原文作者：ChuanLin
原文来源：A&TCapital
01、引子
Vitalik?于?2022?年?11?月?5?日发布了更新后的以太坊路线图，相比于之前?2021?年?12?月?2?日发布的路线图，其中即将到来的?TheSurge?阶段的更新无疑是最值得关注的。
如下图所示，这一阶段的更新明显添加了更多细节——我们可以明显看到，为了实现“基本的?Rollup?扩容”，以太坊社区提出了?EIP-4844?：Proto-Danksharding。这个提案将于?2023?年?5?月到?6?月初落地，届时?Rollup?的费用花费将降低?100?倍，这将非常大的优化以太坊L2的用户体验。如此大的优化，势必会成为Web3社区讨论和关注的焦点。
原来以太坊相关的问题在哪？EIP-4844?是用什么思路和方案解决这一问题的？本文就将帮助大家简明扼要的理解?EIP-4844?。
如果你希望跟上以太坊底层的架构更新，实时跟上社区的讨论，就请不要错过本文！
02、正文
一、EIP-4844?起源：数据可用性引起的L2费用瓶颈
美参议员Cynthia Lummis：拜登政府提出的对比特币矿工征收30%的税的想法不会发生:金色财经报道，美国参议员Cynthia Lummis在社交媒体上称，拜登政府提出的对比特币矿工使用的电力征收 30% 的税的想法不会发生，对任何特定行业加税 30% 是政府公然试图挑选赢家和输家，我不会让拜登总统对数字资产行业征税以致不复存在。
Lummis还暗示，如果拜登政府征收数字资产矿业能源 (DAME) 税，比特币矿工将直接逃离美国，并表示矿工可以在任何地方开采。[2023/5/27 9:45:09]
1.1当前有关L2与L1数据交互的基本情况
当前以太坊L2大多以?Rollup?为基本的技术路线，Vitalik?更是将以太坊的更新用”ARollup-CentricRoadmap“描述，可见?Rollup?基本已经一统L2江湖。
而?Rollup?运行的基本原理，是将一捆交易在以太坊主链外执行，执行完后将执行结果和交易数据本身经过压缩后发回到L1上，以便其他人去验证交易结果的正确性。显然，如果其他人没有办法读取数据，那就无法完成验证。因此让其他人能够获取交易原始数据这一点非常重要，它也被称为“数据可用性”。
CleanSpark上季度BTC开采数量比去年二季度翻番但收入仅增加14%:金色财经报道，根据比特币挖矿公司CleanSpark报表，公司上一季度挖出的比特币数量比去年第二季度翻了一番，但其收入只增加了14%。
CleanSpark的首席财务官Gary A. Vecchiarelli表示，收入增长受阻主要是由于比特币价格低。本季度，每枚比特币的收入约为22,700美元，而去年，每枚比特币的收入超过41,000美元。首席执行官Zach Bradford补充说，CleanSpark目前平均每Tera hash耗电31瓦，他预计到今年年底会降到26瓦的水平。[2023/5/11 14:57:27]
而受限于以太坊当前的架构，L2向L1的传输的数据，是储存在交易的?Calldata?里面的。然而，Calldata?在最初以太坊设计的时候只是一个智能合约函数调用的参数，是所有节点必须同步下载的数据。如果?Calldata?膨胀，将造成以太坊网络节点的高负载，因此?Calldata?的费用是比较昂贵的。这也是造成当前L2费用的主要因素。
1.2问题的改进思路
读者不妨思考一下，如果让你来针对这个问题设计优化方案，你会朝哪个方向去做改进？
CZ：印度对加密交易的繁重征税可能会扼杀当地的加密行业:金色财经联合Coinlive报道，在新加坡举行的2022年新加坡金融科技节上，Binance创始人CZ在新加坡金融科技会议的小组讨论中表示，消费者保护非常重要，不应该只是网站上的声明。BUSD拥有完全的支持的储备金，并且透明，最重要的是它受到纽约州金融服务部的监管。
此外，CZ认为新加坡在加密领域的监管采取谨慎措施并没有错，但随着香港向零售商开放加密货币，新加坡是否应该重新评估这些规定。CZ还称，印度对加密交易的繁重征税可能会扼杀当地的加密行业。[2022/11/3 12:14:25]
其实我们可以观察到，L2的交易压缩数据的上传，只是为了让它能够被其他人所下载验证，并不需要被L1所执行。而?Calldata?费用之所以高，是因为它作为一个函数调用的参数，是默认可能被L1执行的，因此需要全网的节点进行同步。
这就造成了一种不匹配：打个比方，就像我明明只想把数据传个网盘，让有需要的其他人在一段时间内能够去下载；结果，你却把我的数据做了个我并不需要的全网广播同步，强制所有人必须在限定时间内完成下载，然后反过来因为这个服务向我收取高昂的费用。这明显是不合适、需要改进的。
加密专家：肯尼亚加密人群希望当选总统会比前任更好:金色财经报道，据当地加密专家表示，对于肯尼亚加密社区来说，当选总统威廉·鲁托“被认为”比失败的候选人拉伊拉·奥廷加更有希望。肯尼亚的加密未来不是一个选举问题，在竞选期间两位候选人都没有讨论过。但他比77岁的前总统奥廷加年轻22岁，这表明他可能更能适应创新。
这对该地区很重要，因为该国在非洲采用加密货币方面领先，最近被联合国贸易和发展会议(UNCTAD)排名全球第五。联合国下属机构的这份报告称，肯尼亚8.5%的人口拥有加密货币，超过了美国的8.3%。（coindesk）[2022/8/17 12:30:26]
那怎么改进呢？我们可以把L2传过来的数据单独设计一个数据类型，把它和L1的?Calldata?分开。这种数据类型只需要满足能在一定时间内被有需要的其他人所访问下载即可，无需做全网的同步。实际上，这点也被众多以太坊技术社区的成员所想到了。
EIP-4844?的改进，其实就是围绕着这个脉络进行的。
二、EIP-4844?的核心：带?Blob?的交易
如果用一句话来概括?EIP-4844?究竟做了什么，那就是：引入了”携带?blob?的交易“这一新的交易类型。Blob?就是上文提到的，为L2的数据传输所专门设计的数据类型。
MakerDAO联创提议创建MetaDAO和合成ETH代币MATH:6月3日消息，MakerDAO联合创始人Rune Christensen发布了一项新的里程碑式的提议，目标是将该项目推进到最终形式，称之为“The Endgame Plan”。
Christensen解释道，Maker目前的治理模式造成了僵局，使得协议难以有效处理复杂的现实世界金融交易，并降低了其在面对金融机构时的竞争力。
该计划的核心是形成MetaDAO，旨在解决Maker生态系统内的特定治理问题，并缓解目前存在的缓慢的单线程决策过程的拥堵情况。每个MetaDAO可以看作是MakerDAO的一个分部，它将发行自己的代币，并由对其特定目标感兴趣的Maker参与者管理。
此外，Christensen还提议Maker推出名为MATH的合成ETH代币，利用合并（the Merge）并以尽可能低的初始成本产生更多收入。MATH费用最初可以设置为0%以鼓励采用，但最终它可以为该协议创造收入，类似Synths在THORChain中的作用。（Cointelegraph）[2022/6/3 4:00:03]
因此，将有关?blob?的细节理解清楚，就可以说基本搞明白了?EIP-4844?。
2.1Blob?的本体：一个用于放置L2压缩数据的“大数据块“，存在共识层的节点中
Blob?这个名字，其实是?BinaryLargeObject?的简称，直译”二进制大数据块“。它被设计出来，就是为了承载L2的原始交易压缩数据，相当于之前L2的这些数据放到?Calldata，现在就放到?Blob?里面。相比于?Calldata，Blob?的数据大小可以非常大，高达?125?KB。
Blob?是由共识层的节点进行存储的，而不是像?Calldata?那样在会直接上主链，这也带来了?Blob?的两个核心特点：
不能像?Calldata?那样被?EVM?所读取
有生命周期，在?30?天之后将被删除
更细节一点的来说，Blob?本身，是一个由?4096?个元素所构成的向量。这个向量每个维度都是一个可以非常大的数字，取值范围在?0?到?52435875175126190479447740508185965837690552500527637822603658699938581184513?之间——这个非常大的数字是一个质数，它是和椭圆曲线密码学算法相关的。
而这个向量的每个维度的数字，可以把它看做是一个不高于?4096?阶的有限域多项式的各个系数，比如第?i?维的数字就是?w^i?前面的系数，其中?w?为常数且满足?w^?4096=1?。这个结构设计，是为了方便?KZG?多项式承诺的生成。
2.2与?Blob?相关的架构设计：Sidecar
在理解?Blob?架构之前，先需要说明一个概念：ExecutionPayload。在以太坊合并之后，分出了?ConsensysLayer?和?ExecutionLayer，它们分别负责两个主要功能:前者负责PoS共识，后者执行EVM。而?ExecutionPayload?可以简单认为是?EL?层里面普通的L1交易。
Blob?和现在以太坊架构的融合，可以类比为摩托车本体和摩托车挎斗之间的关系，就像这样：
Sidecar是一个官方比喻。它的含义，其实就是?Blob?的运转虽然依赖于主链，但某种程度上也平行于主链、具备相当的独立性。
如下图所示，接下来就让我们来过一遍?Blob?相关的执行流程，以更好的理解这一比喻：
首先，L2Sequencer?确定交易，将交易的结果和相关证明和数据包传到L1的交易池中
L1的节点看到了交易，它会在新的区块提议里面执行相关交易并进行广播；但在广播的时候，它会把?Blob?分离出来留在共识层?CL?中，并不会把它放到执行层的新区块里面
其它L1节点会收到了新的区块提议和交易结果。如果它们有需要成为L2验证者，它们可以去?BlobsSidecar?下载相关的数据。
下图是从另一个角度对?Blob?生命周期的阐述，我们可以清晰地看到?blob?数据不会上L1主链，只会存在共识层节点之中，并且它有着不一样的生命周期。
因此，这也不难理解为什么?Blob?无法被?EVM，也就是L1的智能合约所直接读取：能被读取的都是被传到执行层的东西，既然?Blob?仅仅留在共识层，那么肯定就没有这个功能了。而事实上，这种分离，也正是?Rollup?费用能因此降低的原因。
2.3Blob?的存储：新的?FeeMarket
前文提到，Blob?数据将存在共识层节点之中，并且具备生命周期。但显然这种服务也不是免费的，因此它将会带来一个独立于L1Gas?费的新费用市场，这也是?Vitalik?所倡导的?Multi-dimensionalFeeMarket。这个?FeeMarket?的相关细节还在迭代完善之中，详见?Github?的相关讨论与更新：https://github.com/ethereum/EIPs/pull/5707?
另外，如果节点层面只能短期存储这些数据，那么如何实现长期的储存呢？对此，Vitalik?表示解决方案其实很多。因为这里的安全假设要求不高，是”?1ofN?信任模型“，只需有人能够完成真实数据的存储即可。在大的存储硬件只需要?20?美元每?TB?的当下，每年?2.5?TB?的数据存储对于有心人而言只是小问题。另外，其它各种去中心化存储解决方案也会是一种选择，不过?Vitalik?在这里并没有提到具体的项目。
三、EIP-4844?的影响
在架构层面，EIP-4844?引入了新的交易类型Blob-carryingTransaction，这是以太坊第一次为L2单独构建数据层，也是之后?FullDanksharding?实现的第一步。
在经济模型层面，EIP-4844?将为?blob?引入新的?FeeMarket，这也会是以太坊迈向?Multi-dimensionalMarket?的第一步。
在用户体验层面，用户最直观的感知就是L2费用的大幅降低，这个底层的重要改进，将为L2以及其应用层的爆发提供重要基础。
四、EIP-4844?后的展望：FullyDanksharding
目前，EIP-4844?已经明确包含在以太坊上海升级系列之中，按照目前社区成员给出的时间表，预计将于明年?5?月至六月初完成。
而?EIP-4844?只是”Proto-Danksharding“，意为?Danksharding?的原型。完整版?Danksharing?的构想如下图所示，每个节点都可以直接通过数据可用性采样，实现对L2数据正确性的实时验证。这将会进一步提高L2的安全性和性能。
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