WEEX带你全面了解坎昆升级:原理、影响及概念

按照原定计划,以太坊将于2023年内进行今年第二次重要升级——Dencun(德内布)升级,也称坎昆(Cancun)升级(有可能延期至2024年初)。

当前,在Aptos、Sui等新公链围剿下,扩容成为以太坊在竞争中突围,巩固「公链之王」地位的关键。而本次坎昆升级的首要目标就是提高以太坊性能,因此备受关注。

本文通过梳理:

以太坊历史升级回顾

以太坊当前面临的主要问题

以太坊扩容方案

什么是坎昆升级?

坎昆升级概念币

带WEEX唯客用户全面了解坎昆升级的来龙去脉,及其对ETH生态发展繁荣的意义。

1、以太坊历史升级回顾

以太坊的定位是世界计算机。为了实现此目标,Vitalik在以太坊诞生之初就为它规划了好了升级路线图,分别是:Frontier (前沿)、Homestead (家园)、Metropolis (大都会)、Serenity (宁静) 4个阶段。

目前,以太坊已经走过了前2个阶段和第3阶段的部分历程,经历了24个里程碑事件,其中大多为分叉升级,比较重要的有:

2015.7.30,边境升级。以太坊面向开发者发布第一个准系统级版本(Beta版),此时的以太坊就像是当年美国西部大开发时期,充满巨大风险与机遇。

2016.3.14,家园升级。以太坊发布第二个主要版本,此时第一批「淘金者」已经完成了对「边境」的开发,进入了家园建设、安居乐业阶段。

2016.7.20,The DAO被攻击引发硬分叉。这不是一次正常的升级,而是以太坊在至暗时刻被迫进行的妥协,导致ETH、ETC两条链分道扬镳。

2017.10.16,拜占庭升级。「大都会」升级内容较多,最初计划拆分为拜占庭和君士坦丁堡两次升级,后续又拆分出来了伊斯坦布尔、柏林、伦敦…等升级。

2019.2.28,君士坦丁堡/圣彼得堡升级。原计划中的君士坦丁堡升级因为安全漏洞延期,时隔2年后以太坊同时进行了两次升级,即君士坦丁堡和圣彼得堡升级。

2020.1.2,Muir冰川升级。因对挖矿难度炸弹「爆炸」时间预估错误,可能会导致提前「爆炸」,紧急开展的临时升级。

2021.4.15,柏林升级。这是第一次用以太坊开发者大会(Devcon)举办城市命名的升级,此后延续了该传统。

2021.8.5,伦敦升级。发布了对以太坊影响深远的EIP-1559,让一部分Gas费燃烧掉。

2022.9.15,巴黎升级(The Merge)。以太坊正式完成从Pow到PoS共识的过渡。

2023.4.12,上海升级。主要解决了ETH质押的提款问题。

时间未定,坎昆升级。将重点解决以太坊扩容问题。

2、以太坊当前面临的主要问题

整个以太坊2.0阶段将主要解决三大问题:

一是挖矿带来的高能耗。

二是性能问题。目前以太坊链的处理速度甚至不足以支撑一个普通的商业应用,时不时造成网络拥堵,限制其生态发展。

三是高费用问题。以太坊Gas fee通常在几美元到几十美元,视网络拥堵状况而定,最高时甚至达到数百美元,用户直呼「贵族链」,限制了生态发展。

随着以太坊正式转向PoS共识,能耗问题已经解决。同时由于PoS机制下没有了矿工奖励,取而代之的是质押奖励,大大降低了ETH的发行率,使ETH进入通缩时代,并且成为生息资产。

但剩下2个问题——性能低下、费用高昂仍未解决。

随着越来越多的dApp诞生,以太坊的性能瓶颈进一步凸显。区区几十的TPS,别说担当「世界计算机」了,就连「公链之王」的地位都岌岌可危。以太坊扩容势在必行。

3、以太坊扩容方案

以太坊扩容分为链上扩容、链下扩容两大路线。

链上扩容是指对以太坊主网(L1)本身进行性能提升,包括:更改共识机制(已完成)、提升区块容量、分片。链下扩容是指与主网分开实施,无需改变以太坊协议(共识层),常见的链下扩容方案包括:侧链、Layer2方案的Rullup。

而本次以太坊坎昆升级主要涉及分片和Rullup。

分片技术最早是在传统数据库领域提出的,比区块链技术早得多,后来被引入比特币、以太坊等社区。以太坊分片的基本思路是,将网络中的节点分成若干个独立分片,单个分片处理规模较小的事务,存储部分网络状态,多个分片并行处理,理论将使整个网络吞吐量得到指数级提升。

以太坊比较早期的分片计划是将主网划分成64个分片,该方案执行起来很复杂。后来随着L2迅速发展,Rollup百花齐放,以V神为中心的开发者们逐渐抛弃了早期方案,转向以Rollup为中心,由Rollup在交易层面扩容,主链只为Rollup提供数据可用性的底层链路线图。

简单来说,由Rollup来进行交易的计算和验证,并将验证完成的多笔交易和证明结果纳入一个包裹,而主链上的区块只记录这些包裹。

由于一个区块可以纳入多个Rollup产生的包裹,未来以太坊上会存在多种Rollup来为整个网络执行扩容。

Rollup也叫卷叠,是通过将以太坊主网上交易的计算和存储转移至L2处理并压缩打包,再将压缩后的数据上传至主网,以拓展以太坊性能。

按照确保压缩数据的有效性的不同方案(证明方式),Rollup可分为ZK Rollup和Optimistic Rollup,分别对应有效性证明和欺诈证明。

4、什么是坎昆升级?

本次以太坊升级被称为Dencun升级(Dencun+Cancun),其中Cancun(坎昆,Devcon举办城市)升级侧重于以太坊执行层(Execution Layer),Deneb升级侧重于共识层(Consensus Layer)。

以太坊完成合并后,分出了共识层(负责PoS共识)和执行层(执行合约代码)。

执行层的工作是执行Calldata里面存储的数据。目前Layer2回传到L1的数据都存储在Calldata里,但这些数据只需要去验证,并不需要去执行,其实不需要传输到执行层来增加执行层负担,只存储在共识层的节点即可。

为此,EIP-4844引入了一种新交易类型—Blob Transcation,类似一个额外外挂数据库,为L2回传过来的数据单独设计一个数据类型Blob,把它和L1的Calldata分开。如此,Blob数据只需要满足能在一定时间内被有需要的人访问验证即可,无需L1执行层去全部执行,从而大大减轻L1的负担。

EIP-4844是Danksharding的先行版本,旨在通过以太坊节点实现链下数据临时储存和检索,有望使L2交易费用降低10-100倍。

在以太坊路线计划中,分片共分为3步:Pro-Danksharding (EIP-4844)、提议者-构建者分离(PBS)、完整分片(Danksharding)。本次坎昆升级是第一步,即Pro-Danksharding(分片前置方案),通过利用Blob来显著降低Gas费用,并提高交易吞吐量。

除了Pro-Danksharding(EIP-4844),坎昆升级还包括EIP-6780、EIP-1153、EIP-6475、EIP-4788等改进提案。

EIP-6780提议修改SELFDESTRUCT操作码功能,为未来应用默克尔树做准备。后续通过应用默克尔树,以太坊存储效率将大大提升。

EIP-1153通过添加瞬态存储操作码,可以让协议进行临时存储,从而节省网络Gas费。

EIP-6475是EIP-4844的配套方案,通过引入SSZ编码交易类型,提供更佳可读性和紧凑序列化。

EIP-4788旨在改善跨链桥和Staking池的结构。

4、坎昆升级概念币梳理

坎昆升级将为以太坊网络带来实质性好处,包括:增强可扩展性、降低Gas fee、加强安全性、高效数据存储、增强跨链连接等。升级完成后,有望刺激以太坊L1本身及L2生态应用的大爆发,以及跨链桥、存储、GameFi等板块

ETH:坎昆升级将显著提高以太坊的效用,巩固其「公链之王」地位。升级后将实现更低的Gas费和更高的TPS,使得以太坊的基础设施越来越完善,整个以太坊生态都会得到空前的发展和繁荣,ETH本身的价值自然水涨船高。

Layer2:ARB、OP、MATIC、NEAR、GMX、MAGIC、SNX、LRC、IMX等(WEEX平台均已上线)。

ARB、OP两大龙头凭借先发优势,已在L2市场上占据统治地位,将首当其冲地受益。

L2爆发也会带动对应生态的应用爆发,如Arbitrum生态的GMX、RDNT、MAGIC等,Optimism生态的VELO、SNX等。

Polygon(MATIC)虽然是侧链,有自己的独立共识,并不算L2。但Polygon有几个ZK Layer2解决方案,包括Polygon ZKEVM,相当于从公链市场转向拥抱ETH L2,有较强的技术实力和市场推动力。

WEEX注意到,近日ARB、OP跌幅较大。9月28日,以太坊开发者讨论了Dencun升级测试进展等事项,称需要为Dencun升级启动第10个Devnet(原计划在Devnet-9推出,但延期了)。如果Dencun无法在11月中旬的伊斯坦布尔Devcon大会之前进入公共测试网,坎昆升级或将延期至2024年初。

WEEX唯客是一家总部位于新加坡的合规交易所,持有美国MSB、加拿大MSBSVGFSA监管牌照,于20238月获得由亚洲最大的数字营销集团、韩国上市公司FSN (214270.KQ) 领投的新一轮融资。WEEX设有1000 BTC投资者保护基金,让用户交易安心无忧。WEEX也是全球交易手续费最低的平台之一,平台所有现货交易对 + 热门合约币对均实施0手续费,用户交易还可以参与交易挖矿,获得平台币WEEX Token (WXT) 奖励。点击注册WEEX,即刻领取197,800 WXT的新客大礼包!

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