Langkah Pertama Modular Ethereum: Pengenalan Dasar Proto-danksharding dan Prinsip Kerja

Dengan selesainya penggabungan dan peningkatan Shanghai, Ethereum telah berhasil beralih dari bukti kerja ke protokol konsensus bukti kepemilikan. Proyek besar berikutnya dalam peta jalan pengembangan Ethereum adalah proposal peningkatan Ethereum (EIP)4844, yang juga dikenal sebagai "database mentah". Perubahan kode ini bertujuan untuk meningkatkan skalabilitas rollup yang dibangun di atas Ethereum. EIP 4844 dinamai sesuai dengan pengembang inti Ethereum "Protolambda" dan Dankrad Feist, memperkenalkan jenis transaksi baru yang disebut blobs, meningkatkan data dan persyaratan penyimpanan blok Ethereum, dan menciptakan pasar biaya baru yang memisahkan penetapan harga blobs dari transaksi biasa.

Rollups adalah protokol yang bergantung pada blockchain Layer 2 ( seperti Ethereum ) untuk ketersediaan data ( DA ) yang secara luas menyebarkan dan menyimpan sementara batch data transaksi (. Biasanya, rollup yang berbasis pada kontrak pintar tidak hanya bergantung pada DA Ethereum, tetapi juga bergantung pada Ethereum untuk penyelesaian transaksi ) verifikasi (. Rollup ini secara khusus membaca data dari lapisan DA seperti Ethereum dan menjalankan transaksi yang sah serta kode kontrak pintar. Rollup yang dibangun di atas Ethereum mengandalkan data transaksi batch yang terdapat dalam blok Ethereum untuk memastikan keaslian transaksi. Penyortir memproses dan mengompres transaksi pengguna dengan cara yang hemat biaya, untuk diserahkan kepada aktor di lapisan DA.

Dalam keadaan normal, biaya untuk menerbitkan sejumlah besar data ke Ethereum sangat tinggi, sebagian karena jaringan menyimpan data sebagai bagian dari riwayat transaksi secara permanen dalam bidang yang disebut "CALLDATA". Melalui EIP 4844, setiap blok akan menciptakan ruang data tambahan sebesar 512kB atau 768kB untuk rollup. Pengembang inti Ethereum sedang mempertimbangkan seberapa banyak ruang tambahan yang harus dibuat untuk transaksi blob. Penting untuk dicatat bahwa data yang diterbitkan ke ruang ini akan disimpan selama sekitar tiga minggu. Karena sifat sementara dari data yang diverifikasi melalui transaksi blob, serta pasar biaya yang independen untuk penetapan harga blob yang terisolasi dari jenis transaksi lainnya, secara teori, biaya untuk menerbitkan data ke Ethereum melalui rollup akan berkurang secara signifikan. Seiring berjalannya waktu, pengembang berencana untuk memperkenalkan teknologi pengambilan data, sehingga data blob tidak perlu diunduh sepenuhnya oleh node penuh Ethereum untuk diverifikasi, yang lebih lanjut mengurangi biaya rollup. Proto-danksharding adalah pendahulu dan "prototipe" dari danksharding yang sepenuhnya, yang akan memungkinkan node Ethereum untuk mengunduh potongan data blob untuk menentukan ketersediaan blob yang utuh.

Laporan ini mengeksplorasi secara mendalam rincian bagaimana EIP-4844 bekerja, keterbatasan database asli, evolusi rencana EIP-4844 menuju database yang sepenuhnya fungsional, dan mencakup beberapa pertimbangan tentang manfaat langsung bagi pengguna akhir dan pengembang aplikasi terdesentralisasi )dapp( ketika perubahan kode diterapkan sesuai rencana pada musim gugur 2023. Mengingat fokus dari danksharding asli adalah mendukung ekosistem Layer 2 rollup dan memperluas Ethereum melalui modularitas, perubahan kode yang akan diterapkan dalam peningkatan Ethereum berikutnya akan menjadi tempat pengujian penting untuk teori blockchain modular pada skala salah satu blockchain publik terbesar di dunia.

Latar Belakang

EIP-4844 dianggap sebagai peningkatan skalabilitas Ethereum. Namun, perlu dicatat bahwa perubahan kode tersebut tidak secara substansial meningkatkan atau memperkenalkan perbaikan pada kemampuan transaksi Ethereum itu sendiri. Proto-danksharding mengurangi biaya untuk menerbitkan sejumlah besar data ke Ethereum, sehingga mengurangi biaya operasional rollup. EIP-4844 dianggap sebagai peningkatan skalabilitas Ethereum karena membuat jaringan Layer 2 yang dibangun di atas Ethereum lebih hemat biaya, tetapi perubahan kode tersebut tidak meningkatkan skalabilitas Ethereum sebagai blockchain umum untuk transaksi dan eksekusi kode kontrak pintar.

Selama empat tahun terakhir, aktivitas transaksi rollup Ethereum seperti Arbitrum, Optimism, StarkNet, zkSync, dan Polygon zkEVM terus meningkat. Sebuah platform data memperkirakan bahwa total volume transaksi per detik yang dihasilkan oleh semua jaringan Layer 2 adalah )TPS(, yang merupakan 3,8 kali rata-rata TPS harian Ethereum.

![Ethereum Modularisasi Langkah Pertama: Pengenalan Dasar Proto-danksharding dan Cara Kerjanya])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-15347a793fd78fa34f148220776e8c98.webp(

Menurut data yang disediakan oleh suatu lembaga penelitian melalui platform analisis data tertentu, rollup menghemat lebih dari 99% biaya gas bagi pengguna akhir dan pengembang dapp dibandingkan dengan biaya untuk langsung menerapkan kode dan melakukan transaksi di Ethereum.

Hingga 13 Juni 2023, biaya untuk mengirim transaksi di dua rollup Ethereum yang paling populer, di suatu platform perdagangan dan platform lainnya, berkisar antara 0,03 dolar hingga 0,05 dolar. Namun, dalam kondisi aktivitas on-chain yang tinggi dan kemacetan jaringan, biaya ini kadang-kadang dapat melonjak di atas 1 dolar.

Tujuan EIP-4844 adalah untuk mengurangi biaya rollup dengan memperkenalkan jenis transaksi baru, yaitu objek besar biner, atau yang disebut blob. Berikut adalah penjelasan langkah demi langkah tentang siklus hidup transaksi blob yang didefinisikan oleh EIP-4844:

![Pengantar dasar Proto-danksharding dan cara kerjanya sebagai langkah pertama modulasi Ethereum])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-60098db654843962e4f98395f9eecbef.webp(

EIP-4844 tidak mempengaruhi bagaimana transaksi reguler yang diajukan ke mempool Ethereum dimasukkan ke dalam blok, dan juga tidak mempengaruhi pasar biaya yang menentukan harga ruang blok Ethereum, tetapi EIP-4844 memang meningkatkan persyaratan penyimpanan blok Ethereum. Ruang data tambahan dimaksudkan untuk melampirkan transaksi blob ke dalam blok. Blob seperti trailer, dapat dilampirkan ke blok Ethereum tanpa mempengaruhi atau mengganggu ruang blok yang ada untuk memproses transaksi reguler. Ruang blok blob akan dilelang berdasarkan pasar biayanya sendiri, meniru desain pasar biaya EIP 1559. Awalnya, transaksi blob akan hampir tidak ada biaya. Setelah itu, setiap kali satu blok dikonfirmasi, jika lebih dari setengah ruang blok blob ) setidaknya 256kB ( digunakan, biaya transaksi blob akan meningkat 12.5%. Untuk setiap blok yang tidak sepenuhnya menggunakan ruang blok blob, yaitu ruang blok blob yang terisi kurang dari 50%, biaya blob akan berkurang 12.5%.

![Langkah pertama modularitas Ethereum: Pengenalan dasar Proto-danksharding dan cara kerjanya])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-2a1a9989aaff538cb0a0ee804a324ed1.webp(

Transaksi Blob tidak akan disimpan tanpa batas waktu di Ethereum, tetapi disimpan di lapisan konsensus Ethereum )CL(, yaitu di Beacon Chain, dan akan dibuang dari node CL setelah tiga minggu. Proto-danksharding akan memungkinkan setiap blok memiliki maksimal empat blob, di mana setiap blob dapat berisi hingga 128kB data tambahan. Batas maksimum ruang blob 512kB per blok mungkin akan berubah berdasarkan pengujian EIP-4844 yang sedang berlangsung. Para pengembang sedang aktif mendiskusikan kemungkinan meningkatkan batas ini dari 4 blob menjadi 6 blob. Setiap blob adalah kesempatan bagi satu penyortir rollup untuk mengonfirmasi satu batch transaksi ke Ethereum. Sekitar 7094 blok dihasilkan setiap hari di Ethereum, setelah EIP 4484, dengan asumsi batas 4 blob/blok, maksimal dapat memproses 28376 blob setiap hari. ) ini adalah angka maksimum teoritis, yang mungkin tidak pernah tercapai dalam praktik karena fluktuasi biaya blob yang dinamis. Biaya untuk memproses jumlah maksimum blob per blok secara berurutan sangat mahal bagi seorang penyortir (.

![Ethereum modulasi langkah pertama: Pengenalan dasar Proto-danksharding dan cara kerjanya])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-00bc67a3f9af7e59bfa45ea2f5144725.webp(

Dalam enam bulan terakhir, sorter yang beroperasi di platform tertentu, berdasarkan aktivitas perdagangan, adalah rollup Ethereum kedua yang paling populer, mengirimkan sekitar 3126 batch transaksi ke Ethereum setiap hari.

Volume transaksi yang dikonfirmasi oleh suatu platform sekitar dua kali lipat dari suatu platform, dan seperti suatu platform, bergantung pada sorter untuk menerbitkan data ke Ethereum melalui CALLDATA untuk menyelesaikan transaksi. Contoh rollup lain yang populer di Ethereum termasuk, tetapi tidak terbatas pada, suatu platform, suatu platform, dan suatu platform. Di suatu platform, lebih dari 90% biaya berasal dari biaya CALLDATA Layer 1.

Pengenalan ruang penyimpanan data khusus, tidak peduli seberapa kecil pada awalnya, adalah untuk mengurangi biaya penggunaan Ethereum sebagai lapisan DA untuk semua rollup yang berbasis Ethereum. Secara konservatif, pengembang rollup memperkirakan, setelah aktivasi EIP 4844, biaya rollup akan berkurang antara 100% hingga 900%. Namun, estimasi ini mungkin berubah berdasarkan adopsi rollup dan peningkatan aktivitas dalam beberapa bulan sebelum dan setelah aktivasi database asli.

Biaya transaksi blob, meskipun mungkin lebih murah dibandingkan transaksi biasa pada awal aktivasi EIP 4844, dapat dengan cepat meningkat jika jumlah rollup yang dibangun di atas Ethereum meningkat. Selain itu, meskipun setiap blob dirancang untuk memberikan kesempatan bagi satu penyortir untuk menerbitkan hingga 128kB data, penyortir rollup memiliki kemungkinan untuk melakukan koordinasi, sehingga satu blob dapat berisi data dari beberapa rollup. Para pengembang Ethereum menyadari bahwa karena jumlah blok terbatas dan batch transaksi tunggal mungkin tidak dapat sepenuhnya memanfaatkan seluruh ruang data 128kB dari setiap transaksi blob, mungkin akan muncul pasar sekunder untuk penetapan harga blob. Meskipun mencegah munculnya pasar sekunder di luar rantai adalah prioritas, alih-alih memperkenalkan kompleksitas protokol yang lebih tinggi untuk mencegah kemungkinan ini, saat ini, para pengembang sedang mengambil "pendekatan tunggu dan lihat" dengan memperkenalkan blob melalui EIP 4844 dan berencana untuk melakukan optimasi lebih lanjut terhadap EIP 4844 di masa depan.

Hash asli telah meletakkan dasar untuk memperkenalkan teknologi yang lebih maju, sehingga dapat mengurangi biaya blob lebih lanjut tanpa menambah beban komputasi node. Disebut sepenuhnya ditinggalkan, ide lengkap untuk blob adalah meningkatkan jumlah maksimum blob per blok dari 4 menjadi 64.

Completely Danksharding

Empat blob akan meningkatkan ukuran blok Ethereum sebesar 512kB. Enam blob akan meningkatkan ukuran blok Ethereum tambahan sebesar 768kB. Seperti yang telah disebutkan, ruang blok tambahan secara ketat digunakan untuk transaksi blob dan tidak menyimpan data secara permanen seperti ruang blok biasa. Visi lengkap EIP 4844 adalah memperkenalkan hingga 64 blob untuk Ethereum, dan melakukan ini tanpa secara signifikan meningkatkan beban komputasi pada node verifikasi blok. Untuk mencapai danksharding yang sepenuhnya, Ethereum perlu menerapkan dua teknologi: sampling ketersediaan data )DAS( dan pengkodean penghapusan.

) Sampling ketersediaan data ### DAS (

Dalam konteks verifikasi transaksi Layer 2 rollup, tujuan DAS adalah untuk memastikan bahwa semua potongan data yang dibundel oleh penyortir telah dipublikasikan di rantai. Node penuh dipilih secara acak, mengunduh satu blok data dari blob dan menghasilkan bukti ketersediaan data. Semakin banyak sampel data yang diambil oleh node penuh, semakin besar probabilitas deterministik bahwa semua data telah disediakan oleh penyortir tanpa menahan data penting. Proses pengambilan sampel data bagi node memiliki beban komputasi yang lebih kecil dibandingkan mengunduh seluruh data blob, tetapi secara teoritis memberikan jaminan ketersediaan data yang sama. Seperti dalam pengabaian asli, pengambilan sampel data blob di bawah pengabaian penuh akan memastikan bahwa transaksi dari penyortir telah diverifikasi dan dipublikasikan di rantai, untuk dievaluasi oleh pengguna atau pemangku kepentingan jaringan mana pun. Kemudian, pengguna dan pemangku kepentingan memiliki waktu untuk melihat transaksi ini, mengonfirmasi bahwa mereka telah selesai secara final di lapisan DA seperti Ethereum, dan membangun batch transaksi baru berdasarkan batch transaksi sebelumnya.

Melalui DAS, pengembang Ethereum memiliki keyakinan untuk meningkatkan jumlah dan volume Blobs yang dipublikasikan ke Ethereum tanpa menambah beban komputasi node. Selain itu, pengembang juga berencana untuk mengurangi beban komputasi node lebih lanjut di upgrade mendatang dengan menerapkan saran seperti kedaluwarsa sejarah. Dalam kata-kata peneliti Ethereum, Dankrad Feist, seiring berjalannya waktu, Ethereum akan menjadi seperti "papan pengumuman publik daripada sistem arsip", yang akan memindahkan tanggung jawab untuk menyimpan salinan lengkap riwayat transaksi kepada pemangku kepentingan jaringan yang sering menggunakan data ini, seperti Layer 2 rollup dan beberapa perusahaan infrastruktur blockchain. Meskipun EIP 4844 memperkenalkan Blobs, ini adalah contoh awal yang menunjukkan bahwa semua transaksi mungkin suatu hari nanti akan menjadi penyimpanan di Ethereum.

![Ethereum Modularisasi Langkah Pertama: Pengenalan Dasar Proto-danksharding dan Cara Kerjanya])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-455aedf02ac5a991dab405b3f7e9b766.webp(

) menghapus kode

Teknologi pengkodean penghapusan telah memperkuat kemampuan pengambilan data. Jika seorang penyusun jahat menahan sejumlah kecil data, pada 1%