Обновление Dencun для Ethereum также известно как обновление Cancun-Deneb. Эта статья всесторонне познакомит пользователей MEXC с Cancun Upgrade, обратившись к трем важным областям: основам масштабируемости, содержанию Cancun Upgrade и влиянию Cancun Upgrade.
В 2014 году Виталик Бутерин, основатель Ethereum, опубликовал технический документ Ethereum под названием «Смарт-контракты следующего поколения и децентрализованная платформа приложений», открыв новую эру «смарт-контрактов» в технологии блокчейн. Бесчисленные цифровые пионеры создали децентрализованные приложения на блокчейне Ethereum, и появились новые концепции, такие как DeFi, NFT и GameFi, что привело к буму в экосистеме блокчейна.
Однако по мере того, как разрабатывалось все больше и больше приложений, начали проявляться проблемы с производительностью Ethereum, такие как перегрузка блокчейна, высокая плата за газ и низкие транзакции в секунду (TPS). По сравнению с известной централизованной системой финансовых услуг VISA, которая может обрабатывать 50 000 транзакций в секунду, Ethereum, «мировой компьютер», мог обрабатывать только 30-40 транзакций в секунду, что было явно недостаточно. Чтобы удовлетворить растущий спрос на взаимодействие с пользователем и повысить скорость транзакций, масштабируемость стала единственным выбором для Ethereum.
Решения по масштабируемости Ethereum можно разделить на две основные категории: масштабируемость внутри сети и масштабируемость вне сети. Масштабируемость в сети относится к повышению производительности самого блокчейна Ethereum, включая: 1) увеличение размера блока, 2) внедрение сегментирования и 3) изменение механизма консенсуса (примечание: Ethereum 2.0 завершил переход от доказательства работы (PoW) к механизму консенсуса Proof-of-Stake (PoS).
Масштабируемость вне сети относится к внедрению решений масштабируемости отдельно от сети Ethereum Layer 1 без изменения протокола Ethereum. Общие решения для масштабируемости вне сети включают боковые цепи и Layer 2.
Различные решения масштабируемости используют разные методы для увеличения количества транзакций, обрабатываемых в секунду, и повышения скорости каждой транзакции в Ethereum. Здесь мы представим только концепции, связанные с обновлением Cancun Upgrade: сегментирование и решение Layer 2 Rollup. Информацию о других методах масштабируемости см. в статьях MEXC Learn о масштабируемости.
Решение накопительного пакета Layer 2 в настоящее время состоит из двух типов: оптимистического накопительного пакета и накопительного пакета ZK (накопительного пакета с доказательством нулевого знания). Основная идея уровня 2 состоит в том, чтобы обрабатывать транзакции вне сети, по-прежнему полагаясь на сеть Ethereum, без прямого улучшения производительности Ethereum. В качестве альтернативы, шардинг — это решение масштабируемости, реализованное на уровне Ethereum Layer 1. Cancun Upgrade можно рассматривать как предшественник решения для шардинга Ethereum (Proto-danksharding).
По данным ethereum-magicians, предстоящее обновление Dencun, как ожидается, начнется 13 марта 2024 года. Подтвержденные предложения по улучшению Ethereum (EIP) для реализации включают EIP-4844, EIP-6780, EIP-1153 и EIP-6475. EIP-4844 играет ключевую роль в обновлении Dencun, а также является предложением прото-данкшардинга Ethereum.
Целью EIP-4844 является обеспечение хранения и извлечения данных вне сети через узлы Ethereum для удовлетворения потребностей приложений блокчейна в данных и хранении. До Cancun Upgrade данные Rollup хранились в Calldata Ethereum, что требовало высоких затрат на хранение из-за дорогих ресурсов Ethereum. В EIP-4844 представлен новый тип транзакций под названием Blob Transactions, которые действуют как дополнительная внешняя база данных. После Cancun Upgrade данные Rollup могут быть загружены в Ethereum в формате Blob. Затраты на хранение BLOB-объектов значительно ниже, что позволяет Rollup достичь более высокого показателя TPS и снижения затрат на ресурсы. Более того, Blob — это временный пакет данных, который очищается каждые 30 дней, что снижает нагрузку на узлы.
EIP-1153 — второе важное предложение в Cancun Upgrade. Онo вводит код операции временного хранения, который позволяет протоколам выполнять временное хранение и экономит плату за сетевой газ Ethereum. EIP-6780 предлагает модификации кода операции SELFDESTRUCT для подготовки к будущему применению деревьев Меркла. Используя деревья Меркла, Ethereum значительно повысит эффективность своего хранилища. EIP-6475 является дополнением к EIP-4844. В нем представлен тип транзакции с кодировкой SSZ, обеспечивающий лучшую читаемость и компактную сериализацию.
3.1 Включение шардинга Ethereum
В текущем блокчейне Ethereum узлы хранят всю информацию о состоянии (вычисления, хранилище и т. д.), что сильно ограничивает масштабируемость Ethereum. Основная идея сегментирования состоит в том, чтобы разделить узлы сети Ethereum на несколько независимых сегментов, каждый из которых обрабатывает меньший набор транзакций и хранит часть состояния сети. С несколькими сегментами, обрабатывающими транзакции в тандеме, теоретическая пропускная способность всей сети Ethereum будет экспоненциально увеличиваться.
В роадмап Ethereum процесс реализации шардинга разделен на три этапа: Proto-danksharding (EIP-4844), разделение предложений и разработчиков (PBS) и полный шардинг (danksharding). Cancun Upgrade — важный первый шаг к шардингу Ethereum.
3.2 Преимущества Rollup трека
Как упоминалось ранее, Cancun Upgrade представляет новый тип транзакций под названием Blob Transactions, в котором дополнительные данные BLOB-объекта расширяются до 16–32 МБ. Это значительно увеличивает пропускную способность Ethereum, снижает затраты на хранение данных и повышает доступность данных. Улучшенная пропускная способность означает, что блоки могут вмещать больше транзакций, тем самым увеличивая скорость транзакций и снижая плату за сетевой газ, что выгодно для Optimistic Rollups и ZK Rollups.
Ранее приложения Rollup сталкивались с ограничениями из-за более низкой TPS Ethereum и высокой платы за газ. С внедрением обновления Cancun Upgrade ончейн-фьючерсы DEX, опционы и другие приложения в треке Rollup получат повышенную масштабируемость и улучшенную производительность.
4.1 Временные коды операций хранилища:
Они относятся к введению двух новых кодов операций — TSTORE и TLOAD, которые обеспечивают временное хранилище, которое очищается после завершения транзакции.
4.2 Деревья Меркла:
Деревья Меркла — это эффективный и безопасный способ организации данных, позволяющий быстро проверить наличие определенных транзакций.
4.3 Доказательства с нулевым разглашением:
Доказательства с нулевым разглашением позволяют пользователям доказать, что они обладают определенными знаниями или владением определенными данными, не раскрывая конфиденциальную информацию, такую как приватные ключи кошелька.
4.4 Схема транзакции в кодировке SSZ:
SSZ (Simple Serialize) — это метод сериализации транзакций, используемый в Beacon Chain.