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了解以太坊的 EIP-4844：Proto-Danksharding 與擴展的下一個時代
介紹：以太坊擴展性的新篇章
隨著以太坊網路擁堵在DeFi、遊戲和NFT生態系統中達到關鍵水平，一個變革性的解決方案浮現：proto-danksharding，正式名稱為EIP-4844。這次里程碑式的升級代表了對以太坊數據處理方式的根本重新構想，承諾大幅降低交易費用，並在不損害去中心化與安全核心原則的情況下釋放擴展性。
本篇全面探討EIP-4844的運作原理、對Layer 2解決方案的即時影響、促成其實現的密碼學創新，以及以太坊擴展路線圖的未來方向。
擴展性演進：從傳統分片到Danksharding
理解Danksharding解決的問題
以太坊最初提出的分片方案是多分片架構，將網路分割成平行處理鏈。然而，rollup技術的出現帶來了另一種可能性：不是將整個鏈碎片化，而是專注於優化數據的存儲與驗證方式。
傳統分片與Danksharding的比較：
關鍵差異在於「Dank」設計哲學——以Dankrad Feist命名。Danksharding不將驗證者分散在不同分片，而是採用單一提議者結合先進的密碼學驗證，大幅簡化協議邏輯，同時保持擴展性。
為何Proto-Danksharding現在很重要
完整的Danksharding需要數年的開發與測試。Proto-danksharding (EIP-4844)提供了一個立即且務實的前進步伐。透過引入數據Blob——一種用於rollup資訊的新數據結構——EIP-4844在不等待完整架構的情況下，釋放了顯著的費用降低。
EIP-4844的運作原理：Blob、密碼學與驗證
數據Blob：核心創新
數據Blob是大量二進制數據批次，附加在以太坊區塊中，但與智能合約執行層分離。這種分離至關重要：Blob不佔用用於交易和智能合約的有限區塊空間，使rollup能以較低成本發佈交易證明。
Blob的主要特性：
KZG承諾：確保數據完整性
KZG (Kate-Zaverucha-Goldberg)承諾方案是一項密碼學突破，使高效數據驗證成為可能。驗證者無需下載並驗證整個Blob（成本過高），而是利用KZG承諾進行數據可用性與有效性的證明。
2023年完成的KZG儀式，聚集數萬參與者，建立了安全參數，使篡改在數學上不可行。這個分散的可信設置確保沒有單一實體能破壞系統完整性。
在EIP-4844下的驗證者操作
驗證者在新協議下執行以下功能：
此流程在維持以太坊去中心化的同時，大幅提升吞吐量。
實際影響：費用降低與Rollup經濟學
交易費用比較
EIP-4844對rollup用戶的影響顯著：
費用降低的背後機制
EIP-4844前： Rollup將數據作為call data發佈，與用戶交易競爭區塊空間，造成費用上升。
EIP-4844後： Blob佔用獨立的區塊空間，並有自己的費用市場。Rollup利用這種平行的存取方式，降低運營成本，這些成本以前由終端用戶承擔。
結果： 複雜的DeFi交易、NFT批量鑄造和遊戲互動，現在都能以主流消費者的成本執行。
Rollup架構與Blob整合
受益於EIP-4844的Rollup類型
樂觀型Rollup (例如Arbitrum、Optimism)，預設認為交易有效，使用欺詐證明解決爭議。EIP-4844使它們能更經濟地發佈欺詐證明數據。
零知識型Rollup (例如zkSync、StarkNet)，利用密碼學證明即時驗證。Blob存儲進一步降低驗證有效性證明的開銷，效果更為顯著。
兩者都能實現接近相同的費用降低，但其安全模型本質不同。
對開發者的經濟影響
降低發佈成本帶來直接影響：
安全與去中心化：核心設計原則
維持抗審查能力
Danksharding的單提議者模型，反直覺地增強了抗審查能力。原因如下：
維護去中心化
與集中式擴展方案不同，EIP-4844維持以太坊的核心去中心化：
KZG儀式的角色
這個可信設置具有範例意義：證明密碼學參數可以通過去中心化的過程生成，參與者無需彼此或協調者的信任。生成的參數無法事後被破壞。
展望未來：通往完整Danksharding的路徑
分階段實施
以太坊擴展路線圖分為幾個階段：
第一階段 - Proto-Danksharding (上線)： EIP-4844通過Blob技術提供即時費用降低，並奠定未來發展的基礎。
第二階段 - 數據可用性提升： 改進Layer 2交互模式，根據主網數據優化Blob機制。
第三階段 - 完整Danksharding： 擴展至每區塊64個以上Blob空間，指數級提升吞吐量，超越現有架構限制。
第四階段 - 多維費用市場： 引入更複雜的定價機制，反映實際資源消耗。
時程與預期
完整Danksharding預計在EIP-4844主網啟動後1-2年內部署(截至2024)。此時間表考量：
持續研究方向
以太坊研究社群持續探索：
常見問題：關於EIP-4844與Danksharding
Q：我的以太坊主網交易會變便宜嗎？
A：不直接。EIP-4844主要惠及Layer 2 rollup用戶。主網交易仍使用現有的費用市場。不過，更多用戶轉向L2，可能間接緩解主網擁堵。
Q：Blob數據的安全保障仍然有效嗎？
A：是的。Blob的安全性依賴於以太坊的共識機制。KZG承諾方案提供超越共識層的密碼學保證。
Q：Blob費用會波動嗎？
A：Blob費用由獨立的費用市場決定，與標準交易費用分開。根據rollup對Blob區塊空間的需求波動，但絕對價格仍低於歷史call data成本。
Q：Blob過期會導致資金損失嗎？
A：不會。Rollup合約不依賴Blob的可用性。一旦數據在以太坊上發佈並驗證，它將通過節點存檔和專用索引器永久可用，即使18天的臨時Blob存儲期結束。
Q：Proto-danksharding與完整Danksharding有何不同？
A：Proto-danksharding引入Blob和基礎機制。完整Danksharding將擴展Blob容量，從每區塊4-5個提升至64+個，將吞吐量提升數量級，同時保持相同的安全與去中心化原則。
結論：以太坊擴展性的轉折點
EIP-4844不僅是技術升級，更是以太坊擴展性敘事的根本轉變。透過將Blob數據與執行空間分離，協議實現了顯著的費用降低，同時維持以太坊的去中心化與安全。
立即的影響是明顯的：用戶現在可以以接近傳統支付系統的成本，使用Layer 2的DeFi、遊戲和NFT平台。開發者能構建以往在以太坊高額費用下無法經濟實現的應用。大規模採用的門檻已大幅降低。
展望未來，通往完整Danksharding的進程將帶來更高的吞吐量。然而，僅靠EIP-4844已是劃時代的里程碑——以太坊證明了它能在保持核心原則的同時實現擴展。
隨著生態系持續優化Blob時代的經濟模型，有一件事變得清楚：以太坊的擴展故事不再是理論，而是已經在運作、可衡量，並且正在改變用戶體驗。
風險聲明：加密貨幣投資具有重大風險。過去的表現不代表未來結果。請務必進行充分研究並採取安全措施後再進行數位資產交易或投資。