Nâng cấp Ethereum Dencun và những cơ hội tiềm năng

Phiên bản testnet Dencun của bản nâng cấp mạng Ethereum đã được ra mắt trên mạng thử nghiệm Goerli vào ngày 17 tháng 1 năm 2024 và mạng thử nghiệm Sepolia đã được ra mắt thành công vào ngày 30 tháng 1. Bản nâng cấp Dencun còn lâu mới được ra mắt rời xa chúng tôi. Đang đến gần hơn.

Sau một lần nâng cấp mạng thử nghiệm Holesky khác vào ngày 7 tháng 2, đây sẽ là bản nâng cấp mạng chính. Hiện tại, mạng chính nâng cấp Cancun đã chính thức ra mắt. Đã xác nhận vào ngày Ngày 13 tháng 3.

Hầu hết mọi nâng cấp Ethereum sẽ đi kèm với một làn sóng giá chủ đề. Lần cuối cùng Ethereum được nâng cấp là bản nâng cấp Thượng Hải vào ngày 12 tháng 4 năm 2023 ., các dự án liên quan đến POS được thị trường săn đón.

Nếu làm theo kinh nghiệm trước đó, bản nâng cấp Dencun này cũng sẽ có cơ hội được bố trí trước.

Vì nội dung kỹ thuật đằng sau bản nâng cấp Dencun tương đối mù mờ nên không thể tóm gọn trong một câu như "Ethereum chuyển từ PoW sang PoS" như bản nâng cấp Thượng Hải . , rất khó để nắm bắt được trọng tâm của bố cục.

Do đó, bài viết này sẽ sử dụng ngôn ngữ dễ hiểu để giải thích các chi tiết kỹ thuật của bản nâng cấp Dencun, đồng thời phân loại bản nâng cấp này cũng như tính khả dụng của dữ liệu DA và Lớp 2 các cuộc thi dành cho độc giả.Sự kết nối giữa các con đường.

EIP 4484

EIP-4844 là đề xuất quan trọng nhất trong bản nâng cấp Dencun này, đánh dấu một bước thiết thực và quan trọng để Ethereum mở rộng theo phương thức phi tập trung.

Nói một cách đơn giản, lớp Ethereum thứ hai hiện tại cần gửi các giao dịch xảy ra ở lớp thứ hai tới calldata của mạng chính Ethereum để xác minh nút.Tính hiệu quả của việc tạo khối trên mạng lớp thứ hai.

Vấn đề gây ra bởi việc này là mặc dù dữ liệu giao dịch đã được nén hết mức có thể nhưng khối lượng giao dịch khổng lồ ở lớp thứ hai lại được nhân lên bởi dung lượng lưu trữ cao. chi phí của mạng chính Ethereum. Cơ sở chi phí vẫn là một khoản chi phí đáng kể đối với các nút cấp hai và người dùng cấp hai. Chỉ riêng yếu tố giá sẽ khiến lớp thứ hai mất một lượng lớn người dùng vào chuỗi bên.

EIP 4484 đã thiết lập một vùng lưu trữ mới và rẻ hơn BLOB (Đối tượng lớn nhị phân, đối tượng lớn nhị phân) và sử dụng phương pháp có thể trỏ đến không gian lưu trữ BLOB A loại giao dịch mới có tên "Giao dịch mang BLOB" được sử dụng để thay thế dữ liệu giao dịch cần được lưu trữ trong calldata trước khi nâng cấp, giúp lớp thứ hai của hệ sinh thái Ethereum tiết kiệm chi phí Gas.

Lý do khiến bộ nhớ BLOB rẻ

Ai cũng biết rằng cái giá phải trả là rẻ và lý do khiến dữ liệu BLOB rẻ hơn Ethereum Calldata thông thường có kích thước tương tự là do lớp thực thi Ethereum (EL, EVM) thực sự không có quyền truy cập vào Dữ liệu BLOB chính nó.

Ngược lại, EL chỉ có thể truy cập các tham chiếu đến dữ liệu BLOB và dữ liệu của BLOB chỉ có thể được truy cập bởi lớp đồng thuận của Ethereum (CL, còn được gọi là nút đèn hiệu) Tải xuống và lưu trữ, dung lượng bộ nhớ và tính toán được sử dụng bởi bộ lưu trữ ít hơn nhiều so với Ethereum Calldata thông thường.

Và BLOB còn có một đặc điểm là nó chỉ có thể được lưu trữ trong một khoảng thời gian giới hạn (thường là khoảng 18 ngày) và sẽ không giãn nở vô hạn như kích thước của sổ cái Ethereum. .

Thời hạn hiệu lực lưu trữ của BLOB

Trái ngược với sổ cái cố định của BLOB blockchain, BLOB là bộ lưu trữ tạm thời có sẵn trong 4096 kỷ nguyên hoặc khoảng 18 ngày.

Sau khi hết hạn, hầu hết khách hàng đồng thuận sẽ không thể truy xuất dữ liệu cụ thể trong BLOB. Tuy nhiên, bằng chứng về sự tồn tại trước đó của nó sẽ vẫn còn trên mạng chính dưới dạng cam kết KZG và sẽ được lưu trữ vĩnh viễn trên mạng chính Ethereum.

Tại sao chọn 18 ngày? Đây là sự đánh đổi giữa chi phí lưu trữ và hiệu quả.

Trước hết, chúng ta phải xem xét những người hưởng lợi trực quan nhất từ ​​bản nâng cấp này, Optimistic Rollups (chẳng hạn như: Arbitrum và Optimism,), vì theo cài đặt của Bản tổng hợp lạc quan, có khoảng thời gian 7 ngày bằng chứng Fruad.

Dữ liệu giao dịch được lưu trữ trong blob chính xác là những gì Optimistic Rollups cần khi khởi động một thử thách.

Do đó, thời hạn hiệu lực của Blob phải đảm bảo rằng bằng chứng lỗi của Optimistic Rollups có thể truy cập được. Để đơn giản, cộng đồng Ethereum đã chọn lũy thừa thứ 12 của 2 (4096 kỷ nguyên) Bắt nguồn từ 2^12, một kỷ nguyên xấp xỉ 6,4 phút).

Giao dịch thực hiện BLOB và BLOB

Hiểu được mối quan hệ giữa hai yếu tố này là rất quan trọng để hiểu được vai trò của BLOB đối với tính khả dụng của dữ liệu (DA).

Cái trước là toàn bộ đề xuất EIP-4484 và một loại giao dịch mới, trong khi cái sau có thể được hiểu là vị trí lưu trữ tạm thời cho các giao dịch lớp 2.

Mối quan hệ giữa hai bên có thể được hiểu là hầu hết dữ liệu ở lớp trước (dữ liệu giao dịch lớp 2) được lưu trữ ở lớp sau. Dữ liệu còn lại, tức là cam kết dữ liệu BLOB (Cam kết), sẽ được lưu trữ trong calldata của mạng chính. Nói cách khác, EVM có thể đọc được lời hứa.

Bạn có thể coi Cam kết là việc xây dựng tất cả các giao dịch trong BLOB thành cây Merkle và sau đó chỉ có gốc Merkle, tức là Cam kết, mới có thể được truy cập bởi hợp đồng.

Điều này có thể đạt được một cách khéo léo: mặc dù EVM không thể biết nội dung cụ thể của BLOB, nhưng hợp đồng EVM có thể xác minh tính xác thực của dữ liệu giao dịch bằng cách biết Cam kết . Mục đích.

Mối quan hệ giữa BLOB và Layer2

Công nghệ cuộn lên đạt được tính khả dụng của dữ liệu (DA) bằng cách tải dữ liệu lên mạng chính Ethereum, nhưng điều này không nhằm mục đích cho phép các hợp đồng thông minh của L1 trực tiếp đọc hoặc xác minh những dữ liệu được tải lên này.

Mục đích của việc tải dữ liệu giao dịch lên L1 chỉ đơn giản là cho phép tất cả người tham gia xem dữ liệu.

Trước khi nâng cấp Dencun, như đã đề cập ở trên, Op-rollup sẽ xuất bản dữ liệu giao dịch lên Ethereum dưới dạng Calldata. Do đó, bất kỳ ai cũng có thể sử dụng những thông tin giao dịch này để tái tạo trạng thái và xác minh tính chính xác của mạng lớp thứ hai.

Không khó để thấy rằng dữ liệu giao dịch Rollup cần phải rẻ + công khai và minh bạch. Calldata không phải là nơi tốt để lưu trữ dữ liệu giao dịch dành riêng cho lần thứ hai lớp, nhưng BLOB-Carrying Transaction thì được thiết kế riêng cho Rollup.

Sau khi đọc phần này, bạn có thể nảy ra một câu hỏi trong đầu. Loại dữ liệu giao dịch này có vẻ không quan trọng. Công dụng của nó là gì?

Trên thực tế, dữ liệu giao dịch chỉ được sử dụng trong một số trường hợp:

• < p style="text-align: left;">Đối với Optimistic Rollup, dựa trên giả định về độ tin cậy, có thể có các vấn đề không trung thực. Tại thời điểm này, các bản ghi giao dịch do Rollup tải lên sẽ rất hữu ích. Người dùng có thể sử dụng dữ liệu này để bắt đầu thách thức giao dịch ( Bằng chứng gian lận);

• Đối với ZK Rollup, bằng chứng không có kiến ​​thức đã chứng minh rằng cập nhật trạng thái là chính xác và đang tải lên dữ liệu chỉ dành cho người dùng Tính toán trạng thái hoàn chỉnh và kích hoạt cơ chế thoát thoát khi nút cấp hai không thể hoạt động chính xác (Escape Hatch yêu cầu cây trạng thái L2 hoàn chỉnh, sẽ được thảo luận ở phần cuối).

Điều này có nghĩa là các trường hợp trong đó dữ liệu giao dịch được hợp đồng sử dụng thực sự là rất hạn chế. Ngay cả trong thử thách giao dịch Optimistic Rollup, bạn chỉ cần gửi bằng chứng (trạng thái) chứng minh dữ liệu giao dịch “tồn tại” tại chỗ mà không cần lưu trữ trước chi tiết giao dịch trong mạng chính.

Vì vậy, nếu chúng ta đưa dữ liệu giao dịch vào phần tử BLOB, mặc dù hợp đồng không thể truy cập được nhưng hợp đồng mainnet có thể lưu trữ Cam kết của BLOB này.

Nếu cơ chế thử thách yêu cầu một giao dịch nhất định trong tương lai, chúng tôi chỉ cần cung cấp dữ liệu của giao dịch đó, miễn là nó có thể khớp. Điều này thuyết phục hợp đồng và cung cấp dữ liệu giao dịch cho cơ chế thử thách sử dụng.

Điều này không chỉ tận dụng tính công khai và minh bạch của dữ liệu giao dịch mà còn tránh được chi phí gas khổng lồ khi nhập trước tất cả dữ liệu vào hợp đồng.

Bằng cách chỉ ghi lại Cam kết, dữ liệu giao dịch có thể được kiểm chứng đồng thời tối ưu hóa đáng kể chi phí. Đây là giải pháp upload dữ liệu giao dịch thông minh và hiệu quả bằng công nghệ Rollup.

Cần lưu ý rằng trong hoạt động thực tế của Dencun, phương pháp cây Merkle tương tự như Celestia không được sử dụng để tạo Cam kết mà là KZG khéo léo (Kate - Thuật toán Zaverucha-Goldberg, Cam kết đa thức).

So với Merkle tree proof, quy trình tạo KZG Proof tương đối phức tạp nhưng khối lượng xác minh nhỏ hơn và các bước xác minh đơn giản hơn nhưng nhược điểm là mà nó yêu cầu. Nó có cài đặt đáng tin cậy (ceremony.ethereum.org hiện đã đóng) và không có khả năng ngăn chặn các cuộc tấn công điện toán lượng tử (Dencun sử dụng phương pháp Version Hash và các phương pháp xác minh khác có thể được thay thế nếu cần thiết).

Đối với dự án DA phổ biến hiện nay Celestia, nó sử dụng biến thể cây Merkle. So với KZG, nó phụ thuộc vào tính toàn vẹn của các nút ở một mức độ nhất định. Tuy nhiên , nó giúp giảm các yêu cầu về ngưỡng đối với tài nguyên tính toán giữa các nút và duy trì các đặc tính phi tập trung của mạng.

Cơ hội cho Dencun

Eip4844 giảm chi phí và tăng hiệu quả cho lớp thứ hai, nhưng nó cũng gây ra rủi ro bảo mật, đồng thời mang đến những cơ hội mới.

Để hiểu nguyên nhân, chúng ta cần quay lại cơ chế thoát hiểm hay cơ chế rút lui cưỡng bức nói trên.

Khi nút Lớp 2 bị vô hiệu hóa, cơ chế này có thể đảm bảo rằng tiền của người dùng được trả lại mạng chính một cách an toàn. Điều kiện tiên quyết để kích hoạt cơ chế này là người dùng cần có được cây trạng thái hoàn chỉnh của Lớp 2.

Theo các trường hợp thông thường, người dùng chỉ cần tìm một nút đầy đủ Lớp 2 để yêu cầu dữ liệu, tạo Bằng chứng merkle và sau đó gửi nó đến hợp đồng mạng chính để chứng minh tính hợp pháp của việc rút tiền của họ.

Nhưng đừng quên rằng người dùng muốn kích hoạt cơ chế cabin thoát hiểm để thoát khỏi L2 chính xác vì nút L2 làm điều ác. Nếu tất cả các nút đều làm điều ác thì khả năng cao là nút đó sẽ không thoát ra được. Lấy dữ liệu bạn muốn ở đâu.

Đây là cuộc tấn công che giấu dữ liệu mà Vitalik thường đề cập đến.

Trước EIP-4844, các bản ghi Layer2 cố định đã được ghi lại trên mạng chính. Khi không có nút Layer2 nào có thể cung cấp trạng thái ngoài chuỗi hoàn chỉnh, người dùng có thể Triển khai một nút đầy đủ cho chính mình.

Nút đầy đủ này có thể lấy tất cả dữ liệu lịch sử do trình sắp xếp thứ tự Lớp 2 phát hành trên mạng chính thông qua mạng chính Ethereum và người dùng có thể xây dựng các bằng chứng Merkle cần thiết, và bằng cách gửi bằng chứng cho hợp đồng trên mạng chính, việc rút tài sản L2 có thể được hoàn thành một cách an toàn.

Sau EIP-4844, dữ liệu Lớp 2 chỉ tồn tại trong BLOB của nút đầy đủ Ethereum và dữ liệu lịch sử 18 ngày trước sẽ tự động bị xóa.

Do đó, phương pháp trong đoạn trước để lấy toàn bộ cây trạng thái bằng cách đồng bộ hóa mạng chính không còn khả thi. Nếu bạn muốn lấy toàn bộ cây trạng thái của Lớp 2, bạn chỉ có thể sử dụng các nút Mainnet lưu trữ tất cả dữ liệu Ethereum BLOB (sẽ tự động bị xóa sau 18 ngày) thông qua bên thứ ba hoặc các nút gốc của Lớp 2 (rất ít).

Sau khi 4844 lên mạng, người dùng sẽ rất khó có được cây trạng thái Lớp 2 hoàn chỉnh một cách hoàn toàn đáng tin cậy.

Nếu người dùng không có cách ổn định để lấy cây trạng thái Lớp 2, họ không thể thực hiện các thao tác rút tiền bắt buộc trong các điều kiện khắc nghiệt. Do đó, 4844 đã gây ra những thiếu sót/thiếu sót về bảo mật Lớp 2 ở một mức độ nhất định.

Để bù đắp lỗ hổng bảo mật này, chúng ta cần có giải pháp lưu trữ không cần sự tin cậy với chu kỳ kinh tế tích cực. Lưu trữ ở đây chủ yếu đề cập đến việc lưu giữ dữ liệu trong Ethereum theo cách không cần tin cậy, khác với cách lưu trữ trước đây vì vẫn còn từ khóa "trustless".

Ethstorage có thể giải quyết vấn đề thiếu sự tin cậy và đã nhận được hai vòng tài trợ từ Ethereum Foundation.

Có thể nói concept này thực sự có thể phục vụ/bù đắp cho ca khúc nâng cấp của Dencun, và nó rất đáng được quan tâm.

Trước hết, ý nghĩa trực quan nhất của Ethstorage là nó có thể kéo dài thời gian khả dụng của DA BLOB theo cách hoàn toàn phi tập trung, bù đắp cho mức độ bảo mật ngắn nhất của Lớp 2 sau tấm 4844.

Ngoài ra, hầu hết các giải pháp L2 hiện tại chủ yếu tập trung vào việc mở rộng sức mạnh tính toán của Ethereum, tức là tăng TPS. Tuy nhiên, nhu cầu lưu trữ lượng lớn dữ liệu một cách an toàn trên mạng chính Ethereum đã tăng lên, đặc biệt là do sự phổ biến của các dApp như NFT và DeFi.

Ví dụ: nhu cầu lưu trữ của NFT trên chuỗi là rất rõ ràng, bởi vì người dùng không chỉ sở hữu mã thông báo của hợp đồng NFT mà còn sở hữu mã thông báo trên chuỗi. hình ảnh dây chuyền Ethstorage có thể giải quyết các vấn đề tin cậy bổ sung đi kèm với việc lưu trữ những hình ảnh này cho bên thứ ba.

Cuối cùng, Ethstorage cũng có thể giải quyết các nhu cầu cơ bản của dApps phi tập trung. Các giải pháp hiện tại chủ yếu được lưu trữ trên các máy chủ tập trung (có DNS). Thiết lập này khiến các trang web dễ bị kiểm duyệt và các vấn đề khác như chiếm quyền điều khiển DNS, hack trang web hoặc sập máy chủ, bằng chứng là các sự cố như Tornado Cash .

Ethstorage vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm mạng ban đầu và những người dùng lạc quan về triển vọng của tuyến đường này có thể trải nghiệm nó.