理解以太坊的danksharding：通往可擴展性的道路

以太坊解決網絡擁塞的方法已經顯著演變。在2024年，該協議最雄心勃勃的擴展升級集中在danksharding上——一種旨在以規模實現快速、經濟交易的變革性技術。隨着以太坊受到去中心化金融應用、數字收藏品和遊戲生態系統的壓力，danksharding代表了網路管理數據和處理交易方式的根本轉變。

本綜合概述探討了danksharding的架構，稱爲proto-danksharding的中間階段(通過EIP-4844)實施，以及對用戶和開發者的實際影響。我們將審視EIP-4844如何大幅降低Layer成本，追溯以太坊向全面可擴展性的演變，並展示已爲生態系統帶來好處的實際費用降低。

基礎：danksharding的獨特之處

danksharding 與早期的擴展方法有根本性的不同。傳統的分片將區塊鏈劃分爲多個並行部分——每個部分都有自己的驗證者集和處理能力——而 danksharding 採用統一架構，在每個槽位上使用單一提議者模型。

這種建築選擇帶來了兩個關鍵優勢：

簡化協議設計： 單一提議者結構顯著降低了協調復雜性，同時保持安全保障。這種優雅使得danksharding與傳統分片模型的碎片化特性截然不同。

卓越的吞吐量： 網路從管理孤立的分片轉向協調一個單一的高容量數據空間。這一演變是在rollup技術成熟的過程中出現的，研究共識從傳統分片轉向了danksharding作爲首選的擴展路徑。

歷史背景：當以太坊的核心開發者在2015-2016年最初提出分片時，這代表了主要的擴展策略。然而，隨着第二層匯總解決方案證明了其可行性和安全性，社區認識到，專爲滿足匯總數據需求而設計的danksharding提供了更高的效率和更快的部署。

Proto-danksharding 到來：EIP-4844 解釋

EIP-4844代表了danksharding概念的第一次實際實施。這個升級引入了一組戰略性danksharding能力，而不是等待完整的基礎設施，從而帶來即時、可衡量的好處。

核心創新：數據塊

該協議升級引入了一種新的數據原語，稱爲“blobs”——與以太坊區塊捆綁的大量二進制信息。與傳統的交易數據競爭有限的區塊空間的智能合約調用不同，blobs佔據了一個獨立的數據維度。這種分離使得Rollup能夠以歷史成本的一小部分發布其交易記錄。

EIP-4844的三個定義特徵：

• 引入一個專門的 blob 數據市場，具有獨立的費用機制
• 加密驗證機制確保數據完整性，無需完全下載要求
• 向後兼容，保持所有現有以太坊功能

proto-danksharding (EIP-4844) 與最終的完整danksharding 之間的區別在於範圍：當前的實施專注於建立基礎機制和適度的數據容量 (大約每個區塊 3-6 個 blobs )，而完整的danksharding 目標是每個區塊擴展到 64+ 個 blob 空間。

技術架構：Blob和承諾是如何工作的

danksharding的力量來自於優雅的加密解決方案，以解決數據可用性周圍的復雜問題。

數據塊：Rollup 的成本優勢

Blobs 充當經濟數據倉庫。當 Layer rollup 需要在以太坊上永久記錄交易批次時，它之前消耗了 “calldata”——一種與所有其他以太坊活動共享區塊空間的優質資源。Blob 空間在獨立經濟下運作，通常每字節的成本低於 10-20 倍。這一成本差異直接轉化爲終端用戶的費用節省。

KZG承諾：無需完全驗證的安全性

以太坊驗證者無法實際下載和驗證每一個字節的 blob 數據。相反，他們依賴於 KZG ( Kate-Zaverucha-Goldberg ) 承諾——緊湊的密碼學證明，保證：

• 數據可用性 (blobs 沒有被審查或隱藏)
• 數據完整性 (未發生未經授權的修改)
• 計算效率 (驗證需要最少的計算資源)

KZG儀式於2023年完成，生成了支持該系統的加密參數。這個信任設置涉及數萬名獨立參與者，使參數被破壞在加密上不可行。

驗證者處理機制

當代以太坊驗證者現在執行增強的職責：他們通過密碼驗證而不是數據檢查來驗證包含大塊承諾的區塊。這維護了去中心化，同時支持了顯著的吞吐量提升。

第二層經濟轉型：真實費用影響

EIP-4844 的實際影響已經在整個生態系統中顯現。

實施前景

盡管Rollups在鏈外處理方面具有優勢，但之前仍面臨着可觀的每筆交易成本。將批量證明發布到以太坊昂貴的calldata空間佔據了Rollup運營費用的80-90%。這些成本不可避免地轉嫁給了最終用戶。

實施後結果

在EIP-4844激活後，主要的rollup平台實施了基於blob的數據發布:

運營機制

在EIP-4844之前:

1. Rollup 序列器在鏈下批處理數百筆交易
2. 序列器將批量作爲調用數據發布(昂貴)
3. 用戶承擔~80%的calldata費用

在EIP-4844之後：

1. Rollups 將相同的批量數據作爲 blob 發布，而不是
2. Blob 經濟在獨立的供需曲線下運作
3. 用戶在相同交易中體驗到80-85%的費用減少

受影響最大的使用類別

代幣轉移、NFT 操作和金融協議受益匪淺：

• 基本轉帳費用從 $0.30 降至低於 $0.05
• 批量NFT鑄造操作對於較小的收藏變得經濟可行
• 去中心化金融套利和質押操作變得對零售參與者可訪問

Rollups 作爲以太坊的主要擴展層

理解匯總類別有助於闡明爲什麼EIP-4844代表了如此關鍵的升級路徑。

樂觀匯總：通過樂觀加速

像Arbitrum和Optimism這樣的平台默認假設交易有效。網路包括欺詐證明機制，允許任何人挑戰他們認爲包含無效交易的批次。這種基於假設的方法在保持完全安全的同時，最小化了鏈上計算。

零知識匯總：密碼學確定性

包括 zkSync 和 StarkNet 的解決方案採用零知識證明——加密證據，證明交易在不透露交易細節的情況下被正確處理。這些證明需要更多的計算資源，但提供了即時最終性和增強的隱私特性。

共同利益：Blob 採用

無論架構方法如何，兩種 rollup 類別通過 blob 數據發布實現了顯著的成本降低。EIP-4844 兼容性現在已成爲主要 Layer 平台的標準。

安全架構：在規模上保持信任

danksharding 在前所未有的吞吐量提升下，仍然保持以太坊的核心安全屬性。

審查抵抗機制

單一提議者架構實際上增強了審查抵抗力。通過消除傳統分片中所需的多個協調者，danksharding減少了發起審查攻擊所需的參與者數量。提議者輪換確保沒有單一方控制數據包含決策。

通過可訪問的驗證實現去中心化

完整的以太坊驗證者——不是專用硬件或高資本實體——可以使用標準計算基礎設施驗證 blob 承諾。KZG 承諾系統保持了這一可訪問性，保護了分布式驗證者網路。

KZG儀式的重要角色

涉及數萬貢獻者的隨機參數生成確保沒有任何聯盟可以預先確定 blob 承諾。這個可信的設置代表了一次性的密碼投資，保護所有後續協議操作。

實用安全指南

用戶與第二層平台互動時應：

• 驗證他們選擇的平台或dApp是否運行在經過審核的成熟Rollup基礎設施上
• 維護定期的錢包安全實踐，包括交易批準審查
• 理解Layer安全性源於rollup操作員的誠信和以太坊結算層的保障

以太坊的擴展時間線：從原型到全面實施

以太坊的路線圖分爲不同的階段：

當前階段：Proto-danksharding Live EIP-4844 的部署標志着實際可擴展性改進的開始。用戶和開發者現在體驗到了首次實質性的手續費降低。

中級開發 (1-2 年) 協議研究專注於擴展 blob 容量和完善數據可用性機制。開發者致力於額外的第二層優化策略。

完整的 danksharding 部署 網路過渡到每個區塊64+個blob空間，實現指數級的吞吐量增長。此階段代表了多年研究和工程努力的頂峯。

未來考慮 除了全面的danksharding，協議社區還在繼續探索多維費用市場、跨域互操作性和先進的隱私機制。

解答常見問題

danksharding 如何精準解決以太坊的擴展問題？

danksharding 增加了可供 Layer rollups 使用的數據容量。通過爲交易證明提供經濟空間，該架構允許更多的交易通過 rollups 得以結算，而不會導致以太坊的主層網絡擁塞。

proto-danksharding與最終實現有什麼區別？

原始的danksharding (EIP-4844)建立了基礎機制，保守地增加容量(3-6個blob每個區塊)。完整的danksharding將其擴展到每個區塊64+個blob，實現協議的完整可擴展性願景。

danksharding是否會影響安全性或去中心化？

不。該架構通過KZG承諾保持密碼安全，並通過使驗證者要求對標準硬件可訪問來維護去中心化。

Layer交易成本是永久降低的嗎？

Blob費用根據網路需求波動，類似於傳統交易費用。然而，它們仍然遠低於傳統的calldata定價，爲用戶提供持續的成本節省。

普通用戶何時會體驗到這些改善？

改進已然生效。任何通過啓用 blob 的 rollup 進行交易的用戶都能立即體驗到降低的費用。

轉型已經開始

以太坊通過danksharding技術的轉型並非理論上的——它正在積極重塑生態系統。Proto-danksharding帶來了可衡量的、即時的好處：Layer用戶的費用下降超過80%，爲微支付、遊戲和去中心化金融開闢了新的可能性。

通往完全的danksharding的道路代表着一個經過精心設計的進程。每個階段都建立在通過多年的研究所確立的密碼學基礎之上。KZG儀式、EIP-4844實施以及開發者對Layer優化的持續關注共同展示了以太坊如何朝着其可擴展性目標演進。

對於用戶來說，這意味着網路確實變得更加可訪問。對於開發者來說，這意味着可以在沒有高昂交易成本的情況下構建復雜的應用程序。這種結合解決了以太坊的核心擴展挑戰，同時保持了定義協議的去中心化和安全性特性。

未來1-2年將揭示這種精心設計的方法是否能夠實現其雄心勃勃的目標。根據目前的證據，趨勢是明確的：以太坊正在成爲其最初願景所承諾的可擴展平台。

風險提示：加密貨幣市場涉及重大風險。過去的表現並不代表未來的結果。在參與區塊鏈應用或資產交易之前，請進行徹底的研究並實施穩健的安全措施。