以太坊大規模採用的最大阻礙之一是：用戶必須支付高昂的gas費用來進行交易或交互。當鏈上活動增加時，gas費用也會顯著增加，從而推高了用戶門檻。
爲了提高以太坊L1+L2性能並解決gas費的問題，以太坊基金會提出用EIP-4844減少gas費用和增加吞吐量，作爲一個中期的過渡解決方案。本文將詳細介紹EIP-4844以及爲什么它對於以太坊路线圖的實施至關重要。
EIP-4844簡介
以太坊EIP-4844是坎昆升級的核心內容，它引入了一種新的交易類型（blob攜帶交易），以減少以太坊的交易費用。blob攜帶交易與常規的以太坊交易一樣，但有一些額外的數據，被稱爲blob。與當前calldata存儲交易數據不可變和內存只讀相比，blob儲存量大得多而且更便宜。
從上圖的blockspace和blobspace的區別來看，blob與以太坊虛擬機（EVM）可見的區塊不同，blob僅在短時間內可用，而對EVM不可見。此外，blob位於以太坊共識層上，而不是在注重計算的執行層上。最重要的是，blobspace比blockspace便宜得多。
EIP-4844也被稱爲Proto-Danksharding，它將實現與新的交易格式和驗證規則一樣的Danksharding的框架和邏輯。
EIP-4844發展時間线
在過去的3年中，以太坊經歷了一系列升級，以PoW轉爲PoS共識，並使其區塊鏈更具可擴展性。
以下是以太坊重要更新的時間线和概述：
2020年12月1日，由PoS驅動的信標鏈上线，以太坊用戶可以將其ETH質押在單獨的信標鏈上來以驗證交易。
2022年9月，信標鏈與以太坊主網合並，將網絡的執行層和共識層合在一起。
2023年4月13日，上海升級（EIP-4895）上线，爲以太坊驗證者开放了ETH質押提款功能。
這些升級對於以太坊提高可擴展性是必需的，但它們並未直接改善區塊鏈的交易速度或gas價格。未來的分片和Danksharding等升級將使以太坊真正在實際上實現可擴展性。
什么是分片（Sharding）？
分片是指將區塊鏈網絡分爲稱爲“分片鏈”的較小單元。每條分片鏈可以平行處理交易，以最大程度地提高交易吞吐量，減少網絡擁堵並降低gas費。換言之，分片是一種將數據庫劃分爲管理特定數據段的較小數據庫，從而提高了這些數據庫的效率和性能。
由於分片技術的難度很高，以太坊決定採用中間方案，即先實現Proto-Danksharding，最終再轉向更容易實現的Danksharding。
什么是Danksharding?
Danksharding是一種新的分片架構，依靠稱爲blob的大容量數據來擴展以太坊區塊鏈。 以rollup爲中心的二層協議使用額外的blob數據空間來緩解網絡擁堵，從而減少交易費用。
目前，以太坊基礎層的TPS約爲15，其二層rollup的TPS約爲100。根據粗略的估算，Danksharding預計將使以太坊（將L1+L2視作一個整體）的TPS提高到100000。
Danksharding的另一個創新是合並費用市場，即只有一個提議者選擇所有分片的交易，而不是每個分片都有自己的提議者。爲了使這種合並費用市場順利運行，並減輕最大可提取價值（MEV）的問題，還將實施一種稱爲提議者與建設者分隔的方法（提議者指選擇將哪些交易包括在下一個區塊中的以太坊協議驗證者）。
但是，在以太坊上實施完整的Danksharding並非一蹴而就，而是需要幾個升級來逐步實現，例如EIP-4844（Proto-Danksharding）。
什么是Proto-Danksharding?
Proto-Danksharding以兩位以太坊研究人員Proto Lambda和Dankrad Feist的名字命名，它將會把以太坊TPS增加到大約1000，它更簡單，是在實現完全Danksharding之前所需的步驟。 最重要的是，它將引入接受blob數據的新事務類型，這是使full Danksharding成爲可能的重要組成部分。
Vitalik Buterin認爲，Proto-Danksharding執行Danksharding的大部分邏輯和框架，但仍然沒有實現任何實際的分片。換句話說，Proto-Danksharding是Danksharding的原型，它提供了框架，以便以後實現其他分片升級。
EIP-4844如何降低gas費？
EIP-4844（Proto-Danksharding）的主要目的是通過使用blob攜帶交易來減少以太坊gas費用。blob數據更便宜，以太坊虛擬機（EVM）無法訪問它，只能查看對blob的承諾。此外，Proto-Danksharding中的數據帶寬固定爲每個slot 1 MB。
由於單純使CallData變得更便宜可能導致平均情況或最壞情況不匹配，因此以太坊开發人員嘗試通過建立新型的blob攜帶交易（專注於來自L2 Rollup的交易），以減少gas費。
以太坊平均區塊大小約爲90 KB，但從理論上講，最大區塊大小約爲1.8 MB。這意味着以太坊區塊可以在網絡活動活躍期間容納更多的交易，但需要非常高的gas費。如果calldata便宜10倍，則交易量將增加10倍，在極端情況下，區塊大小將增加10倍（18 MB）。很顯然，以太坊無法在其網絡中容納如此巨大的區塊。
解決方案
ProtoDanksharding通過多維度的EIP-1559費用市場解決gas定價危機。
在ProtoDanksharding提出之前，EIP-4488就曾試圖解決高昂的gas費問題。
EIP-4488有兩個規則：calldata的gas費用從每字節的16個gas單位減少到3個gas單位；每個區塊1 MB的限制加上每筆交易的300個字節，最大值可達約1.4 MB。
區塊大小上限是確保平均區塊負載激增也不會導致極端情況負載激增的最簡單方法。 此外，最極端情況的區塊大小（1.4MB）始終低於當前最大區塊容量（1.8 MB）。
既然EIP-4488此前已經提出了用於gas問題的解決方案時，爲什么以太坊社區最後還要選擇EIP-4844來減少gas費呢？因爲EIP-4488雖然最大程度地減少了當前的變化（保持穩定性），但未來需要更多的改動。相比之下，Proto-Danksharding的目的是爲了做出更多的框架更改，以幫助以太坊網絡在未來升級到danksharding。
Proto-Danksharding創建了單獨的交易類型，該類型將來自L2 Rollup的數據保存在大容量的blob中，並且每個區塊存在的blob數量是有上限的，這樣會讓L2費用大大降低。blob存儲在共識層上，而不是執行層，因此以太坊虛擬機（EVM）無法訪問。
即使在Proto-Danksharding之後，分片仍然是一項復雜的任務，但復雜性將僅限於共識層。因此，執行層客戶端團隊和rollup开發人員無需做任何額外的工作即可從Proto-Danksharding過渡到完全分片。
EIP-4844還將blob數據與calldata分开，使在較短時間周期內存儲blob數據變得更加容易。
EIP-4844的數據存儲選項
每個slot（12秒）約1 MB的Proto-Danksharding每年將產生2.5 TB的數據。共識層可以通過歷史保存期限（EIP-4444）來應對數據存儲挑战，並在一段時間後實現邏輯以自動刪除blob數據。
關於在如何訪問舊的blob數據這個問題，有多種方法可以在去中心化協議上存儲歷史數據。例如，rollup，Bittorrent，以太坊門戶網絡，區塊瀏覽器，API提供商和第三方索引協議（The Graph）等特定應用程序的協議都可以存儲完整的歷史記錄。
EIP-4844之前和之後都有哪些升級？
以太坊开發人員在EIP-4844之前提出了幾次升級，以減少gas費。例如，EIP-3651降低了阻止區塊構建者與以太坊區塊構建軟件Coinbase交互的gas費，EIP-3855通過Push0降低了开發人員的gas費，而EIP-3860則減少了特定用例的gas費用。
EIP-4844是邁向完全分片的一步，它將擴展以太坊網絡並降低gas費。开發人員正計劃在EIP-4844之後進行“ Verge”，其中將引入Verkle樹以實現可擴展性。
EIP-4844 的影響
EIP-4844的主要目標是通過使用新型的blob攜帶交易使以太坊的L2 gas費降低10-100倍，使向完全分片的過渡更加容易，因爲所有未來的升級僅在共識層上進行。
架構層面，EIP-4844 引入了blob攜帶交易，這是以太坊第一次爲 L2 單獨構建數據層，爲後續完全Danksharding 打下基礎。
經濟模型層面，EIP-4844 將爲 blob 引入新的費用市場，這也會是以太坊邁向多維市場的第一步。
用戶體驗層面，用戶最直觀的感知就是 L2 費用的大幅降低，這個底層的重要改進將爲 L2 以及其應用層的爆發提供重要基礎。
小結
EIP-4844是使以太坊網絡更具可擴展性的主要升級，同時使未來完全分片所需的更新更少。Proto-Danksharding增加了blob數據組的空間，這將允許更多的數據處理，從而減少網絡擁堵和降低gas費。
作爲一種高度復雜的協議升級，EIP-4844是以太坊路线圖的重要部分，它還與其他系統升級有關，例如提議者和建設者的分隔和EIP-1559 blob費用調整等。
除了引入blob攜帶交易外，EIP-4844還將實施執行層邏輯，驗證規則，多維gas費市場以及將來完全分片所需的其他系統變化。
值得注意的是，雖然EIP-4844將實現大部分完整的Danksharding邏輯，但它並不會實現任何實際的分片。除了使以太坊更接近實現大規模採用所需的成本和吞吐量水平外，EIP-4844還可以提高擴展性和節省成本。
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