Sammanslagningen kommer inte att leda till stora skalbarhetsvinster för Ethereum, men EIP-4844 kanske

Proto-Danksharding kan öka genomströmningen av Layer 2 Rollups med 100x

Alla ögon kan vara på Ethereums kommande övergång till Proof-of-Stake-konsensus, men det finns en mindre känd uppgradering som kommer att minska Ethereums transaktionskostnader, förbättra skalbarheten – till skillnad från den så kallade Merge.

EIP-4844-uppgraderingen är inställd på att introducera 'proto-danksharding' tillsammans med nästa Ethereum-gaffel efter The Merge, som är tänkt att öka skalbarheten för Layer 2 rollups med upp till 100 gånger samtidigt som den banar väg för full sharding att implementeras.

Detta är ket, eftersom Ethereums nuvarande färdplan säkerställer att nätverkets växande Layer 2-ekosystem kommer att hantera skalbarhet och avgiftsreducering, tills sharding implementeras längre ner på banan. Sharding kommer att dela Ethereums beräkningsbelastning över ett ekosystem av små kedjor som arbetar parallellt, med Layer 2-kedjor som förväntas bli nätverkets skärvor i framtiden.

Enligt L2avgifter, enkla tokenöverföringar kostar ungefär 0.1 USD på Ethereums ledande rollup-nätverk, med swappar som uppskattas till cirka 0.15 USD. Men det här är inte tillräckligt bra, säger man Vitalik Buterin, Ethereums medgrundare och chefsforskare, som twittrade i maj att transaktionsavgifterna på L2 måste vara under 0.05 $ "för att verkligen vara acceptabelt." 

Sammanslagningen, som kommer att gå live i mitten av september, kommer att inleda en mer än 99 % minskning av nätverkets energiförbrukning och en cirka 90 % nedgång i nya Ether-emissioner. Men många i samhället är det av misstag förväntar sig att uppgraderingen kommer att medföra en betydande ökning av Ethereums skalbarhet och en minskning av nätverksavgifterna. 

Tim Beiko, protokollutvecklingskoordinator på Ethereum Foundation, sa till The Defiant att proto-danksharding förväntas gå live mellan sex och nio månader efter The Merge. Han noterade dock att "uppgraderingstidslinjer är notoriskt svåra att förutsäga" och att EIP-4844 kommer att behöva passera igenom styrning innan den implementeras.

Sharding och Proto-Danksharding

Proto-danksharding har fått sitt namn från Dankrad Feist från Ethereum Foundation. Feist designade danksharding, den nuvarande versionen av sharding som är planerad att introduceras som en del av Ethereums färdplan för skalning.

Proto-danksharding är den första av Ethereums tvådelade process för att introducera sharding. Det kommer att implementera majoriteten av infrastrukturen för sönderdelning innan nätverket faktiskt blir sönderdelat. Detta kommer att inkludera transaktionsformat, verifieringsregler, konsensus- och utförandelogik och gasprisjusteringar som ingår i Danksharding-specifikationerna. 

Full danksharding tippas också för att ytterligare förbättra Ethereums skalbarhet med en storleksordning en gång implementerad om två till tre år.

Med danksharding behöver varje validator bara ladda ner en liten del av blocket, vilket gör att blockstorleken och genomströmningen kan öka med ungefär 100 gånger i sammanslagna sammanhang jämfört med idag.

Rollups har dykt upp som Ethereums ledande Layer 2-skalningslösning och implementeras av sådana som Arbitrum, Optimism och Polygon. De fungerar genom att bunta ihop transaktioner som utförs på ett lågpris Layer 2-nätverk, som sedan skickas in i omgångar för validering på Ethereums baslager för att avsevärt minska transaktionsavgifterna.

Mofi Taiwo, ingenjör på OP Labs, teamet bakom Optimism, sa till The Defiant att "ur L2s och andra applikationers perspektiv är användarupplevelsen av proto-danksharding densamma som med full sharding." 

"Detta gör att Ethereum kan erbjuda en komplett datatillgänglighetslösning för rollups medan full sharding utvecklas, vilket sänker deras kostnader dramatiskt," tillade han.

Ersätter samtalsdata med blobbar

Buterin var medförfattare till EIP-4844 förslag med andra Ethereum-forskare i slutet av februari, ungefär en vecka efter att den första proto-danksharding-prototypen utvecklades vid ETHDenver hackathon.

Proto-danksharding kommer att tillåta transaktioner att bära "blobs" i stället för samtalsdata. Blobs är mycket mindre och billigare för nätverket att bearbeta än de samtalsdata som det kommer att ersätta.

Diederik Loerakker, forskare vid Ethereum Foundation och OP Labs, Tweeted att "datablobbar är den första milstolpen mot fullständig Ethereum-sharding, vilket gör det möjligt för sammanslagningar ... att växa 100 gånger i kapacitet." Buterin skrev att uppgraderingen kommer att resultera i "stora skalbarhetsvinster eftersom denna data inte konkurrerar med gasanvändningen av befintliga Ethereum-transaktioner."

Ta bort historiska data

Historisk data kommer också att raderas från nätverket efter 30 dagar när EIP-4844 träder i kraft. "Syftet med Ethereums konsensusprotokoll är inte att garantera lagring av all historisk data för alltid", skrev Buterin. "Syftet är snarare att tillhandahålla en mycket säker anslagstavla i realtid och lämna utrymme för andra decentraliserade protokoll för att göra långtidslagring."

Borttagandet av behovet av att lagra historisk data är en av nyckelfunktionerna i EIP-4844 som kommer att driva på en ökning av skalbarheten av sammanslagningar. 

"Rullups ... genererar mycket data som de behöver för att skicka tillbaka till L1, och proto-danksharding ger dem ett billigare sätt att göra detta," sa Taiwo. "Denna design är särskilt väl lämpad för rollups eftersom de inte behöver permanent lagring, utan snarare en stark garanti för att data har varit tillgänglig på Ethereum-nätverket under en viss tid."

Buterin sa att radering av historiska data bara innebär risker för enskilda applikationer, inte själva Ethereum-protokollet. "Det är vettigt för applikationer att ta på sig bördan av att lagra data som är relevanta för dem själva," sa han. "Blockutforskare, API-leverantörer och andra datatjänster kommer sannolikt att lagra hela historiken."

I en nyligen framträdande på podden The Defiant, Justin Drake, en forskare vid Ethereum Foundation, beskrev behovet för varje validator att ladda ner hela Ethereum blockchain som "överflödigt arbete." 

Ser framåt

Taiwo noterade att antalet rollups som använder EIP-4844 kommer att påverka skalbarhetsvinsterna som realiseras när proto-danksharding går live.

"Fler rollups som utnyttjar EIP-4844 kommer att öka konkurrensen om blob-utrymme på nätverket, men avgifterna kommer fortfarande att sänkas avsevärt i motsats till ett nätverk utan skalfördelarna med proto-danksharding," sa han.