Cointime

扫码下载App
iOS & Android

遇见「坎昆」:以太坊的下一次升级,降本增效,利好 Layer2

项目方

一文了解以太坊 2023 年即将发生的大事件:坎昆升级。

撰文:布噜

自 2022 年 9 月 15 日以太坊合并后,一直颇受众人关注的 Shapella 升级也正式于 2023 年 4 月顺利完成。下一步,在以太坊的技术发展目标上,又将要迎来怎样的新变化?

2023 年 4 月 29 日,以太坊基金会召开了第 160 次核心开发者电话会议,确定了以太坊下一场重要变化——坎昆升级(Cancun Network Upgrade)所需要进行的各项改进协议(Ethereum Improvement Proposal,简称 EIP)。

如果说 Shapella 升级是以太坊合并之后确保 PoS 共识机制在未来的以太坊上稳定实施的技术分水岭,那么坎昆升级的意义,更是不亚于 Shapella 升级——它是以太坊实现进一步扩容的关键,也将开启以太坊数据存储和检索能力的发展新阶段。

了解坎昆升级

坎昆,是墨西哥一个著名的旅游城市,也是 Devcon 3 大会的举办地,按照以太坊升级命名的规律,以地名命名的升级,是针对以太坊执行层的升级。

此次升级中,会有哪些值得关注的以太坊改进协议(EIP),让我们一起了解。

01 坎昆升级的主角:EIP-4844

以太坊分片的原型

改进目标:解决以太坊的可扩展性(即扩容需求),帮助降低以太坊第 2 层(Layer2) Rollups 解决方案的交易成本,提升 Rollups 的速度。

改进背景:以太坊第 1 层主网(Layer1)的费用一直居高不下,迫切需要必要的改进,来降低整体操作费用。

目前,以太坊上的扩展解决方案主要是第 2 层的 Rollups。

在实践中,Rollups 解决方案帮助用户节约了很多操作费用(下文简称 Gas Fee),比如代表项目 Optimism,Gas Fee 的常规开销只有 0.001 gwei,远低于以太坊第 1 层主网的常规开销;ZK Rollups 的解决方案具有更好的数据压缩性能,并且不需要包含签名数据,费用更低,甚至可以降至以太网第 1 层主网的百分之一。

但是,对于更广泛的用户而言,即使经过 Rollups 解决方案,Gas Fee 依然还是相对昂贵的负担。此外,以太坊处理并行交易的效率仍然较低,每秒钟最多只能处理两位数的交易量,这些都需要新的改进方案去帮助提升可扩展性。

分片(Sharding)——是解决上述问题的一个强大的改进方法,但现在的以太坊还实施不了,而改进方案 EIP-4844 的适时提出,则是为解决上述需求与落实分片升级之间,找到了一个能够适用于现阶段以太坊的权衡之计,为以太坊未来实现整体数据分片奠定前期的技术基础。

因此,EIP-4844 又被称为 「Proto-danksharding」,即「分片的原型」。dank 这个单词也别有来头,是取自以太坊研究人员 Dankrad Feist 的名字,他曾经表示:「EIP-4844 将成为 Rollups 的加速器。」

改进内容(已完成的技术改进):

  • 引入 Blob 交易:Blob,是 Binary Large Object 的简称。Blob 交易是一种新的、将在未来分片中使用的交易类型。
  • 引入实施未来完整分片所需的所有执行层逻辑。
  • 引入实施未来完整分片所需的所有执行层和共识层的交叉验证逻辑。
  • 实现信标区块验证(即以太坊第 2 层数据)和 Blob 数据可用性采样之间的分层。
  • 引入信标区块实施未来完整分片所需的大部分逻辑。

△ 完整分片构想图 / Vitalik Buterin 

图源 /foresightnews

注意事项:Blob 被设计出来的初衷,是要帮助承载以太坊第 2 层的数据。与此同时,Blob,这组数据向量,是由以太坊共识层的节点进行存储,因此不能够被执行层的以太坊虚拟机(简称 EVM)读取,而正是这种数据的分离,实现了以太坊第 2 层 Rollups 解决方案费用的降低。

此外,Blob 的数据会在 30 天之后被删除。

为了减少改进提案给主网造成压力,相比未来实施完整分片,EIP-4844 对每个信标块增加的存储空间设置了上限,至多限制在约 0.5 MB 的数据量大小(约 4 个 Blob),但这个上限预计在未来会提高。

02 坎昆升级已确定实施的其他改进提案

  • EIP-1153
  • EIP-6780

除了备受关注的 EIP-4844,此次坎昆升级已经确定实施的改进提案还包括:

EIP-1153:添加瞬态存储操作码(Transient Storage Opcodes)。瞬态存储是专门用来解决区块内部通讯的解决方案。

瞬态存储不改变现有操作的语义,瞬态存储的数据在每次交易后会被丢弃,不会访问服务器磁盘,使用后也无需清除存储槽,客户端也不需要加载原始数据。

因此,相对来说,使用瞬态存储解决区块内部之间通讯问题的优势在于 Gas Fee 较低,且未来的以太坊数据存储设计中不需要考虑因临时存储而产生的操作费用退费的情况。

但是,EIP-1153 并不适用于解决现有智能合约中临时存储数据的使用问题。

EIP-6780:修改 SELFDESTRUCT 操作码的功能,为未来以太坊应用 Verkle Tree 架构 ( 常见简称「沃克尔树」) 做准备。

当前,以太坊应用的是 Merkle Tree 架构(常见简称「默克尔树」)架构,使用 SELFDESTRUCT 操作码可以对账户状态进行大量更改,比如,可以删除代码和存储。但是,当未来以太坊上应用 Verkle Tree 架构时,就无法轻易对账户进行修改或删除,因为 Verkle Tree 架构会把每个账户存储在不同的账户密钥中,这些密钥不会连接到根账户。

因此,EIP-6780 提出了对 SELFDESTRUCT 操作码功能的修改建议。根据 EIP-6780,修改后的 SELFDESTRUCT 操作码,在使用中不再具备更改或删除账户的能力,将只用于传送 ETH 给调用者,但有一种例外的情况是,当 SELFDESTRUCT 在由一个智能合约创建的相同交易中被调用。

△ 以太坊坎昆升级相关改进提案的实施进度 ( 截至 2023/5/30)

图源 /github@Cancun Network Upgrade Specification

坎昆升级已确定的三个改进协议 EIP-4844 、EIP-1153、EIP-6780 预计激活时间将在 2023 年 10 月。

03 坎昆升级尚在考虑纳入实施的改进协议

  • EIP-2537
  • EIP-4788
  • EIP-5656
  • EIP-5920
  • EIP-7069

EOF 相关的改进协议暂未纳入考虑

EIP-2537:预编译 BLS12-381 曲线操作,并添加到 BLS 签名验证和执行 SNARKs 验证所需的操作集合中,以更好执行相关的验证操作。

目前这个改进方案的开发进度较为缓慢。执行 EIP-2537 改进方案后,与现有预编译 BN254 相比,将会获得更好的操作安全性,并能够允许匹配更友好的曲线操作,会更有利于以太坊第 2 层的用例开发。

EIP-4788:在以太坊虚拟机中公开信标链区块根。信标链区块根(Roots of the Beacon Chain Blocks)是一种密码蓄能器(Accumulators),用于证明任意的共识状态。

在以太坊虚拟机中公开信标链区块根会允许实现对以太坊共识层最小化信任的访问。这也是一个有助于用例开发的改进协议,将支持 Staking Pools 、智能合约桥等用例改进其信任假设(Trust Assumptions)。

EIP-5656:提供一个能够用于复制内存区域的、高效的以太坊虚拟机指令。内存复制是一个基础操作,对于各种计算量大的操作非常有用,不过未来实施到以太坊虚拟机上也会产生操作费用。

EIP-5656 引入的指令是一个以前不存在的新指令,已经发布的智能合约如果使用这个新指令要注意兼容性,可能需要调整操作。

EIP-5920:引入新的操作码 PAY。使用 PAY 操作码将 ETH 发送到账户地址,可以不需要调用账户地址的任何函数。

PAY 操作码是一个专门服务于 ETH 传输的操作码,它不需要调动地址函数,则能够节约网络使用费用,对于小量 ETH 传输来说,十分有利。

EIP-7069:修改 CALL 指令,此协议已启用。

参考链接

[1] Cancun Network Upgrade Specification,https://github.com/ethereum/execution-specs/blob/master/network-upgrades/mainnet-upgrades/cancun.md

评论

所有评论

推荐阅读

  • IPO在即,灰度创始人Barry Silbert回归出任董事会主席

    Grayscale Investments 在提交保密 IPO 申请后,宣布四项高管任命并迎回创始人 Barry Silbert 担任董事会主席。新任命的高管包括:首席运营官 Diana Zhang、首席营销官拉蒙娜·波士顿 Ramona Boston、首席传讯官 Andrea Williams、首席人力资源官 Maxwell Rosenthal。四位高管都将向灰度首席执行官 Peter Mintzberg 汇报,他们均来自传统金融巨头,包括桥水基金、阿波罗全球管理、高盛和城堡投资。 Barry Silbert 于 2013 年创立灰度,于 2023 年底辞去灰度董事长一职,此次将接替 Mark Shifke 担任董事会主席,Shifke 将继续留任董事会,目前董事会成员已增至五人。公司表示正在考虑增加独立董事。 Barry Silbert 表示:「我很荣幸能够在公司乃至更广泛的数字资产生态系统的关键时刻重新加入灰度董事会。我始终坚信公司的长期定位以及引领公司前进的领导团队。」

  • SharpLink Gaming增持18,680枚以太坊,总持有498,884枚

    据链上分析师 Onchain Lens 监测,SharpLink Gaming(股票代码:SBET)今日再次增持18,680枚以太坊,价值约6,663万美元。此次增持后,该公司以太坊储备总量达到498,884枚,总价值约18亿美元。

  • Bullish向美国证交会提交IPO申请,拟募资6.29亿美元

    数字资产交易所Bullish及其子公司CoinDesk已向美国证券交易委员会(SEC)提交首次公开募股(IPO)申请。根据申请文件,Bullish计划发行2030万股,发行价区间为28-31美元/股,最高募资金额为6.29亿美元,对应公司估值约42亿美元。 Bullish业务范围包括数字资产现货交易、杠杆交易和衍生品交易,同时为稳定币发行机构提供流动性服务。财务数据显示,该公司2025年第一季度数字资产销售额达8020万美元,净亏损3.49亿美元。Bullish曾于2023年以7260万美元收购加密货币媒体平台CoinDesk。

  • 欧盟将对美国的贸易反制措施暂停6个月

    市场消息:欧盟将对美国的贸易反制措施暂停6个月

  • 去中心化操作系统 OpenMind 完成 2000 万美元融资,Pantera Capital 领投

    智能机器去中心化操作系统 OpenMind 宣布完成 2000 万美元融资,Pantera Capital 领投,Coinbase Ventures、Digital Currency Group 和 Ribbit 等参投。 据悉,这家初创公司正在开发一款名为 FABRIC 的“硬件无关”操作系统,旨在支持“智能机器融入日常生活”。该协议为支持人工智能的机器人提供了一种通信和协调的方式。

  • 加强个人境外收入监管 境外买卖股票收入也要缴税

    《金融时报》刊文,据了解,近期有纳税人收到了税务部门通知,告知其需要依法办理境外所得申报并缴纳相应税款。“根据我国个人所得税法,个人股票交易所得属于财产转让所得,应当适用20%的税率按次征收。其中,个人在境内二级市场的股票交易所得暂免征收个人所得税;在境外直接进行股票交易所得没有免税规定,需要在取得所得的次年申报纳税。”吉林财经大学税务学院院长张巍解释说。为了更加合理的征收,我国税务部门在征管时,允许纳税人按照纳税年度盈亏相抵,但不允许跨年互抵。依法纳税是每个公民应尽的义务。个人未申报或者未如实申报境外所得,除了会被税务机关要求补缴税款外,还会被加收滞纳金,情形严重的还可能被稽查部门立案检查,将面临税务处罚。纳税人如果发现自己此前申报个税时,存在少报、漏报境外所得的,要及时补正。

  • 美国SEC文件显示特斯拉批准向马斯克授予9600万股股票奖励

    美国SEC文件显示:特斯拉(TSLA.O)批准向马斯克授予9600万股股票奖励,马斯克将按每股23.34美元的价格购买已获授股票。

  • Binance Alpha:持有至少 200 币安 Alpha 积分的用户可申领 1000 个 DARK 代币空投

    据官方公告,Binance Alpha 是首个上线 DarkStar(DARK)的平台,Alpha 交易将于 2025 年 8 月 4 日 20:00(UTC+8)开始。 交易开始后,持有至少 200 个币安 Alpha 积分的用户可申领 1000 个 DARK 代币空投。先到先得。若活动未结束,则分数门槛将每小时自动降低 15 分。 请注意,申领空投将消耗 15 个币安 Alpha 积分。用户需在 Alpha 活动页面于 24 小时内确认申领,否则视为放弃领取空投。

  • 香港《稳定币条例》正式生效:储备资产须全额覆盖流通面值

    8月1日,香港《稳定币条例》正式生效,建立起稳定币发行人牌照制度,完善香港对虚拟资产活动的监管框架。大湾区国际资讯科技协会会长杨德斌表示,如今国际上稳定币的发展已经达到一定规模。香港在这个时点推出《稳定币条例》,是在监管方面与时俱进的体现。与国际标准接轨,中国香港在制定稳定币相关规定时也力求与全球其他国家和地区的标准接轨。根据香港《稳定币条例》,持牌人必须确保其发行的指定稳定币的储备资产的市值,始终不低于该类稳定币尚未赎回且流通中的面值。持牌人应考虑储备资产的风险状况,确保有适当的超额抵押以覆盖市场风险。

  • 分析师:降息预期升温与SEC新政共振,市场情绪回暖

    Kronos Research 首席投资官 Vincent Liu 表示,在宏观不确定性与机构买盘交织下,当前市场呈现「谨慎乐观」情绪。恐惧与贪婪指数趋向「贪婪」,鲸鱼买入与降息预期正推动交易员重新配置风险资产。 投资者正关注将于 8 月 12 日公布的美国 7 月 CPI 数据,作为下一轮加息或降息决策的关键指标。尽管美联储在 7 月 FOMC 会议上维持利率不变,鲍威尔表示 9 月降息仍取决于经济数据,但 CME 美联储观察数据显示,市场预期有逾 80% 概率将下调 0.25 个百分点。 此外,Liu 认为美国 SEC 启动的「Project Crypto」或将在中长期利好市场。该项目将通过明确代币分类与引入 DeFi 创新豁免机制,降低监管不确定性、推动 DeFi 增长,并增强市场信心。