EIP-4844：以太坊升级，提升TPS降低费用

简要概述

EIP-4844，即所谓的proto-danksharding，是一项旨在降低费用并提高交易吞吐量的以太坊协议升级提案。它通过引入一种接受“数据块（blobs）”的新交易类型来实现这些目标。一个简单理解EIP-4844功能的方式是这样的顺口溜：“EIP-4844将数据块（blobs）固定到区块上”。这是一个过渡性的升级，最终将引导到未来的完整danksharding，从而使以太坊能够管理全球交易网络的容量。

引言

多年来，以太坊开发者一直在寻找解决方案来满足不断增长的用户需求。通过所谓的以太坊升级，诸如合并（The Merge）和汇总（rollups）等重大改进被提出。这些变化帮助以太坊提高了交易吞吐量并降低了交易成本。然而，费用对于许多人来说仍然过于昂贵，吞吐量也未达到所需水平，这减缓了大规模采用的步伐。为了解决这个问题，以太坊将数据分片作为其长期解决方案。由于部署数据分片是一个漫长而复杂的过程，EIP-4844被提出作为一个过渡解决方案。因此，它将为以太坊准备完整的danksharding，这将在不牺牲去中心化或安全性的情况下达到每秒约100,000笔交易（TPS）的吞吐量。

什么是EIP-4844？

EIP代表以太坊改进提案（Ethereum Improvement Proposal），这是一个允许开发者向以太坊协议提出新功能和解决方案的协议。Proto-danksharding以两位以太坊研究员Proto Lambda和Dankrad Feist的名字命名。要理解EIP-4844，首先需要理解什么是分片（sharding）。简单来说，分片是一种将数据库分割成管理特定数据段的较小数据库的方法，从而提高这些数据库的效率和性能。当应用到区块链——特别是以太坊时，分片具有一些独特的特征。以太坊计划实施一种称为danksharding的分片类型，这将有助于降低交易成本并提高吞吐量。被称为“可扩展性杀手”的danksharding预计将以太坊的TPS提高到约100,000。相比之下，截至2023年第一季度，以太坊基础层处理约15 TPS，其第二层汇总处理约100 TPS。虽然这些数字是粗略估计，但danksharding的效果显而易见：它将使以太坊的扩展能力提高一个数量级。danksharding与之前的以太坊和非以太坊分片提案的主要区别之一是，danksharding将尝试为数据块提供更多的空间，而不是为交易提供空间（稍后会详细讨论）。danksharding的另一项创新是所谓的合并费用市场，其中只有一个提议者为所有分片选择交易，而不是每个分片都有自己的提议者。为了使这个合并费用市场运作并缓解最大可提取价值（MEV）的问题，还将实施一种称为提议者/构建者分离的方法。提议者是以太坊协议的验证者（在以太坊合并之前称为矿工），他们选择哪些交易包含在下一个区块中。EIP-4844（proto-danksharding）是完整danksharding之前的步骤，将TPS提高到约1,000。最重要的是，EIP-4844将引入一种接受“数据块（blobs）”的新交易类型——这是实现完整danksharding的重要元素。预计EIP-4844将在2023年下半年实施，尽管可能会有延迟。

EIP-4844如何运作？

在其核心，EIP-4844将引入一种称为携带数据块的交易的新交易类型，这些交易类似于常规交易，但增加了称为二进制大对象或“数据块（blobs）”的信息。以太坊贡献者Ben Edgington用一个难忘的顺口溜总结了EIP-4844：“EIP-4844将数据块（blobs）固定到区块上”。它简洁地描述了携带数据块的交易如何将“数据块”附加到区块上，从而增加了携带数据块的区块可以处理的数据量。这可能令人困惑，因为它似乎类似于增加区块大小——这与以太坊反对任意大区块的立场相矛盾，因为这将需要更大的计算能力，从而可能导致中心化。然而，区块空间和数据块空间之间存在一些关键差异。

数据块（blobs）体积大，但与永久存储并对以太坊虚拟机（EVM）可见的区块不同，数据块仅在短时间内可用且对EVM不可见。此外，数据块位于以太坊共识层而不是计算密集的执行层上。最重要的是，数据块空间比区块空间便宜得多。除了引入携带数据块的交易外，EIP-4844还将实施执行层逻辑、验证规则、多维费用市场以及为未来完整danksharding所需的其他系统更改。需要注意的是，尽管EIP-4844将实施完整danksharding的大部分逻辑，但它不会实施任何实际的分片。然而，除了使以太坊更接近实现大规模采用的成本和吞吐量水平外，EIP-4844仍然可以提供一些扩展和节省成本的好处。

EIP-4844将如何惠及用户？

EIP-4844是以太坊汇总中心路线图的一部分。EIP-4844的实施准备工作正在迅速推进，一些开发网络已经运行，升级的规格也几乎完成。用户在EIP-4844实施后将看到明显的改进，主要体现在更快的交易和更低的费用上。EIP-4844的成功实施还将使以太坊在加密货币领域更具竞争力。一些用户可能会想知道，如果他们想访问已被删除的旧数据块数据，该怎么办。如前所述，数据块位于以太坊共识层，其目的是为其他协议的长期存储提供一个高度安全的实时公告板。因此，即使数据块在数周后被删除，其数据仍应在其他地方的长期存储中可用。

结语

EIP-4844是一个高度复杂的以太坊协议升级，是更大路线图的一部分，并与其他系统升级（如提议者/构建者分离（PBS）和EIP-1559数据块费用调整）相关。虽然了解EIP-4844将使普通用户更好地为即将到来的变化做好准备，但应该注意，大多数变化将以更低的成本和更快的交易形式出现。以太坊协议不断发展和改进。EIP-4844是旨在增强网络能力的关键近期升级之一。EIP-4844的成功实施将使以太坊作为全球交易网络极具竞争力。