Od czasu opublikowania swojej białej księgi w 2013 roku, Ethereum świętuje już dziewięć lat istnienia. W tym długim i znamienitym okresie, Ethereum pomyślnie przeszło przez 11 głównych aktualizacji, z których każda wnosiła nowe narracje i możliwości do jego ekosystemu. W obecnej fazie Serenity (Ethereum 2.0), założyciel Vitalik Buterin nakreślił sześcioetapowy plan aktualizacji, skupiający się na skalowalności, zwiększonym bezpieczeństwie, mechanizmach konsensusu i optymalizacji modelu ekonomicznego. Według mapy drogowej Vitalika Buterina, aktualizacja Dencun jest częścią "The Surge".

The Surge

Faza Surge ma głównie na celu rozwiązanie uporczywego problemu skalowalności, dążąc do osiągnięcia wydajności na poziomie 100 000 transakcji na sekundę (TPS) dla Ethereum, zbliżając się do szybkości tradycyjnych płatności elektronicznych. Ta aktualizacja jest realizowana poprzez Danksharding ("DS"), znany również jako sharding, i jest głównym tematem tego artykułu, podkreślającym nadchodzącą aktualizację Dencun zaplanowaną na ten rok.

Czym jest aktualizacja Dencun?

Aktualizacja Dencun to znaczące ulepszenie Ethereum zaprojektowane w celu zwiększenia pojemności pamięci danych i redukcji kosztów. Aktualizacja Dencun zawiera pięć Propozycji Ulepszeń Ethereum (EIP), przy czym szczególną uwagę zwraca EIP-4844. EIP-4844 ma na celu rozwiązanie problemów ze skalowalnością Ethereum, pomagając zmniejszyć koszty transakcji dla rozwiązań Warstwy 2 Ethereum, bezpośrednio przynosząc korzyści szerszemu ekosystemowi L2. Oprócz głównego EIP-4844, inne propozycje ulepszeń obejmują EIP-1153, EIP-4788, EIP-5656 i EIP-6780.

17 i 30 stycznia Ethereum rozpoczęło testowanie aktualizacji Dencun w sieciach testowych Goerli i Sepolia. Obecna sieć testowa działa sprawnie, z normalnym przesyłaniem ilości Blob. Kolejne testy w sieci testowej Holesky zaplanowano na 7 lutego, a data wdrożenia w sieci głównej nie została jeszcze ogłoszona.

EIP-4844 (Proto-Danksharding):

Obecnie wszystkie dane transakcyjne Warstwy 2 na Ethereum są przechowywane w Calldata Warstwy 1. Jednak przestrzeń Calldata jest ograniczona i nie może sprostać rosnącym wymaganiom dotyczącym przechowywania, co prowadzi do wysokich kosztów wykorzystania danych i zwiększa obciążenie obliczeniowe węzłów Ethereum. Aktualizacja Dencun wprowadza Blob, nową strukturę przechowywania danych w EIP-4844, specjalnie zaprojektowaną do przechowywania danych transakcyjnych przesyłanych z Warstwy 2 do Warstwy 1. Blob jest przechowywany w warstwie konsensusu, oddzielnie od Calldata, co sprawia, że jest niedostępny dla Maszyny Wirtualnej Ethereum (EVM). Rolą Blob jest spełnienie weryfikacji dostępu po stronie popytu przechowywanych danych w określonym czasie (około miesiąca) bez wymagania pełnego wykonania przez Warstwę 1, znacznie zmniejszając obciążenie węzłów.

(Źródło: https://hackmd.io/@luozhu/SyleCcpti)

Obecnie rozmiar Blob jest ustalony na 128KB, co oznacza, że pojedynczy Rollup może kupić tylko cały Blob, a nie poszczególne części danych. Ogólnie rzecz biorąc, dołączenie sześciu kompletnych Blob do bloku zwiększa rozmiar bloku o około 40%. Biorąc pod uwagę, że obecny rozmiar bloku wynosi około 1,875MB, kompletny zestaw Blob może dodać około 0,75MB. Ten wzrost następuje w okresie 18-dniowym, zapewniając brak długoterminowego zwiększenia pojemności pamięci dla węzłów sieci.

Nowy Precompile Point Evaluation Precompile:

Dodatkowo, EIP-4844 wprowadza nowy precompile zwany Point Evaluation Precompile, ułatwiający weryfikację danych związanych z Blob dla rozwiązań Optimistic Rollup i ZK Rollup. W Optimistic Rollup, Point Evaluation Precompile jest głównie używany do weryfikacji podstawowych danych dostarczanych podczas składania dowodu oszustwa. W ZK Rollup jest używany do weryfikacji dwóch kluczowych zobowiązań: zobowiązania Blob i własnego zobowiązania ZK Rollup. Wykorzystując Point Evaluation Precompile, ZK Rollups może skutecznie udowodnić, że te zobowiązania wskazują na te same dane, zapewniając spójność danych i zapewniając niezawodność i bezpieczeństwo całego systemu ZK Rollup.

EIP-1153 (Natychmiastowe operacje pamięci):

Obecnie wszystkie dane przechowywane w Ethereum działają według modelu pamięci trwałej, włączając w to przechowywanie danych tymczasowych, co prowadzi do marnotrawstwa i wysokich opłat za gaz. EIP-1153 ma na celu wprowadzenie nowego mechanizmu obsługi tymczasowego lub natychmiastowego przechowywania podczas wykonywania inteligentnych kontraktów. Wprowadzenie natychmiastowych operacji pamięci pozwala inteligentnym kontraktom na odczyt i wywołanie tymczasowych danych pamięci podczas pełnego cyklu wykonania transakcji i usuwa tymczasowe dane po zakończeniu cyklu wykonania transakcji.

EIP-4788 (Przesyłanie korzenia bloku Beacon):

Obecna niezależność między Maszyną Wirtualną Ethereum (EVM) a Łańcuchem Beacon (warstwa konsensusu Ethereum) stwarza pewne wyzwania. EVM nie może bezpośrednio uzyskać dostępu do Łańcucha Beacon i polega na zewnętrznych zaufanych wyroczniach, aby uzyskać dane i status z Łańcucha Beacon. EIP-4788 umieszcza korzeń bloku Łańcucha Beacon w każdym nagłówku bloku wykonawczego, umożliwiając EVM bezpośredni dostęp do statusu i danych warstwy konsensusu Ethereum. Wprowadza to wyrocznię na poziomie protokołu, zwiększając efektywność operacyjną, dokładność i eliminując ryzyko związane z zewnętrznymi wyroczniami.

EIP-5656 (Kod operacyjny MCOPY):

EIP-5656 wprowadza kod operacyjny MCOPY w celu optymalizacji procesu kopiowania danych w pamięci podczas wykonywania inteligentnych kontraktów. Kopiowanie pamięci odnosi się do procesu przenoszenia danych z jednej lokalizacji w pamięci do innej, co jest podstawową operacją w obliczeniach używaną do konstruowania struktur danych i kopiowania obiektów. Przyjęcie kodu operacyjnego MCOPY zmniejszy opłaty za gaz związane z powiązanymi operacjami, jednocześnie zwiększając wydajność wykonywania kontraktów.

EIP-6780 (Ograniczanie SELFDESTRUCT):

Istniejący kod operacyjny SELFDESTRUCT, jak sugeruje nazwa, pozwala programistom na całkowite usunięcie inteligentnych kontraktów z blockchainu. Po wykonaniu usuwa kod kontraktu i pamięć z Ethereum, wysyłając pozostały ETH w kontrakcie na określony adres. Ta operacja wiąże się ze znaczącymi zmianami w stanie konta, ponieważ obejmuje usunięcie wdrożonego kodu kontraktu i danych pamięci z łańcucha.

EIP-6780 ma na celu ograniczenie wykorzystania kodu operacyjnego SELFDESTRUCT. Będzie on działał tylko podczas tworzenia inteligentnego kontraktu i wykonywania kodu operacyjnego SELFDESTRUCT w tej samej transakcji. W innych przypadkach nie będzie usuwania kodu ani pamięci.

Podsumowanie:

Jako pionier w technologii blockchain, Ethereum konsekwentnie rozwija swoje możliwości techniczne poprzez aktualizacje i ulepszenia, aby sprostać rosnącym wymaganiom biznesowym i oczekiwaniom użytkowników. Aktualizacja Dencun stanowi znaczący krok dla Ethereum w jego mapie drogowej do poprawy skalowalności i wydajności.

Wraz z wdrożeniem aktualizacji Dencun, Ethereum poczyniło znaczące postępy w zakresie bezpieczeństwa, skalowalności i zrównoważonego rozwoju, kładąc solidne podstawy pod szersze zastosowania w przyszłości blockchain.

Zrozumienie i Poruszanie się po Nadchodzącej Aktualizacji Dencun Ethereum