，EIP-4844今年將引入許多關鍵執行層組件。

Proto-DankSharding

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EIP-4844又被稱為Proto-DankSharding，是以太坊開發者Protolambda和DankradFeist提出的以太坊網絡臨時升級。在EIP-4844問答頁面上，以太坊聯合創始人VitalikButerin將Proto-Danksharding描述為“stopgap”解決方案，它將在完整的分片實施之前大大降低rollup的gas費。

EIP-4844是圍繞著Rollup展開的擴容方案，也是以太坊擴容之路的第一步。在未升級之前，rollup數據被永久儲存于以太坊之上，儲存費用昂貴，用戶為rollup支付的交易成本90%是由于該儲存成本導致。

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為此，EIP-4844引入了一種全新的交易類型——BlobTransaction，數據將遷移到“Blob”之被臨時儲存，儲存時間大概為1個月，過后數據將被刪除。要想將長期數據儲存則由其他服務商根據實際需要進行儲存。

Shardblob交易

剛剛說到，EIP-4844引入了一種被稱為“blob攜帶交易”的交易類型。Blob是“binarylargeobjects”的縮寫，代表125KB有效載荷數據。要創建一個blob攜帶交易，rollup需要將其數據提交給blob并將其附加到區塊上。一個blob攜帶交易最多可以包含兩個blob。此外，為了鼓勵此類交易，升級將實施多維的EIP-1559費用市場。此功能將基于供需來為blob攜帶交易引入可變的gas費用。

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Blob攜帶交易的主要好處是成本效益。當前，rollup通過CallData永久將交易數據存儲在以太坊的區塊鏈上。但是，blob數據比CallData便宜得多，因為它不會永遠保存在執行層上。取而代之的是，信標節點將其存儲在共識層中，并且一個月或者一年后，blob會被刪除。這個過程類似于清除筆記本電腦或設備的緩存數據。

Blob雖然由EIP-4844引入，但將與最終分片中使用的格式完全兼容。在EIP-4844中，每次rollup交易最多包含2個blob，每個區塊包含8-16個blob，約為1MB至2MB。在完整的分片場景中，可以將blob進一步擴展到16MB至32MB。

也就是說，當Blob通過Proto-DankSharding成為以太坊協議的一部分之后，將在以太坊區塊中添加更多的Blob，此時以太坊的吞吐量將又一次大幅擴展，同時交易成本也會下降。

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在交易過程中，名為KZG的多項式方案將驗證發布在blob中的交易數據。像其他零知識驗證系統一樣，KZG可以在無需披露blob中的全部內容的前提下進行驗證。

坎昆升級的核心：EIP-4844

根據6月份的以太坊執行層核心開發者會議，坎昆升級包含了5個EIP，旨在增加更多的數據存儲和降低費用。升級的核心內容為EIP-4844，該EIP旨在通過以太坊節點實現鏈下數據的臨時存儲和檢索，以滿足區塊鏈應用程序的數據和存儲需求。

Devnet測試網不斷完善

自2022年10月，以太坊開發人員就為EIP-4844啟動了多客戶端測試網絡，也稱為devnet。自今年4月12日“上海升級”成功激活以來，以太坊開發者第一時間將注意力轉移到“坎昆升級”的籌備工作上。

確切地說，Cancun是以太坊執行層下一次升級的名稱，而Deneb是對應以太坊共識層的升級名稱。在ACDE電話會議期間，開發人員討論了Cancun/Deneb升級的最終范圍，該升級將以EIP-4844為核心，即blob交易類型的實施，Deneb的準備工作，從推出Devnet5開始。

對Devnet5進行了一些顯著的更改，例如執行層禁止零blob交易，將blob交易類型切換為0x03以及解耦blob和區塊。在引擎API更新方面，有計劃將相應的證明添加到尚未合并的getBlobsBundleV1上，并將“getPayloadV3”和“getBlobsBundleV1”調用合并為一個。信標鏈API方面，添加blob簽名端為可選。

今年5月底，以太坊社區開發人員terence.eth分享了第22次EIP-4844實施者電話會議內容，會議主要涵蓋三大主題：1.Deneb引擎API版本控制；2.將“data_gas_used”添加至執行標頭；3.Devnet6范圍和測試更新。

其中，會議已確定在EIP-4844更新中將“data_gas_used”添加至執行標頭，因為之前使用的EIP1559中，常規基本費用是使用當前標頭計算的。在EIP-4844中，數據gas計算使用父標頭而不是當前標頭，excess_data_gas是下一個區塊的定價，而base_fee是當前區塊的定價。此外，會議決定為讓Devnet6涵蓋“data_gas_used”更新，在“data_gas_used”轉移至Devnet6之前，使用另一個從屬于EIP4844的測試網進行測試。

6月底，以太坊基金會DevOps團隊的開發者表示，所有EL和CL客戶端團隊都通過了Devnet7的相關Hive測試，計劃最早在6月30日或7月3日推出Devnet7。Devnet7是EIP-4844的專用短期測試網絡，不會測試其他代碼更改。

Devnet7的啟動目標為：blob限制從2個上調到3個，最大blob限制則從4個上升至6個。增加blob容量的目標是由以太坊基金會研究員DankradFeist，在進行數據實驗測試網路處理大型區塊的能力后所提出的。

目前關于Cancun升級進度，開發者已經同意更新EIP-4844的預編譯地址、EVM指令復制內存區域的測試用例已經加入測試框架、負責共識層和執行層間的溝通的引擎API會面臨一些變動，Devnet6經過查漏補缺目前已經穩定并且同代碼的Devnet7將上線并專注于EIP-4844的相關測試。

坎昆升級預計上線時間

今年5月26日，以太坊基金會研究員AlexStokes曾表示坎昆激活的合理目標日期是2023年10月。Geth(EL)開發人員Lightclient肯定了這一說法，他認為基于其當前范圍的升級至少還要5-6個月的時間。

6月9日，以太坊核心開發者TimBeiko在其社交平臺發文總結最新一次的以太坊執行層核心開發者會議討論內容。會議最終確定了坎昆升級包含5個EIP，旨在增加更多的數據存儲和降低費用。

其中核心內容為EIP-4844，該EIP旨在通過以太坊節點實現鏈下數據的臨時存儲和檢索，以滿足區塊鏈應用程序的數據和存儲需求。其他入選的EIP包括EIP-1153、EIP-4788、EIP-5656以及EIP-6780。此次會議并未對坎昆升級時間做出準確預測，但預計其將于2023年底前進行。

坎昆升級的目標和影響

坎昆升級的總體目標是繼續為完整數據分片網絡做準備，同時在過渡期對rollup進行擴展。引入blob攜帶交易將增加rollup的數據可用性，并大大降低rollup的成本。EIP4844還將包括大多數執行層邏輯和完整分片的基礎工作。此步驟將大大減少后續升級所需的實施工作。

坎昆升級激活后，用戶在使用以太坊生態系統的原生加密貨幣、應用和基于ERC的token時將會體驗到速度更快，更便宜的付款。坎昆升級是以太坊的一次重要升級，使得以太坊L1分片打開新的篇章，降低L1和L2之間的傳輸成本，實現更低的gas費和更高的TPS，利好L2等相關生態，從而使“以太坊+L2”架構的競爭力進一步加強。

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