新手入门：Danksharding 与 Proto-danksharding 全解析

以太坊网络因其智能合约功能成为去中心化应用（dApp）的首选平台。它依然是区块链应用中最受欢迎的网络，但也因此承受着巨大的压力。由于承载了大量平台、协议、应用和代币，导致交易处理速度变慢、手续费高昂。

为了解决扩展性问题，以太坊的开发计划提出了多项改进。The Merge 已将以太坊转变为权益证明（PoS）网络，大幅降低了能耗，并为 PoS 网络引入创新功能铺平了道路。然而，以太坊在让交易变得更便宜、更高效方面仍需努力。

分片：扩容方案之一

在以太坊区块链上减少网络拥堵和手续费的一种潜在方案是分片，即将区块链划分为更小的部分。不过，另一种替代方案——danksharding，被认为能让交易更快、更实惠。

由于以太坊网络活跃度高，且有大量依赖其的应用，升级难度极大。重大共识更新往往需要数月甚至数年才能完成，因此需要定制化的解决方案。Proto-dank sharding 正是当前以太坊网络与未来 danksharding 之间的桥梁。
 
但首先，我们来了解什么是 danksharding。

什么是 Danksharding？

Danksharding 提供了一种与现有以太坊 Layer 2 解决方案进行交互的方法，比对整个以太坊网络分片更易于实施。它还允许每个区块处理更多数据，使交易更复杂，同时不影响网络速度，也不会增加 Gas 费。

其目标是提升区块链 rollup 的效率。要理解这一点，我们先看看区块链 rollup 如何与以太坊区块链交互。

目前，rollup 会在自己的 Layer-2 链上批量处理以太坊交易，然后向以太坊主链发送“有效性证明”。这种方式虽然降低了成本，但超过 90% 的 rollup 交易费用依然用于向以太坊主网提交该证明。

有了 danksharding，以太坊网络可以处理来自 Layer 2 rollup 的打包交易，而无需永久存储所有数据，从而长期减轻主网的数据负担。

什么是 Proto-danksharding（EIP-4844）？

Proto-danksharding 是一项旨在将 danksharding 引入以太坊网络的提案。它由以太坊改进提案 EIP-4844 提出，以以太坊研究员 Dankrad Feist 和 Proto Lambda 命名，并作为以太坊 Dencun 升级的一部分于 2024 年 3 月 13 日上线。

Proto-danksharding 如何运作？

在为 danksharding 做准备的过程中，proto-danksharding 引入了一种新型交易——“blob-carrying transactions”及其相关数据类型“blobs”。这些功能让以太坊网络能更高效地处理来自区块链 rollup 的数据。下面具体看看其运作方式。

什么是 Blobs（二进制大对象）

Blobs 是一种标准的临时数据存储方式。虽然在以太坊网络中较新，但在 Javascript、Python 等编程语言中早已应用。

目前，以太坊会将所有数据永久存储在每个节点上，这主要通过calldata（持久化内存）实现。但这种方式资源消耗大、成本高昂。

相比之下，blobs 具有有效期（4096 个 epoch，约 18 天），因此维护成本更低，大大降低了存储费用。单个 blob 可存储高达 128 KB 数据，每个区块最多可包含 16 个数据 blob，为短期用途提供了充足的空间。整体而言，这意味着以太坊网络每个区块随时间存储的数据更少。

什么是 blob-carrying transactions？

Blob-carrying transactions 用于处理 blobs，并携带以太坊链可用来验证其真实性的有效性证明，而无需实际读取 blob 内容。

通过 KZG 承诺方案，EVM 可通过零知识证明观察到 blob 的承诺，无需访问实际 blob 数据。携带 blob 的交易拥有独立于 EVM 的 mempool，既保证数据安全，也最大化区块空间利用。

作为新型交易，blob-carrying transactions 采用了全新的手续费机制。其定价结构根据供需动态调整。每笔交易包含超过 3 个 blob 时，手续费通常会更高，每个区块间波动约 12.5%。

Danksharding 有哪些优势？

• 降低 Gas 费
  Danksharding 的一大优势是降低交易手续费。以太坊网络高昂的 Gas 费主要源于网络拥堵。当大量用户同时访问以太坊上的区块链应用和平台时，容易产生拥堵。
  
  众所周知，以太坊是大多数 dApp 的主场，网络拥堵对用户来说很常见。Danksharding 能帮助以太坊缓解拥堵，使网络更易于处理 rollup，从而整体降低 Gas 费，不仅仅是 L2 链上。

   

• 交易更快
  Danksharding 让以太坊能更快处理交易。它临时存储数据，有利于网络节点。danksharding 之前，每个节点都需存储区块链的完整历史，任务繁重。
  
  有了 danksharding，节点需存储和处理的数据更少，效率提升，交易速度也更快，用户受益明显。

Danksharding 有哪些不足？

• 安全性问题
  尽管 danksharding 被提出用以解决以太坊的扩展性问题，但也有人对其安全性表示担忧。
  
  Danksharding 方案在网络上比分片更易实现，因为其验证 blob-carrying transactions 发生在链下。但这也带来安全风险，恶意攻击者可能会瞄准较小、经验不足的 rollup 链，攻击难度更低。
  
  因此，恶意的 blob-carrying transactions 可能最终进入以太坊主网。虽然 rollup 具备安全机制防护，但其安全性仍不及以太坊主网。

以太坊未来的 Proto-danksharding 之路

以太坊区块链在扩展基础设施以应对不断增长的需求时遇到不少挑战。但持续的扩容努力——分片和以太坊 Dencun 升级——显示出提升网络容量和性能的积极进展。以太坊 Dencun 升级已于 3 月 13 日上线，预计以太坊网络将继续探索多种扩容方案以应对未来增长。Danksharding 只是众多解决方案之一。