以太坊 Dencun 升級何時正式啟動?Proto-Danksharding 完整指南

以太坊在其擴展性旅程中取得了一個重要里程碑,當2024年3月在主網正式推出坎昆-德尼布(Dencun)升級時,標誌著區塊鏈處理數據與交易方式的關鍵轉變,引入了通過突破性EIP-4844提案的Proto-Danksharding。對於追蹤以太坊演進的人來說,了解此升級何時部署以及它帶來了哪些變化,對理解平台的當前能力與未來方向至關重要。

Dencun 上線時間表:2024年以太坊升級的推行過程

以太坊Dencun升級在正式進入主網之前,遵循了精心策劃的多階段測試網推廣策略。開發與測試工作於2024年初開始,升級逐步經過以太坊的標準部署階段。

升級最早於2024年1月中旬在幾個測試網上進行部署。這種階段性方法讓開發者能在正式觸及主網前,識別並解決潛在問題。Goerli、Sepolia與Holesky測試網依序接收升級,提供了全面測試與驗證的機會。

2024年3月13日,以太坊網絡在主網成功啟動Dencun升級。這一部署日期標誌著一個關鍵轉折點,首次在以太坊主網上實現Proto-Danksharding功能。升級過程中未出現重大事故,展現了開發與測試流程的堅韌性。

什麼是Proto-Danksharding?理解以太坊的擴展性突破

Proto-Danksharding,正式通過EIP-4844引入,代表了以太坊在處理與存儲交易數據方式上的根本創新。與傳統將所有數據一視同仁不同,此升級引入了“blob”——一種臨時數據結構,用於存放大量信息,短暫存放後再存檔或丟棄。

這種基於blob的方法創建了一個專屬數據空間,不與主鏈的計算資源競爭。通過將數據可用性與執行分離,Proto-Danksharding使以太坊能大幅提升吞吐量,而不需節點永久存儲所有數據。每個區塊現在可以包含約1MB的blob空間,提供固定的數據帶寬。

此機制是邁向完整Danksharding的關鍵一步,未來將以太坊網絡劃分為多個分片。每個分片獨立處理交易,同時保障整體網絡安全。Proto-Danksharding為此轉型奠定基礎,建立了分片驗證所需的基礎設施與協議。

此創新特別惠及數據可用性(DA)層如Celestia、EigenDA與Avail。這些平台通過將數據可用性與共識分離,提供擴展性基礎設施,Proto-Danksharding降低了它們的運營成本,提升經濟效率。數據存取成本的降低,使這些解決方案在以太坊Layer-2網絡中的吸引力大增。

主要技術升級:支撐Dencun的EIP

Dencun升級整合了多個以太坊改進提案(EIP),協同提升網絡性能:

EIP-4844為核心,引入blob與Proto-Danksharding,顯著降低Layer-2網絡的數據成本。

EIP-1153允許暫存存儲操作碼,使智能合約在執行期間能使用臨時存儲,降低特定操作的Gas消耗,提供非持久存儲的替代方案。

EIP-4788強化以太坊共識層,允許智能合約直接存取信標區塊根(Beacon Block Root)資訊,提升安全性並支持新應用。

EIP-5656引入MCOPY操作碼,提高智能合約中內存操作的效率,降低數據操作的Gas成本。

EIP-6493優化分叉選擇規則,改善驗證者選擇區塊的方式,增強最終性與網絡穩定性。

EIP-6780限制智能合約中的SELFDESTRUCT操作碼,消除過去的安全漏洞,簡化合約行為。

這些提案共同構建了一套協調的升級方案,解決多個網絡瓶頸。

Dencun對Layer-2解決方案的影響:費用及其他

Dencun升級的最大影響幾乎立即在以太坊Layer-2網絡中顯現。在升級前,Layer-2平台在將交易數據提交到主鏈時,成本較高。Proto-Danksharding引入的blob機制大幅降低了這些數據成本。

升級前,Layer-2的平均交易費用因平台而異。有些平台約收取0.24美元的基本轉帳費用,另一些則高達0.78美元或以上。代幣交換的費用則在0.67美元到2.85美元之間,反映了將數據寫入以太坊主層的成本。

2024年3月部署後,Layer-2的交易費用大幅下降。EIP-4844創建的專屬blob空間,使這些網絡能更高效地提交數據,數據密集型操作的成本可能降低10到100倍。Fidelity報告指出,Layer-2的費用約為Layer-1的10%,而這一比例在Dencun後進一步改善。

升級也促進了Layer-2的互操作性。新增的機制使Layer-2與主鏈之間的交易轉移更為便捷,改善跨層通信,降低摩擦,提供更順暢的用戶體驗。

更廣泛的影響:擴展性、安全性與效率

Dencun升級不僅是單一功能的實現,更是針對以太坊長遠願景的三大核心維度的改善。

擴展性:引入blob與優化數據處理,提升了以太坊的實際交易容量。主網理論吞吐量仍約每秒15筆交易,但Layer-2能更高效地批量處理與最終確認交易。預計未來完整實施Danksharding後,以太坊整體吞吐量可達每秒千餘筆。

安全性:通過改進共識層與合約執行機制,增強整體安全。EIP-6780限制SELFDESTRUCT,消除潛在攻擊向量;EIP-6493則強化驗證者選擇規則,確保最終性。

效率:在數據存儲與檢索方面取得進展。全節點存儲需求因鏈條膨脹而增加,升級引入臨時blob存儲與狀態過期功能,為節點規模化提供可能,同時不犧牲安全。

Dencun在以太坊演進中的角色:大局觀

Dencun升級是以太坊自2020年以來逐步實現的多個里程碑之一。理解其位置,有助於把握其重要性。

2020年12月,啟動的信標鏈(Beacon Chain)奠定了以太坊未來的PoS基礎。2022年9月的合併(The Merge)將信標鏈與主網合併,轉向PoS,能源消耗降低超過99.5%。2023年4月的上海/卡佩拉(Shanghai/Capella)升級,允許驗證者提取質押的ETH與獎勵,解決了限制質押參與的關鍵問題。Dencun則在2024年3月成為下一個重要步伐,專注於數據效率與Layer-2經濟。

展望未來,Ethereum社群正準備Electra(暫稱Prague或Petra)等後續升級,可能引入Verkle樹作為改進的數據結構,進一步提升存儲效率。最終,完整的Danksharding實施將完成以太坊的分片架構,極大提升整體吞吐。

升級後開發者與用戶的體驗

Dencun升級帶來的實質好處在整個以太坊生態系中逐步展現:

Layer-2開發者:獲得更低的數據存儲成本,使得過去因費用限制而難以部署的複雜合約與數據密集型dApp變得經濟可行。

普通用戶:在偏好的Layer-2網絡中,交易費用明顯降低,特別是交換、轉帳與數據密集操作。Blob存儲的高效利用使費用下降尤為顯著。

DApp生態:隨著Layer-2經濟性改善,原本因費用限制而邊緣化的應用得以擴展,吸引更多開發者與用戶加入。

質押與流動性方案:受上海升級的推動,Dencun的效率提升進一步促進驗證者與流動質押協議的活躍。

潛在挑戰與風險

儘管帶來多重益處,Dencun升級也引入了需持續關注的技術考量:

Blob存儲管理:作為臨時存儲,節點運營者需妥善管理blob的生命周期。過渡期內,需密切監控網絡穩定性,確保blob的正確清理與管理。

相容性問題:部分智能合約與工具接近協議限制,可能需審計與更新,以適應新數據結構與Gas成本變化。

採用差異:不同平台的適應速度不同,導致收益分布不均。較慢適應的Layer-2網絡,費用改善較為有限。

市場調整:新激勵機制可能引起短期費用波動,Blob預留價格隨需求變化而浮動。

未來展望:從Proto-Danksharding到完整Danksharding

Proto-Danksharding是以太坊擴展旅程中的中間階段,並非終點。EIP-4844建立的基礎與機制,將為完整Danksharding的推行提供支持。

完整Danksharding將把以太坊劃分為64個(或其他數量)分片,每個分片能獨立處理交易,同時與主鏈保持密碼學上的聯繫。這將大幅提升網絡容量,並通過PoS共識保障安全。

從Proto到Full Danksharding的轉變預計需數年時間,逐步擴展blob可用性、優化驗證者在分片間的輪換,並推出輕客戶高效驗證分片數據的工具。

結語:以太坊擴展之路加速前行

2024年3月部署的Dencun升級,標誌著以太坊擴展願景的重要轉折點。通過引入Proto-Danksharding與EIP-4844的blob機制,解決了Layer-2最迫切的數據可用性成本問題。

兩年後的實際效果證明了此升級的重要性。Layer-2費用大幅下降,開發者對複雜應用的興趣增加,通往完整Danksharding的道路愈發明朗。Dencun展現了以太坊能夠深思熟慮、有效進化,帶來重大改進而不破壞生態系。

隨著社群邁向未來的升級與最終的完整Danksharding,Dencun的先例增強了信心:平台能夠擴展以容納全球規模的應用,同時維持去中心化與安全的核心原則。從一個受限吞吐的智能合約平台,轉變為一個可擴展、多層次的生態系,成為加密技術中最具吸引力的技術故事之一。

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