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Vitalik:用 calldata 扩展和分片下降以太坊rollup本钱_tokenpocket下载

admin admin 发表于2021-11-29 15:32:09 浏览306 评论0

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注:原文作者是以太坊联合创始人vitalik buterin。

Rollup 是以太坊仅有的去信赖扩容解决计划,它是短期和中期的解决计划,也或许会是长时刻的解决计划。几个月来,以太坊L1上的买卖费用一向居高不下,而且咱们迫切需求做任何必要的作业来协助促进整个生态系统向rollup的搬迁。Rollup 现已协助许多以太坊用户明显下降了费用:依据l2fees.info显现,Optimism 和 Arbitrum 供给的费用比以太坊根底层自身低约 3-8 倍,而ZK rollup计划具有更好的数据压缩,而且能够防止包含签名,因而这些L2的费用比根底层低约40-100倍。

但是,这样的费用对许多用户来说仍是太贵了。长时刻以来,人们一向以为改进现在方法rollup的解决计划是数据分片,这将为链中的rollup添加约1-2 MB/s的专用数据空间。本文描绘了完成该解决计划的有用途径,以尽快为rollup翻开数据空间,并跟着时刻的推移添加额定的空间及安全性。


过程1: tx calldata扩展


今日现有的rollup运用了tx calldata,因而,假如咱们想在不要求rollup 团队做任何额定作业的状况下,短期提高 rollup 容量并下降本钱,咱们只需下降tx calldata的本钱。今日的均匀区块巨细远不会要挟到网络稳定性,因而能够安全地做到这一点,虽然它或许需求一些额定的逻辑来防止十分不安全的边际状况。

请参阅:EIP 4488,或代替计划EIP 4490‌(更简略但作用更温文)。

EIP 4488 应将可用于rollup的的数据空间添加到每个slot 约 1 MB 的理论最大值,并将rollup本钱下降至本来的1/5,它能够比后边的过程更快地施行。


过程2: 一些分片


一起,咱们可开展作业以推出“恰当的”分片。以完好方法完成恰当的分片需求很长时刻,但咱们能够做的是一点一点地完成它,并从每个部分中获益。要完成的第一个天然部分是分片标准的“事务逻辑”,经过将分片的初始数量保持在十分低的水平(例如 4),以防止大部分与网络相关的困难。每个分片都将在其自己的子网上播送。默许状况下,验证者会信赖委员会,但假如他们乐意,他们能够挑选在每个子网上,而且只要在他们看到信标区块承认的任何分片区块的完好body主体后才承受一个信标区块。

分片标准自身并不是特别困难,这是一个与最近发布的Altair 硬分叉类似的样板代码更改(Altair 信标更改标准文件长 728 行,分片信标更改标准文件长 888 行),因而能够合理地希望它可完成与 Altair 的施行和布置类似的时刻范围内。

为了使分片数据真实可用于rollup,rollup需求能将证明放入分片数据中,这有两种挑选:

  1. 添加 BEACONBLOCKROOT 操作码,rollup 将添加代码来验证植根于前史信标链区块根的 Merkle 证明。
  2. 添加面向未来的状况和前史拜访预编译,以便在未来许诺计划产生变化时,rollup不需求更改其代码。

这会将rollup数据空间添加到每个slot约 2 MB(每个分片 250 kB * 4 个分片,加上过程 1 中扩展的 calldata)。


第 3 步:N 个分片,受委员会保护


这一步将活动分片的数量从 4 个添加到 64 个,分片数据现在将进入子网,因而此刻 P2P 层有必要现已满足安定,能够拆分红更多的子网。数据可用性的安全性将依据诚笃大都,依赖于委员会的安全性。

这会将rollup数据空间添加到每个slot约 16 MB(每个分片 250 kB * 64 个分片),咱们假定此刻 rollup 现已从履行链中搬迁出来。


第4步:数据可用性抽样 (DAS)


到了这一步,咱们会添加数据可用性采样(DAS)以确保更高等级的安全性,即便在产生不诚笃的大都进犯时也能保护用户。数据可用性采样能够分阶段推出:首要,以非绑定方法答应网络对其进行测验,然后作为承受信标区块的要求,乃至或许在其他客户端之前在某些客户端上进行。

一旦彻底引进数据可用性采样,分片布置就完成了。


分片环境下的Optimistic和ZK rollup


分片国际和现状之间的一个首要区别是,在分片国际中,rollup数据实际上不或许成为将rollup区块提交到智能合约的买卖的一部分。相反,数据发布过程和rollup区块提交过程有必要分隔:

首要,数据发布过程将数据放在链上(放入分片中),然后提交过程提交其header,以及指向根底数据。

Optimism 和 Arbitrum 现已为rollup区块提交运用了一个两步规划,因而这对两者来说都是一个小的代码更改。

而关于ZK rollup而言,作业有点扎手,由于提交买卖需求供给直接对数据进行操作的证明。他们能够做一个 ZK-SNARK 的证明,证明分片中的数据与信标链上的许诺相匹配,但这十分贵重。走运的是,还有更廉价的挑选。

假如ZK-SNARK是依据BLS12-381的PLONK证明,那么他们能够直接将分片数据提交作为输入。BLS12-381 分片数据许诺是 KZG 许诺,与 PLONK 中的许诺类型相同,因而它能够作为公共输入直接传递到证明中。

假如 ZK-SNARK 运用一些不同的计划(乃至仅仅 BLS12-381 PLONK,但具有更大的可信设置),则它能够包含自己对数据的许诺,并运用等价性证明来验证证明中的许诺和信标链中的许诺是否许诺了相同的数据。


谁将在分片环境下存储前史数据?


添加数据空间的一个必要条件,是删去以太坊中心协议担任永久保护一切达到一致的数据的特点。数据量太大,不需求这样做。例如:

1、EIP 4488导致理论上的最大链巨细为每12秒(slot)大约1,262,861 字节,或每年 ~3.0 TB,但实际上每年 ~250-1000 GB 更有或许,尤其是在开始时。

2、4 个分片(每个slot 1 MB)每年添加(简直确保)大约2.5 TB;

3、64 个分片(每个slot 16 MB)导致每年一共(简直确保)约 40 TB 存储;

大大都用户的硬盘巨细在 256 GB 到 2 TB 之间,1 TB 似乎是中位数。依据一组区块链研究人员的内部民意调查显现:

这意味着用户能够担负得起现在运转节点的费用,但假如该路线图的任何部分在没有进一步修正的状况下施行,则用户将无法担负。能够运用更大的硬盘,但用户有必要尽心竭力购买它们,这明显添加了运转节点的复杂性。关于这个问题,抢先的解决计划是EIP-4444,它消除了节点运营商存储超越 1 年的区块或收据的职责。在分片的环境下,这个时刻段或许会进一步缩短,节点将只担任他们积极参与的子网上的分片。

这留下了一个问题:假如以太坊中心协议不存储这些数据,那谁来存储?

首要,重要的是要记住,即便运用分片,数据量也不会那么大。是的,关于运转“默许”消费硬件的个人来说,每年 40 TB 是不行承受的(事实上,即便是每年 1 TB 也是如此)。但是,它彻底在乐意投入一些资源和作业来存储数据的专职个人的范围内。举例来说,一个48 TB 硬盘的价格是1729美元,14 TB硬盘的价格约 420 美元。

那么谁来存储这些数据呢?一些主意:

  1. 个人和组织志愿者;
  2. 区块链浏览器(etherchain.org、etherscan.io、amberdata.io...)肯定会存储一切的数据,由于向用户供给数据是他们的商业模式。
  3. Rollup DAO提名和付出参与者,以存储和供给与其rollup相关的前史记录;
  4. 前史数据能够经过torrents上传和同享;
  5. 客户端可自愿挑选存储随机的0.05%的链前史记录(运用擦除编码)。
  6. Portal Network中的客户端能够存储链前史的随机部分,Portal Network将主动将数据恳求定向到具有数据的节点。
  7. 能够在协议内鼓励前史数据存储。
  8. 像 The Graph 这样的协议能够创立鼓励商场,客户端可经过其正确性的Merkle 证明来向服务器付出前史数据。这促进人们和组织运转存储前史数据并按需供给的服务器。

其间一些解决计划(个人和组织志愿者、区块浏览器)现已存在,特别是 p2p Torrent 场景是一个很好的比如,它是一个首要由志愿者驱动(存储很多数据内容)的生态系统。剩余的依据协议的解决计划更强壮,由于它们供给了鼓励,但需求更长的时刻来开发。从长远来看,经过这些第二层协议拜访前史记录很或许比今日经过以太坊协议更有用。

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