发布日期：2025-06-11 06:29    点击次数：151

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撰文：Yihan Xu@Foresight Ventures太平洋在线娱乐城

在这篇论说中你不错了解到：

EIP-4844；Proto-danksharding；Danksharding；KZG Commitment；KZG Ceremony；Dynamic state sharding；

最近社区参与度超标的 KZG Ceremony 皆刷到了吧，这个庆典到底在干什么？

节略轮廓，KZG Ceremony 是兑现 EIP-4844 弗成绕过的一个运滚动措施，而 EIP-4844 是兑现以太坊 sharding 过程中的先行版块。

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一、Sharding: 以太坊扩容的长久之计

Sharding 从数据可用性角度扩容，而 rollup 主要从履行层面扩容，一说念缓解主网拥挤问题；我合计 sharding 可能是冲破区块链弗成能三角的一次尝试。底下这张以太坊区块大小的走势图不错从另一个角度讲明数据层面扩容的必要性。从创世区块动手，以太坊从底层架构到表层独揽皆在不断地快速迭代，但平均区块大小仍为 90Kb 阁下，最高点也莫得质的冲破。自然 Rollup 从估计层切入，科罚以太坊拥挤问题，但性能仍然受制于 layer 1 的数据存储能力。由于兑现过程的复杂度和安全性探求，以太坊建立团队将 sharding 分红了多个阶段，其中就包括最近提到的 proto-danksharding 和 danksharding。通盘过程将会是一个历时数年的更新；在面前的以太坊的数据存储格局下，只消少数特定高设置的机器不错加入会聚成为节点，而 full sharding 之后 ethereum 不再需要每个节点皆保存全部数据，在裁汰主网数据存储本钱的同期加强了安全性（成为节点的门槛裁汰，去中心化程度进一步提高，同期裁汰被报复的风险）。

二、EIP-4844: 短期高酬报，Sharding 的精简先行版

EIP-4844 = Proto-Danksharding；Proto 来自以太坊商讨者的称呼

由于兑现 danksharding（下一节会分析）的复杂度很高，建立周期至少所以年为单元的。因此 proto-danksharding 是兑现 danksharding 前对以太坊的扩容有谋划，主要兑现了 danksharding 中的来去面容、precompile 等联想。

1. Proto-danksharding 概述

Proto-Danksharding 主要引入了一种新的 transaction type，也即是 blob-carrying transaction。至此，Rollup 的数据通过 blob 的面容以更低的本钱向 layer 1 传输，并作非弥远存储。同期，blob 繁密于面前的 calldata，不错更好地维持 rollup 上的高 TPS。

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对于 blob：

每个 transaction 最多挂 2 个 blob；每个 block 瞎想情状包含 8 个 blob，约为 1MB，最多包含 16 个 blob，约为 2MB；Blob 不需要像 calldata 一样作为 history log 被弥远存储；比较 danksharding，节点照旧需要对齐全的 DA 进行考证。2. Blob-carrying transaction 解读给 transaction 挂上 blob（数据单元）

作用

参考 Vitalik 在提案中给出的图，Data blob 和刻下的 calldata 相似，rollup 不错将来去、讲解等数据通过 blob 上传到 layer 1 来保证 data availability。

本钱

Data blob 的联想初志是维持 rollup高通量的来去，比较同等大小的 calldata（使用链上存储），blob 的本钱将会裁汰好多（不需要弥远存储）。因此，rollup 在保管数据可用性上破钞的 gas 比较之前会显赫裁汰。

容量

每个 blob 的大小约为 125kB（fact: 刻下平均 block size 只消～90kB）。

3. Blob-carrying transaction 的价值和挑战

价值

不错把 blob 动作一种缓存，rollup 提交的来去数据从此以缓存的面容存在。裁汰对存储硬件的条目，为以太坊提供特等的数据扩容并裁汰 gas 本钱。

挑战：对以太坊节点硬件性能的条目

Ethereum 刻下平均区块大小只消～90kB，然则一个 blob 就有～125kB

证实 EIP-4844 的联想，每个 slot 正常情况下约为 1 MB，因此每年加多的数据量为：

1 MB/block * 5 block/min * 43200 min/month * 12 month/year = 2.47 TB per year

每年加多的数据大小远跨越了以太坊数据总量，这么的存储有谋划默契是不高效的。

科罚有谋划从短期扩容收尾看，由于每个节点仍然需要储存全量历史数据，在兑现 EIP-4844 的同期，对一段时候窗之外的 blob（具体的 limit time 还莫得最终详情，可能是 1 个月或是 1 年）进行自动删除；从 sharding 的长久利益看，兑现 EIP-4444，即节点不需要存储全量历史数据，而是只需要参照 history expiry，存储特定时候之后的数据；

这两种科罚有谋划从不同程度上缓解了 blob-carrying transaction 在存储空间上的 tradeoff。

4. KZG CommitmentKZG Commitment 是 EIP-4844 中聘用的多项式答应有谋划

理解 KZG commitment

KZG 是作家 Aniket Kate, Gregory M. Zaverucha 和 Ian Goldberg 姓氏的缩写，他们在 2010 年发表了多项式答应有谋划论文「Constant-Size Commitments to Polynomials and Their Applications」，何况这个有谋划在 plonk-style 的 zk-snark 公约中有很正常的独揽。

参考 Dankrad Feist 演讲中的默示图，KZG root 雷同 Merkle root，区别在于 KZG root 答应一个多项式，即通盘 position 皆在这个多项式上。基于 proto-danksharding 的场景，KZG root 答应了一堆数据，其中的任何一个数据皆不错被考证属于这个举座。

这亦然为什么 KZG commitment 在兼容性上对背面兑现 DAS 更友好。

KZG commitment 的历程如下：

Prover：提供讲解，估计 data 的 commitment，prover 无法窜改给定的多项式，何况用于讲解的 commitment 只对刻下这一个多项式有用；Verifier：经受 prover 发送的 commitment value 并进行考证，确保 prover 提供了有用的讲解。

KZG Commitment 的上风

我合计主要出于对本钱和安全性的想考，不错归纳但不局限于以下几点：

本钱

KZG commitment 具备快速考证、复杂度相对更低、肤浅的本性；不需要提交特等的 proof，因此本钱更低、更省 bandwidth；数据触达所需的 Point evaluation precompile 不错赢得更低的本钱。

安全

假定出现了 failure，也只会影响 commitment 对应的 blob 中的数据，而不会其他深刻的影响。

更兼容

纵不雅 sharding 的举座有谋划，KZG commitment 对 DAS 有谋划兼容，幸免了重叠建立的本钱。5. KZG Ceremony(trusted setup)

KZG Ceremony 是为 KZG Commitment 提供 trust setup，面前蛊卦了跨越 20,000 participants 的参与和孝敬，如故成为历史上最大鸿沟的 trust setup。

最近社区参与温和高涨的 KZG Ceremony 即是为 EIP-4844 聘用的 KZG commitment 提供 trust setup。

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KZG Ceremony 的历程

参考 Vitalik 的历程图，任何东说念主皆不错作为 participants 孝敬 secret 并与之前的收尾进行搀杂产生一个新的 result，依此类推，通过套娃的面容赢得最终的 SRS，并协助完成 KZG commitment 的 trust setup

trust setup

EIP-4844 中聘用了一种常见的 multi-participant trust setup，即 powers-of-tau；盲从 1-of-N 信得过模子，无论几许东说念主参与 generating setup 的过程，只消有一个东说念主不露出我方的生成形势，信得过运滚动即是有用的；

必要性

KZG commitment 的 trust setup 不错节略相识为：生成一个在每次履行 cryptographic protocol 时需要依赖的一个参数，雷同于 zk-snark 需要信得过运滚动；Prover 在提供讲解时，KZG commitment C = f(s)g1。其中 f 是评估函数，s 即是 KZG trusted setup 最终赢得的 final secret；不错看出 final secret 是生成多项式答应的中枢参数，而作为获取这个中枢参数的信得过历程，此次 KZG Ceremony 对于通盘 sharding 的兑现特别蹙迫。6. EIP-4844 带来的变化

Rollup

参考 ethresear 上给出的默示图，rollup 需要将 state delta、KZG commitment 的 versioned hash 包含在 calldata 中进行提交（zk-rollup 还需要提交 zk proof）

不错发现不同的是，calldata 只包含一些数据量小的，比如 state delta、KZG commitment，而将包含大宗来去数据的 transaction batch 放到了 blob 里。

有用裁汰本钱，放 calldata 里很贵；裁汰对区块空间的占用

安全性

Data availability: Blob 存储在信标链上，等同于 layer 1 的安全性；历史数据：节点不会只会将 blob 存储一段时候，需要 layer 2 rollup 作念弥远数据存储，因此安全性依赖于 rollup。

本钱

Proto-Danksharding 引入了新的来去类型，低本钱数据面容 blob 的加入无疑会让 rollup 的本钱进一步裁汰，取决于实质链上独揽和兑现施展，优化后 rollup 的本钱可能裁汰 x10 以至 x50；

同期 EIP-4844 引入了 blob fee；

Gas 和 blob 将会分别有可更动的 gas price 和 limit；Blob 的收费单元照旧 gas，gas amount 随 traffic 变动，以此保管每个 block 平均挂 8 个 blob 的谋划（戒指特等加多的数据量）

Precompile 的兑现

Blob 中的数据自己无法被直战斗达，EVM 只可获取 data blob 的 commitment。因此需要 rollup 提供 precompile 来考证 commitment 的有用性。

底下分析两种 EIP-4844 中提到的 precompile 算法

Point evaluation precompile（对数学旨趣感兴致参考 vitalik 的理解）

讲解多个 commitments 指向统一数据；主要针对 zk-rollup，rollup 需要提供 2 种 commitments: 1. KZG commitment; 2. zk-rollup 自己的 commitment；对于 optimistic rollup，大多数如故聘用了 multi-round fraud proof 的机制，final round fraud proof 所需的数据量较小。因此，聘用 point evaluation precompile 能达到更低的本钱

Blob verification precompile

格隆汇6月15日丨井松智能(688251.SH)公布，公司2022年年度权益分派拟每股派发现金红利0.10元，股权登记日为2023年6月21日，除权除息日为2023年6月26日。

格隆汇6月15日丨艾伯科技(02708.HK)公布，集团预期截至2023年3月31日止年度录得的公司拥有人应占亏损为人民币约2.5亿元(2022年度公司拥有人应占溢利为人民币约1466万元)，主要由于以下原因所致：该年度的预期信贷亏损模式项下的减值亏损(扣除拨回)比2022年度大幅增加；该年度的毛利比2022年度大幅下降；2022年度可换股债券衍生部分公平值变动录得收益，而该年度则没有相关的收益；及该年度录得汇兑亏损净额，而2022年度则录得汇兑收益净额。

讲解 versioned hash 和 blob 是有用对应的；optimistic rollup 在提交诓骗讲解时需要 access 全量数据，因此先考证 versioned hash 和 blob 正当，再进行 fraud proof verification

新皇冠七雄争霸私服三、Danksharding: 迈向 full sharding 的蹙迫一步

Danksharding 的定名来自以太坊商讨员 Dankrad Feist

1. 扩容：进一步本质 Rollup 的缓存空间

在 proto-danksharding 兑现后，由于新的来去面容引入了 blob，每个区块不错平均特等赢得 1MB 的缓存空间。Danksharking 兑现后，每个区块特等 16MB，最大允许 32MB。

2. Data availability：存储和考证政策更高效

比较 proto-danksharding 条目全节点下载全量数据，Danksharking 兑现后以太坊节点只需要对 blob 抽样。Sampling 后的数据会分散在全网节点中，并不错构成完成的 data blob。

DAS：高效抽样搜检

通过纠缠码（erasure coding）匡助全网节点不才载部分数据的情况下更容易发现原始数据的丢失的概率，从而提高安全性3. 安全性：基本不变

由于每个节点不再保存全量历史数据，从数据可用性、备份和抽样搜检的角度启航，安全性由至少一个节点保存全量数据变为多个节点存储部分数据，并最终归附齐全数据。

自然乍一看对单点的依赖安全性远高于对多点的依赖，但所以太坊采荟萃的节点数目够多，裕如不错保证数据备份的需求，因此安全性并不会有很大变化。

4. 新的挑战：对 block builder 的条目提高

自然考证者不需要下载并保留全量历史数据，对 bandwidth 和存储硬件的条目得到了缓解，然则区块创建者仍然需要上传包含全量 transaction data 的 blob 数据。

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这里节略先容一下 PBS(proposer/builder separation)，参考 Dankrad 给出 PBS 在 danksharding 有谋划中的独揽图：

将肃肃出块肃肃东说念主的扮装拆分为 proposer 和 builder。源流是为了作念 anti-MEV 联想的提案，在 danksharding 的联想中为了裁汰区块创建时对bandwidth 的条目。

四、其他 sharding 有谋划：Shardeum 的动态分片

Shardeum 是 EVM 兼容的 layer 1 公链, 与以太坊的 static sharding 有谋划不同，shardeum 通过dynamic state sharding的有谋划提高底层可扩张性和安全性，同期，自然地保证较高的去中心化程度；

1. Dynamic state sharding

上风

Dynamic state sharding 带来最直不雅的上风在于 linear scaling，接入会聚的节点不错特别高效的被 sharding 算法动态分组，并快速反应，提高区块链会聚的 TPS。在 dynamic state sharding 的联想中，每个节点会隐敝不同 range 的 address，何况隐敝范围又会有冗余联想以保证高效的 sharding 和安全性。

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场景内兑现

抛开生态的复杂度，单从两种本领兑现的角度看，dynamic state sharding 的难度大于 static sharding。不错看出 Shardeum 的本领团队在 sharding 的本领层面有很深的积攒，团队之前在 Shardus technology 上的研发也对这条公链的底层本领作念出了很大孝敬，以至在名堂早期阶段很好的展示了 dynamic state sharding 所带来的 linear scaling。

2. Shardeum 综合归纳

居品

将节点差异到不同的 group，参考 divide and conquer 的想路，把估计和存储的 workload 进行分流，从而允许更高程度的并行处理。因此，不错容纳更多节点加入，进一步提高公链的 throughput 和去中心化程度。

团队

阛阓领导丰富，叙事能力超强，对动态分片商讨很深。

本领

针对我方的场景联想了合适的 sharding 有谋划 (dynamic state sharding) 和共鸣的联想 (Proof of Stake+ Proof of Quorum)，以提高可扩张性为第一谋划，保证更高程度的去中心化和安全性。

进程

将在 2023-02-02 launch betanet，值得关注。

五、对 sharding 的想考和接洽

Sharding 所以太坊扩容的长久之计，亦然一个价值巨大、意旨深刻的长久有谋划。兑现 sharding 的过程中，现存通盘有谋划皆可能被不断迭代，包括面前提到的 proto-danksharding、danksharding 等，值得抓续关注；对 sharding 大标的的相识很蹙迫，然则每一个兑现 full sharding 过程中的提案所选用的本领有谋划（PBS、DAS、multidimensional fee market）雷同值得关注，何况我慑服也会走漏好多有关的优秀团队和名堂；Sharding 是对一种扩容本领的统称，但具体落地的有谋划并不是只消一种。需要意识到不同的公链会有恰当我方场景的 sharding 有谋划。比如 danksharding 中的一些联想也只恰当以太坊会聚，安全性的 tradeoff 需要大宗的节点来对消；Sharding 和其他扩容有谋划的合理荟萃对于可扩张性的提高 1+1>2。面前的 Danksharding 并不是自成一片的扩容有谋划，而是和以太坊生态的其他兑现相反相成的。比如 Danksharding 和 rollup 一说念，为以太坊扩容达成更好的收尾。

Reference

https://notes.ethereum.org/@dankrad/kzg_commitments_in_proofs

https://notes.ethereum.org/@dankrad/new_sharding

https://vitalik.ca/general/2022/03/14/trustedsetup.html

https://notes.ethereum.org/@vbuterin/proto_danksharding_faq#Why-use-the-hash-of-the-KZG-instead-of-the-KZG-directly

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https://ethresear.ch/t/easy-proof-of-equivalence-between-multiple-polynomial-commitment-schemes-to-the-same-data/8188

https://dankradfeist.de/ethereum/2020/06/16/kate-polynomial-commitments.html

https://notes.ethereum.org/@dankrad/new_sharding

https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-4844

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https://www.eip4844.com/

https://biquanlibai.notion.site/Data-Availability-caa896aae59d489b98f2448f17b01640

https://docs.google.com/presentation/d/1-pe9TMF1ld185GL-5HSWMAsaZLbEqgfU1sYsHGdD0Vw/edit#slide=id.g1150d91b32e_0_474

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https://ethresear.ch/t/a-design-of-decentralized-zk-rollups-based-on-eip-4844/12434太平洋在线娱乐城