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      什么是以太坊坎昆升級?

      高級 7分鐘

      以太坊是按市值計算的第二大加密貨幣,也是使用最廣泛的智能合約和去中心化應用程序(DApp)區塊鏈平臺。然而,以太坊也面臨一些挑戰,例如可擴展性、安全性和可用性,限制了其潛力和采用。為了解決這些問題,以太坊正在進行一系列升級,統稱為 ETH2 或 Serenity,旨在將網絡轉變為更高效、更安全和用戶友好的全球交易平臺。以太坊坎昆升級,也稱為 Cancun-Deneb 或 Dencun,是以太坊網絡的下一個計劃升級。繼上海成功激活之后,預計將于 2024 年上半年上線,之前的升級對以太坊執行層進行了多項改進。坎昆升級將側重于增強以太坊網絡的可擴展性、安全性和可用性,特別是 Rollups,這是一種處理鏈外交易并向主鏈提交證明的第 2 層擴展解決方案。

      以太坊坎昆升級介紹

      坎昆升級將引入五個關鍵的以太坊改進提案(EIP),這些提案將影響以太坊的執行層。這些都是:

      • EIP-4844(Proto-Danksharding):這是坎昆升級中最令人期待的功能,因為它為 Danksharding 的全面實施奠定了基礎,Danksharding 是 ETH2 升級的最后階段,將大大提高數據可用性和吞吐量網絡。Proto-Danksharding 是一個過渡階段,將引入數據 blob,數據塊是可以存儲在網絡上而無需執行的數據塊。這將允許 Rollups 訪問更多數據并減少 Gas 費,因為它們只需要支付數據存儲費用,而不需要支付計算費用。Proto-Danksharding 還將支持跨分片通信,這將提高不同分片上 DApp 的互操作性和可組合性。
      • EIP-1153(臨時存儲):該EIP將通過引入一種臨時且可以在一定時間后刪除的新型存儲來降低鏈上數據存儲的成本。這將優化區塊空間并減少網絡的狀態大小,從而提高其性能和安全性。瞬時存儲也將有利于 Rollup,因為他們將能夠在鏈上短期存儲數據,然后在提交證明后將其刪除,從而節省 Gas 和存儲成本。
      • EIP-4788(EVM 中的 Beacon 狀態根):該 EIP 將通過允許以太坊虛擬機(EVM)訪問 Beacon 鏈的狀態根(Beacon 鏈的核心組件)來改進跨鏈橋和權益池的結構。以太坊的共識層。這將使EVM能夠驗證Beacon鏈的有效性和最終性,從而增強跨鏈交易和質押操作的安全性和可信性。
      • EIP-5656(EVM 次要代碼更改):此 EIP 將為 EVM 引入一些次要代碼更改,以提高其效率和兼容性。這些更改包括添加新操作碼、刪除未使用的操作碼以及修改現有操作碼。這些更改不會影響 EVM 的功能,但會使其更易于實現和維護。
      • EIP-6601 和 EIP-6690(簡單序列化 (SSZ) 更改):這些 EIP 將對 SSZ 進行一些更改,SSZ 是 ETH2 協議使用的數據序列化和哈希方案。這些變化包括新的簽名方案、新的哈希函數和新的默克爾化算法。這些變化將提高SSZ的安全性和性能,這將有利于以太坊的共識層和執行層。

      坎昆升級還將包括對以太坊共識層的一些更改,這是網絡中保護和驗證交易的部分。這些變化統稱為 Deneb,它們將影響信標鏈和支撐它的權益證明(PoS)機制。Deneb 升級將包括以下 EIP:

      • EIP-7514(Danksharding):這是共識層上 EIP-4844 的對應部分,它將使 Beacon 鏈支持數據 blob 和跨分片通信。這將使信標鏈能夠協調和同步不同分片之間的數據可用性和有效性,從而增強網絡的可擴展性和安全性。
      • EIP-7516(Danksharding 激勵):該 EIP 將為 Beacon 鏈上的驗證者引入新的激勵機制,這些驗證者是質押 ETH 并參與 PoS 共識的節點。該機制將獎勵驗證者生成和證明數據 blob,這將鼓勵他們支持網絡的數據可用性和吞吐量。該機制還將懲罰生成或證明無效數據塊的驗證者,這將阻止他們欺騙或攻擊網絡。
      • EIP-7515(Danksharding輕客戶端):該EIP將為Beacon鏈引入一種新型輕客戶端,它是一個無需下載完整數據即可驗證網絡狀態的節點。該輕客戶端將能夠訪問和驗證數據 blob,這將使其能夠與不同分片上的匯總和其他 DApp 進行交互。這將提高網絡的可訪問性和可用性,特別是對于帶寬或存儲有限的用戶。

      以太坊坎昆升級有什么好處?

      以太坊坎昆升級是一項重大發展,將為網絡帶來許多好處,例如:

      • 提高可擴展性:升級將提高網絡的數據可用性和吞吐量,特別是對于 Rollups,這是一種處理鏈下交易并向主鏈提交證明的第 2 層擴展解決方案。這將減少天然氣費用并提高交易速度,使以太坊作為全球交易平臺更加高效和更具競爭力。
      • 增強安全性:此次升級將改善以太坊共識層和執行層的結構和協調,從而增強網絡的安全性和可信性。此次升級還將為驗證者引入新的激勵機制,驗證者是質押 ETH 并參與 PoS 共識的節點。該機制將獎勵支持網絡數據可用性和有效性的驗證者,并懲罰他們生成或證明無效數據塊的驗證者,這將阻止他們欺騙或攻擊網絡。
      • 提高可用性:升級將提高網絡的可訪問性和互操作性,特別是對于帶寬或存儲有限的用戶。此次升級將引入一種新型存儲,該存儲是臨時的,可以在一定時間后刪除,這將優化塊空間并減少網絡的狀態大小。此次升級還將實現跨分片通信,這將提高不同分片上 DApp 的可組合性和功能。此次升級還將使EVM能夠訪問和驗證Beacon鏈的狀態根,這將改善跨鏈橋和權益池的結構。

      以太坊坎昆升級有哪些風險和挑戰?

      以太坊坎昆升級是一項重大發展,將為網絡帶來許多好處,例如提高可擴展性、安全性和可用性。然而,與任何重大升級一樣,它也伴隨著一些需要考慮和解決的風險和挑戰。以太坊坎昆升級的一些可能的風險是:

      • 技術問題:此次升級將對以太坊的執行層和共識層帶來重大變化,這將需要開發人員、驗證者和用戶之間進行廣泛的測試和協調。存在可能影響網絡功能或安全性的錯誤、錯誤或漏洞的可能性。例如,Proto-Danksharding 功能將提高網絡的數據可用性和吞吐量,但也可能引入需要緩解的新攻擊向量或復雜性。因此,升級在主網上線之前需要經過嚴格的測試和審核,測試階段或激活后出現的任何問題都需要快速有效地解決。
      • 用戶采用:升級還將要求網絡用戶,例如 DApp 開發人員、錢包提供商和交易平臺,更新其軟件并適應新功能和變化。這可能會在兼容性、可用性和教育方面帶來一些挑戰。例如,瞬態存儲功能將降低鏈上數據存儲的成本,還將引入一種新型存儲,這種存儲是臨時的,可以在一定時間后刪除。這可能需要用戶調整他們的數據管理和存儲策略,并了解使用瞬態存儲的影響和權衡。因此,升級需要為用戶提供清晰、全面的文檔和指導,并確保過渡順利、無縫。
      • 市場波動:升級還將對以太坊的市場動態和情緒產生影響,從而可能影響其價格和流動性。升級可能會引起投資者、交易者和投機者的積極或消極的預期和反應,具體取決于升級的感知收益或風險。例如,Proto-Danksharding 功能將降低 Gas 費并提高交易速度,也可能增加以太坊的需求和價值,因為這將使其作為全球交易平臺更具吸引力和競爭力。然而,它也可能會造成不確定性和波動性,因為它將為驗證者引入一種新的激勵機制,驗證者將因生成或證明數據塊而受到獎勵或懲罰。因此,升級需要與市場參與者進行清晰、透明的溝通,并管理社區的期望和情緒。

      結束語

      以太坊坎昆升級是以太坊網絡發展的一個重要里程碑,它將為其可擴展性、安全性和可用性帶來重大改進。此次升級還將為未來的發展奠定基礎,例如完整的 Danksharding 和以太坊 WebAssembly (eWASM),這將進一步增強網絡的性能和功能。坎昆升級將使以太坊更加高效、安全和用戶友好,并使其能夠支持更廣泛的應用程序和用例。


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