Na ETH Shanghai Web 3.0 Developer Summit de 20 de maio de 2022, o fundador da Ethereum, Vitalik, disse que o primeiro grande evento após a fusão da Ethereum poderia ser a implementação da EIP-4844, que é conhecida como Proto-Danksharding, e que o proto-Danksharding é outra série de atualizações — o primeiro passo de Danksharding noutra série de atualizações. Após a conclusão bem-sucedida da fusão em 15 de setembro, os upgrades subsequentes, incluindo EIP-4844, estão finalmente na ordem do dia.

O upgrade de Xangai é o primeiro e mais importante upgrade após a fusão do Ethereum e incluirá itens chave, como desbloquear a aposta ETH, que deverá ser formalizada possivelmente durante o ano de 2023. Em 24 de novembro de 2022, os desenvolvedores da Ethereum disseram numa reunião comunitária que oito EIP, incluindo EIP-4844, estavam incluídos na consideração do upgrade de Xangai. Ao mesmo tempo, Vitaliano também twittou novamente, reiterando que a implementação da EIP-4844 será o principal começo de uma redução massiva nas taxas de Camada 2 para a Ethereum, tornando acessível para os utilizadores utilizarem aplicações em cadeia diretamente, sem terem de contar com outros intermediários CEFi.

Então, o que é exatamente EIP-4844 e o que significa para o ecossistema Ethereum como um todo? Este artigo o vai levar ao longo destas perguntas em profundidade.

Soluções de dimensionamento com base em Sharding e Rollup

A fusão concluída em setembro de 2022 só resolveu o problema de consumo de energia da Ethereum migrando para um mecanismo de PO, mas não resolveu o problema da capacidade de processamento insuficiente da rede Ethereum; o que pode realmente proporcionar maior desempenho de processamento para a Ethereum é a partilha, que será implementada na rede mais tarde. Depois de concluir a fase de mesclagem, a Ethereum entrou na fase de Surgimento, que vai melhorar significativamente a escalabilidade utilizando a tecnologia de partilha.

fonte: Twitter da Vitalik

Para finalmente resolver as contradições causadas pela impossibilidade da trindade da blockchain, a Ethereum planeou um plano de expansão centrado nas tecnologias Sharding e Rollup, depois de concluída a expansão, a capacidade de processamento da transação da Ethereum será muito melhorada e o problema atual das taxas elevadas será resolvido. A tecnologia de partilha é uma solução de escala de camada 1, enquanto o Beacon Chain vai desempenhar o papel de comunicar com todas as principais cadeias de afiação. A cadeia de Sharding Ethereum é isomórfica e está ligada a várias composições Camada 2 além de toda a estrutura de “Cadeia de Farol + Cadeia de Sharding”.

Neste futuro sistema, a Beacon Chain está no centro, fornecendo a Prova de Aposta para todo o Ethereum, formando a camada de consenso e sincronizando com outras ligações cruzadas com shard. A Cadeia de Farol age como o coração da rede, coordenando toda a rede através de um Slot de 12 segundos e uma época de 32 slots. Além disso, a Beacon Chain também fornece uma segurança uniforme para todas as principais cadeias de compartilhamento, gerando números aleatórios para atribuir verificadores a cadeias de compartilhamento. Por cada slot, o Beacon Chain seleciona aleatoriamente um nó dos verificadores para se tornar proponentes blocos e para a cadeia de partilha, cada vez que as ranhuras também gera um proponente de blocos. Por cada slot, o Beacon Chain também distribui os verificadores uniformemente entre os slots de tempo e seleciona aleatoriamente pelo menos 128 nós de cada grupo de verificadores de slots de tempo para se tornar comités para testemunhar os blocos e validar os blocos e validar os blocos de corrente sinalizadores e blocos fendos.

O que é a Sharding Technology

A tecnologia de partilha é derivada da tecnologia de partilha de bases de dados, que atualmente se refere à partilha de dados.

A cadeia de farol Ethernet está planeada para conectar primeiro 64 cadeias fracionais, o que, estimado de forma conservadora, terá 64 vezes a potência de processamento da Ethernet 1.0, enquanto no planeamento inicial, o número de cadeias fracionárias pode ser até 1024.

Entre eles, cada grande cadeia de Sharding é relativamente independente, e os endereços de Ethereum serão divididos em várias classes de acordo com as suas primeiras letras. Cada Sharding vai tratar transações da mesma classe de endereços. Portanto, cada nó precisará apenas armazenar uma parte de todas as transações na rede Ethereum e verificar apenas a parte pela qual é responsável.

Figura: Diagrama esquemático de Ethereum Sharding

Se um nó precisar de usar os dados armazenados noutros nós, pode comunicar e coordenar através da Cadeia de Farões, principalmente para obter o Root Hash de outros Sharding, mas para evitar um grande fardo na Cadeia de Farol, essa comunicação é realizada uma vez a cada 6 minutos. Ao mesmo tempo, a Beacon Chain atribui validadores à cadeia Sharding gerando números aleatórios, de modo que a Beacon Chain fornece segurança uniforme para cada grande cadeia de Sharding.

A tecnologia de partilha pode melhorar significativamente o desempenho sem sacrificar a segurança.

Sharding fornece capacidade de dados para Rollup

O Database Sharding é a tecnologia de partilha atual usada pela Ethereum, na qual cada cadeia de compartilhamento apenas fornece capacidade de dados e não é responsável pelo processamento de transações ou pela execução de contratos inteligentes. A camada 2 vai lidar com os dois últimos, particularmente os grandes projetos Rollup.

Um Rollup é a agregação de um lote de informações de transações numa chamada de dados de transação, que é então embalada periodicamente em blocos para serem submetidos a cada cadeia de partilha principal (Camada 1) para completar o registo. De acordo com o plano atual, cada partilha pode fornecer aproximadamente 250 kB de capacidade de dados dedicada para Rollup e 64 compartilhamentos podem atingir 16 MB de capacidade. Quanto mais partilha for usada no futuro, mais o Rollup de capacidade de dados puder usar e menor será o custo da operação.

O que é o Danksharding

Desde a introdução da solução de escala Sharding da Ethereum, em 2016, as soluções relacionadas com a tecnologia Sharding evoluíram, sendo que uma das mudanças mais notáveis foi a mudança da execução total Sharding para o Sharding de dados mais simples. O Danksharding é uma solução de escala promovida anteriormente pelo grupo de desenvolvimento Ethereum, com o nome de Dankrad Feist, um membro do grupo e visa equilibrar a descentralização e a segurança.

A Vitalik e outros acreditam que no futuro, se nenhuma tecnologia Rollup puder ocupar todo o mercado e coexistirem múltiplos Rollups, então há negociações complexas e oportunidades de arbitragem para múltiplos Rollups devido à existência de oportunidades de valor extraíveis de miner entre domínios, e eventualmente, um pequeno número de pessoas à procura da MEV controlará toda a blockchain que produz blocos.

Como a produção centralizada de blocos é inevitável, a única solução é separar as funções de construtor de blocos e proponente, conhecido como Proposer-Builder Separation (PBS) block builder, para obter o lucro máximo, classifica o pool de transações de alto para baixo em termos de taxa de gás. A construtora de blocos, para maximizar o lucro, ordena o conteúdo dos blocos construtores de blocos no pool de transações da taxa de gás mais alta para a mais baixa e, em seguida, apresenta propostas ao proponente (ou seja, validador), que só pode escolher o licitador mais alto para criar o bloco. No entanto, no anterior design de sharding, cada um dos principais sharding e Beacon Chain foi validado independentemente, o que dificultou a implementação da PBS.

A Danksharding redesenhou o seu sistema em torno do problema da MEV entre domínios na busca de contrariar a tendência de centralização causada pela MEV. Em Danksharding, Beacon Chain conterá todos os blocos, e os dados serão unificados e autenticados por um comité. O sistema de partilha é muito simplificado por este novo design, Camada1 e Rollup podem ser sincronizados diretamente entre si, a capacidade de dados fornecida pelo compartilhamento para Rollup para processamento aumenta e o problema de confirmação da latência é evitado.

A “medida do intervalo de paragem”: Proto-danksharding

Danksharding deverá ser a “solução ideal” para escalar a Ethereum, mas existem vários desafios técnicos e comerciais na sua implementação real. Portanto, um plano “stop-gap” que possa aliviar temporariamente os problemas de desempenho ao viver mais cedo é crucial.

Vitalik Buterin, o fundador da Ethereum, partilhou as suas respostas às perguntas frequentes sobre a EIP-4844, ou Proto-Danksharding, no Twitter de 19 de março de 2022. Vitalik e outros propõem usar o Proto-Danksharding como um projeto inicial do Ethereum Sharding para aumentar o espaço de dados para o projeto Rollup enquanto abre caminho para a partilha de dados futura. Espera-se que a proposta reduza os requisitos de desempenho da rede Ethereum para armazenamento e memória e, potencialmente, reduza todas as taxas Rollup para 1% dos níveis de hoje.

fonte: Twitter@Vitalik.eth

Essencialmente, EIP-4844, que inclui o Proto-Danksharding, é uma solução temporária. Antes da introdução do Database Sharding completo, que aumenta o espaço de disponibilidade dos dados por bloco da cadeia Ethereum Beacon para 16MB, EIP-4844 pode aumentar o espaço disponível por bloco para um máximo de 2MB. O prefixo “Proto- “indica “original” e “primitivo”, enquanto o Proto-Danksharding denota a “versão inicial” antes de Danksharding entrar em funcionamento. O Danksharding pode levar vários anos a ser instalado formalmente devido à sua dificuldade técnica, enquanto o proto-danksharding, que pode entrar em funcionamento o mais rápido possível, pode resolver o problema urgente de insuficiente escalabilidade da rede Ethereum antes da implementação formal do Sharding. Espera-se que a implementação do Danksharding aumente a escalabilidade do Ethereum para novas alturas.

As Novas Transações Transportadas BLOB

EVM significa máquina virtual Ethereum, cujo papel é um ambiente de execução para todas as contas Ethereum e os contratos inteligentes vivem na cadeia Ethereum. e implementa recursos informáticos valiosos na rede através do consumo da Taxa Gasosa. No EVM, os dados de chamada são um recurso de armazenamento importante e o custo de usar os Dados de Chamada contabiliza uma parte significativa dos custos incorridos pelas transações da Camada 2. Depois da EIP-4844, os dados da Camada 2 deixam de ser armazenados na Call Date cara, mas na forma única de dados Blob, a que se chama uma transação transportada por blob.

As transações transportadas com BLOB são uma nova forma de transação anteriormente proposta pela Vitalik, que pode reduzir significativamente o consumo de dados de Call e o consumo de Rollup. As transações transportadas por BLOB não podem ser acedidas pela camada de execução EVM, mas só podem ser inspecionadas, mas os utilizadores e validadores podem descarregar os dados da blob. Por essa razão, a EIP-4844 também se chama Transações Shard Blob e a Rollup usará o espaço nesses blobs para armazenar dados de transações compactadas neles.

Deve notar-se, no entanto, que o Proto-Danksharding só completa a lógica e a especificação de rede para a partilha de dados futura (i.e. danksharding), e mesmo depois da atualização do proto-danksharding, a rede Ethereum não se conectará a nenhum compartilhamento real. No Proto-danksharding, todos os validadores e utilizadores devem verificar diretamente a disponibilidade dos dados completos. Como resultado, para reduzir a carga com os nós de consenso, a Ethereum fixará um tempo limite de armazenamento para os dados do Blob (provavelmente entre 30 e 90 dias) e esses dados históricos podem ser armazenados em BitTorrent ou IPFS no futuro.

Conclusão

Fonte: eip4844.com

De acordo com o site eip4844.com, há seis grandes vantagens do EIP-4844: Amigo das rollups, taxa mais baixa dos gases, compatibilidade para a frente, existente nos nós de balizas, menor uso do disco rígido e tempo de armazenamento de dados Blob mais curto. Espera-se que em 2023, o EIP-4844 seja implementado oficialmente no sistema ETH depois do upgrade do forqueta de Xangai. Depois que o upgrade estiver concluído, os projetos da Camada2, como o Árbitro e o Otimismo, devem ser beneficiados.

Nessa altura, a EIP-4844 vai provavelmente tornar-se outro nó importante na história do desenvolvimento Ethereum, enquanto abre o caminho para a partilha total no futuro.