Mise à niveau d'Ethereum EIP-4844 : Proto-danksharding Goutte les coûts Layer 2

Première étape de la modularité d'Ethereum : Introduction de base au Proto-danksharding et son fonctionnement

Avec l'achèvement de la fusion et de la mise à niveau de Shanghai, Ethereum a réussi à passer d'un protocole de consensus basé sur la preuve de travail à un protocole de consensus basé sur la preuve d'enjeu. Le prochain projet majeur de la feuille de route de développement d'Ethereum est la proposition d'amélioration d'Ethereum (EIP)4844, également connue sous le nom de "base de données originale". Ce changement de code vise à améliorer la scalabilité des rollups construits sur Ethereum. L'EIP 4844 est nommé d'après les développeurs principaux d'Ethereum "Protolambda" et Dankrad Feist, et introduit un nouveau type de transaction appelé blobs, augmentant les exigences en matière de données et de stockage des blocs Ethereum, et créant un nouveau marché des frais qui sépare le prix des blobs de celui des transactions ordinaires.

Introduction de Proto-danksharding, la première étape de la modularité d'Ethereum et son fonctionnement

Les Rollups sont des protocoles qui dépendent de la blockchain Layer 2 ( comme Ethereum ) pour la disponibilité des données ( DA ) ( la large diffusion et le stockage temporaire des lots de données de transactions ). En général, les rollups basés sur des contrats intelligents ne dépendent pas seulement de la DA d'Ethereum, mais aussi d'Ethereum pour le règlement des transactions ( et la vérification ). Ces rollups lisent spécifiquement les données des couches DA comme Ethereum, et exécutent des transactions valides et du code de contrats intelligents. Les rollups construits sur Ethereum s'appuient sur les données de transactions par lots contenues dans les blocs d'Ethereum pour assurer l'authenticité des transactions. Les ordonneurs traitent et compressent les transactions des utilisateurs de manière rentable, afin de les soumettre aux acteurs de la couche DA.

Dans des conditions normales, le coût de la publication d'une grande quantité de données sur Ethereum est très élevé, en partie parce que le réseau stocke les données de manière permanente comme partie de l'historique des transactions dans un champ appelé "CALLDATA". Grâce à l'EIP 4844, chaque bloc créera un espace de données supplémentaire de 512kB ou 768kB pour les rollups. Les développeurs principaux d'Ethereum pèsent combien d'espace supplémentaire devrait être créé pour les transactions blob. Il est important de noter que les données publiées dans cet espace seront stockées pendant environ trois semaines. En raison de la brièveté des données vérifiées via les transactions blob, ainsi que d'un marché des frais indépendant pour la tarification des blobs isolée des autres types de transactions, théoriquement, le coût de la publication de données sur Ethereum via les rollups sera considérablement réduit. Au fil du temps, les développeurs prévoient d'introduire des techniques d'échantillonnage de données, de sorte que les données blob n'aient pas besoin d'être entièrement téléchargées par les nœuds complets d'Ethereum pour validation, réduisant encore les coûts des rollups. Le proto-danksharding est le précurseur et le "prototype" du danksharding complet, qui permettra aux nœuds d'Ethereum de télécharger des morceaux de données blob pour déterminer la disponibilité du blob complet.

Ce rapport examine en profondeur les détails du fonctionnement de l'EIP-4844, les limitations de la base de données d'origine, l'évolution du plan de l'EIP-4844 vers une base de données complète, et inclut certaines considérations sur les avantages directs pour les utilisateurs finaux et les développeurs d'applications décentralisées (dapp) lors de la mise en œuvre prévue des modifications de code à l'automne 2023. Étant donné que l'accent mis sur le danksharding d'origine est de soutenir l'écosystème Layer 2 rollup et d'étendre l'Éther de manière modulaire, les modifications de code mises en œuvre lors de la prochaine mise à niveau d'Ethereum seront un terrain d'essai important pour l'application de la théorie des blockchains modulaires à grande échelle sur l'une des plus grandes blockchains publiques du monde.

Contexte

EIP-4844 est considéré comme une mise à niveau de la scalabilité d'Ethereum. Cependant, il est important de noter que ce changement de code n'a pas substantiellement augmenté ou introduit d'améliorations à la capacité de transaction d'Ethereum lui-même. Le proto-danksharding réduit le coût de publication d'une grande quantité de données sur Ethereum, ce qui diminue les coûts d'exploitation des rollups. EIP-4844 est considéré comme une amélioration de la scalabilité d'Ethereum, car il rend les réseaux de Layer 2 construits sur Ethereum plus rentables, mais ce changement de code n'a pas amélioré la scalabilité d'Ethereum en tant que blockchain universelle pour les transactions et l'exécution de code de contrats intelligents.

Au cours des quatre dernières années, les activités de transaction des rollups Ethereum tels qu'Arbitrum, Optimism, StarkNet, zkSync et Polygon zkEVM ont continué de croître. Une plateforme de données estime que le volume de transactions réalisé sur tous les réseaux de Layer 2, soit (TPS), est 3,8 fois supérieur à la moyenne quotidienne de TPS d'Ethereum.

Introduction de Proto-danksharding, la première étape de la modularité d'Ethereum et son fonctionnement

Selon les données fournies par un certain institut de recherche via une plateforme d'analyse de données, les rollups permettent d'économiser plus de 99 % des frais de gaz pour les utilisateurs finaux et les développeurs de dapp, par rapport au coût de déploiement direct de code et de transactions sur Ethereum.

Au 13 juin 2023, le coût d'envoi de transactions sur les deux rollups Ethereum les plus populaires, une plateforme de trading et une autre plateforme, est d'environ 0,03 à 0,05 dollar. Cependant, en cas d'activité en chaîne fréquente et de congestion du réseau, ces coûts peuvent parfois dépasser 1 dollar.

L'objectif de l'EIP-4844 est de réduire les coûts des rollups en introduisant un nouveau type de transaction, appelé objet binaire volumineux, ou blob. Voici une description étape par étape du cycle de vie des transactions blob définies par l'EIP-4844 :

Module de modularité d'Ethereum : Introduction de base au Proto-danksharding et son fonctionnement

EIP-4844 n'affecte pas la manière dont les transactions régulières soumises au mempool d'Ethereum sont incluses dans les blocs, ni le marché des frais qui détermine le prix de l'espace de bloc d'Ethereum, mais EIP-4844 augmente effectivement les exigences de stockage des blocs Ethereum. L'espace de données supplémentaire est destiné à attacher des transactions blob aux blocs. Un blob est comme un véhicule secondaire, qui peut être attaché à un bloc Ethereum sans affecter ou empiéter sur l'espace de bloc existant pour traiter les transactions régulières. L'espace de bloc blob sera mis aux enchères selon son propre marché des frais, en imitant le design du marché des frais d'EIP 1559. Au départ, les transactions blob coûteront presque rien. Par la suite, pour chaque bloc confirmé, si plus de la moitié de l'espace de bloc blob ( d'au moins 256kB ) est utilisé, le coût des transactions blob augmentera de 12,5 %. Pour chaque bloc dans lequel l'espace de bloc blob n'est pas pleinement utilisé, c'est-à-dire lorsque l'espace de bloc blob est rempli à moins de 50 %, le coût des blobs diminuera de 12,5 %.

Introduction de Proto-danksharding, la première étape de la modularité d'Ethereum et son fonctionnement

Les transactions Blob ne seront pas stockées indéfiniment sur Ethereum, mais plutôt sur la couche de consensus d'Ethereum (CL), c'est-à-dire sur la Beacon Chain, et seront supprimées des nœuds CL trois semaines plus tard. Le Proto-danksharding permettra à chaque bloc d'avoir jusqu'à quatre blobs, chaque blob pouvant contenir jusqu'à 128 kB de données supplémentaires. La limite maximale de l'espace blob de 512 kB par bloc pourrait changer en fonction des tests en cours de l'EIP-4844. Les développeurs discutent activement de la possibilité d'augmenter cette limite de 4 à 6 blobs. Chaque blob est une opportunité pour un unique ordonnanceur de rollup de confirmer un lot de transactions sur Ethereum. Environ 7094 blocs sont générés chaque jour sur Ethereum, et après l'EIP 4484, en supposant une limite de 4 blobs par bloc, jusqu'à 28376 blobs pourraient être traités par jour. ( c'est une valeur maximale théorique, qui pourrait ne jamais être atteinte en pratique en raison des variations dynamiques des frais de blob. Le coût de traitement continu du maximum de blobs par bloc est très élevé pour un ordonnanceur ).

Introduction de Proto-danksharding, le premier pas vers la modularité d'Ethereum et son fonctionnement

Au cours des six derniers mois, le sélecteur fonctionnant sur une certaine plateforme est le deuxième rollup Ethereum le plus populaire en termes d'activité de transaction, soumettant environ 3126 lots de transactions à Ethereum chaque jour.

Le volume des transactions confirmé par une certaine plateforme est d'environ deux fois celui d'une certaine plateforme, et comme une certaine plateforme, il s'appuie sur des ordonneurs pour publier des données sur Ethereum via CALLDATA afin de réaliser des transactions. D'autres exemples de rollup populaires sur Ethereum incluent, mais ne se limitent pas à une certaine plateforme, une certaine plateforme et une certaine plateforme. Sur une certaine plateforme, plus de 90 % des frais proviennent des frais CALLDATA de Layer 1.

L'introduction d'un espace de stockage de données dédié, peu importe sa taille initiale, vise à réduire le coût de l'utilisation d'Ethereum en tant que couche DA pour tous les rollups basés sur Ethereum. De manière conservatrice, les développeurs de rollups estiment qu'avec l'activation de l'EIP 4844, les frais de rollup pourraient diminuer de 100 % à 900 %. Cependant, ces estimations pourraient changer en fonction de l'adoption progressive et de l'augmentation de l'activité dans les mois précédant et suivant l'activation de la base de données d'origine.

Le coût des transactions blob, bien qu'il puisse être moins cher que celui des transactions ordinaires au début de l'activation de l'EIP 4844, pourrait rapidement grimper si le nombre de rollups construits sur Ethereum augmente. De plus, bien que chaque blob soit conçu pour offrir à un seul ordonnanceur la possibilité de publier jusqu'à 128 kB de données, il est possible que les ordonnanceurs de rollup coordonnent pour faire en sorte qu'un seul blob contienne des données provenant de plusieurs rollups. Les développeurs d'Ethereum ont réalisé qu'en raison de la quantité limitée de chaque bloc et du fait qu'un seul lot de transactions peut ne pas être en mesure d'exploiter pleinement l'espace de données de 128 kB de chaque transaction blob, un marché secondaire pour le prix des blobs pourrait émerger. Bien que la prévention de l'émergence d'un marché secondaire hors chaîne soit une priorité, et non l'introduction d'un niveau plus élevé de complexité de protocole pour éviter cette possibilité, actuellement, les développeurs adoptent une "approche d'attente et d'observation" en introduisant des blobs via l'EIP 4844 et envisagent d'optimiser davantage l'EIP 4844 à l'avenir.

Le hachage original a jeté les bases pour introduire des technologies plus avancées, afin de réduire davantage le coût des blobs sans augmenter la charge de calcul des nœuds. Ce qui est appelé abandon complet, l'idée complète concernant les blobs est d'augmenter le nombre maximal de blobs par bloc de 4 à 64.

Danksharding complet

Quatre blobs augmentent la taille des blocs Ethereum de 512 kB. Six blobs augmenteront la taille des blocs Ethereum de 768 kB supplémentaires. Comme mentionné précédemment, l'espace supplémentaire des blocs est strictement réservé aux transactions blob et ne stocke pas les données de manière permanente comme l'espace de bloc ordinaire. La vision complète de l'EIP 4844 est d'introduire jusqu'à 64 blobs dans Ethereum, tout en évitant d'augmenter considérablement la charge de calcul des nœuds pour la validation des blocs. Pour réaliser un danksharding complet, Ethereum doit mettre en œuvre deux technologies : l'échantillonnage de disponibilité des données (DAS) et le codage d'effacement.

échantillonnage de disponibilité des données (DAS )

Dans le contexte de la vérification des transactions Layer 2 rollup, l'objectif de DAS est de s'assurer que tous les fragments de données regroupés par le séquenceur ont été publiés sur la chaîne. Les nœuds complets sont sélectionnés au hasard, téléchargent un bloc de données à partir du blob et génèrent une preuve de disponibilité des données. Plus le nombre d'échantillonnages de données par les nœuds complets est élevé, plus la probabilité déterministe que toutes les données aient été fournies par le séquenceur sans aucune rétention de données importantes augmente. Pour les nœuds, le processus d'échantillonnage des données nécessite moins de ressources computationnelles que le téléchargement de l'ensemble des données du blob, mais théoriquement, cela donnera les mêmes garanties de disponibilité des données. Comme avec le rejet original, l'échantillonnage des données du blob sous rejet complet garantira que les transactions provenant du séquenceur ont été vérifiées et publiées sur la chaîne, à la disposition de tout utilisateur ou intervenant du réseau pour évaluation. Les utilisateurs et les intervenants ont ensuite une période pour examiner ces transactions, confirmant qu'elles ont été finalisées sur une couche DA comme Ethereum, et établir de nouveaux lots de transactions sur la base des transactions précédentes.

Grâce à DAS, les développeurs d'Ethereum ont confiance pour augmenter le nombre et la quantité de Blobs publiés sur Ethereum sans augmenter la charge de calcul des nœuds. De plus, les développeurs prévoient de réduire davantage la charge de calcul des nœuds lors des futures mises à niveau en mettant en œuvre des suggestions telles que l'expiration historique. Selon les mots du chercheur d'Ethereum, Dankrad Feist, avec le temps, Ethereum deviendra comme "un panneau d'affichage public plutôt qu'un système d'archivage", déléguant la responsabilité de conserver des copies complètes de l'historique des transactions aux parties prenantes du réseau qui utilisent fréquemment ces données, telles que Layer 2 rollup et certaines entreprises d'infrastructure blockchain. Bien que l'EIP 4844 ait introduit des Blobs, c'est un exemple précoce illustrant que toutes les transactions pourraient un jour devenir un stockage sur Ethereum.

Introduction de base à Proto-danksharding et son fonctionnement : première étape de la modularité d'Éthereum

effacer le code

La technologie d'effacement des codes a renforcé la capacité d'échantillonnage des données. Si un ordonnanceur malveillant retient quelques blocs de données, à 1%

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Commentaire
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MEVictimvip
· Il y a 13h
L2 a enfin réduit les frais.
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ContractFreelancervip
· Il y a 13h
Optimisation importante des réseaux de deuxième couche
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ForkTroopervip
· Il y a 13h
Les frais L2 vont enfin baisser.
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