以太坊:坎昆升级：继上海之后的又一个里程碑

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坎昆升级激活后，用户在使用以太坊生态系统的原生加密货币、应用和基于ERC的token时将会体验到速度更快，更便宜的付款。

坎昆升级简介

Cancun-Deneb是以太坊区块链下一个重要的升级，将提高以太坊网络的可扩展性、安全性和可用性。

Cancun是基于上海升级基础之上的以太坊执行层的额外升级，第一步已经于今年4月12日的上海升级中完成，而Deneb则代表了以太坊共识层的升级。该升级包括备受期待的EIP-4844，又被称为Proto-DankSharding，此功能将为全面的DankSharding的实施奠定重要的基础。

DankSharding

信标链的推出和合并的实施是以太坊整个框架图升级的前两部分，而DankSharding是第三部分，也是重头戏。这个新设计的结构，将完全取代核心团队最初提出的引入64条分片链的想法。

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DankSharding并非去允许主链进行更多交易，而是专注于增加rollup的数据可用性。Rollup是将区块链交易捆绑在一起并对其进行处理的二层技术。任何rollup操作员都可以处理一批交易，并向主链提交结果和证明。使用optimistic或ZK等特定的rollup技术，网络中的其他验证者或智能合约可以对结果进行审查。

目前主流的以太坊二层扩展协议包括Optimism，Arbitrum，Metis,zkSyncEra和Scroll等。为了帮助以太坊网络开启长期过渡到完整DankSharding的进程，EIP-4844今年将引入许多关键执行层组件。

Proto-DankSharding

EIP-4844又被称为Proto-DankSharding，是以太坊开发者Protolambda和DankradFeist提出的以太坊网络临时升级。在EIP-4844问答页面上，以太坊联合创始人VitalikButerin将Proto-Danksharding描述为“stopgap”解决方案，它将在完整的分片实施之前大大降低rollup的gas费。

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EIP-4844是围绕着Rollup展开的扩容方案，也是以太坊扩容之路的第一步。在未升级之前，rollup数据被永久储存于以太坊之上，储存费用昂贵，用户为rollup支付的交易成本90%是由于该储存成本导致。

为此，EIP-4844引入了一种全新的交易类型——BlobTransaction，数据将迁移到“Blob”之被临时储存，储存时间大概为1个月，过后数据将被删除。要想将长期数据储存则由其他服务商根据实际需要进行储存。

Shardblob交易

刚刚说到，EIP-4844引入了一种被称为“blob携带交易”的交易类型。Blob是“binarylargeobjects”的缩写，代表125KB有效载荷数据。要创建一个blob携带交易，rollup需要将其数据提交给blob并将其附加到区块上。一个blob携带交易最多可以包含两个blob。此外，为了鼓励此类交易，升级将实施多维的EIP-1559费用市场。此功能将基于供需来为blob携带交易引入可变的gas费用。

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Blob携带交易的主要好处是成本效益。当前，rollup通过CallData永久将交易数据存储在以太坊的区块链上。但是，blob数据比CallData便宜得多，因为它不会永远保存在执行层上。取而代之的是，信标节点将其存储在共识层中，并且一个月或者一年后，blob会被删除。这个过程类似于清除笔记本电脑或设备的缓存数据。

Blob虽然由EIP-4844引入，但将与最终分片中使用的格式完全兼容。在EIP-4844中，每次rollup交易最多包含2个blob，每个区块包含8-16个blob，约为1MB至2MB。在完整的分片场景中，可以将blob进一步扩展到16MB至32MB。

也就是说，当Blob通过Proto-DankSharding成为以太坊协议的一部分之后，将在以太坊区块中添加更多的Blob，此时以太坊的吞吐量将又一次大幅扩展，同时交易成本也会下降。

在交易过程中，名为KZG的多项式方案将验证发布在blob中的交易数据。像其他零知识验证系统一样，KZG可以在无需披露blob中的全部内容的前提下进行验证。

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坎昆升级的核心：EIP-4844

根据6月份的以太坊执行层核心开发者会议，坎昆升级包含了5个EIP，旨在增加更多的数据存储和降低费用。升级的核心内容为EIP-4844，该EIP旨在通过以太坊节点实现链下数据的临时存储和检索，以满足区块链应用程序的数据和存储需求。

Devnet测试网不断完善

自2022年10月，以太坊开发人员就为EIP-4844启动了多客户端测试网络，也称为devnet。自今年4月12日“上海升级”成功激活以来，以太坊开发者第一时间将注意力转移到“坎昆升级”的筹备工作上。

确切地说，Cancun是以太坊执行层下一次升级的名称，而Deneb是对应以太坊共识层的升级名称。在ACDE电话会议期间，开发人员讨论了Cancun/Deneb升级的最终范围，该升级将以EIP-4844为核心，即blob交易类型的实施，Deneb的准备工作，从推出Devnet5开始。

对Devnet5进行了一些显著的更改，例如执行层禁止零blob交易，将blob交易类型切换为0x03以及解耦blob和区块。在引擎API更新方面，有计划将相应的证明添加到尚未合并的getBlobsBundleV1上，并将“getPayloadV3”和“getBlobsBundleV1”调用合并为一个。信标链API方面，添加blob签名端为可选。

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今年5月底，以太坊社区开发人员terence.eth分享了第22次EIP-4844实施者电话会议内容，会议主要涵盖三大主题：1.Deneb引擎API版本控制；2.将“data_gas_used”添加至执行标头；3.Devnet6范围和测试更新。

其中，会议已确定在EIP-4844更新中将“data_gas_used”添加至执行标头，因为之前使用的EIP1559中，常规基本费用是使用当前标头计算的。在EIP-4844中，数据gas计算使用父标头而不是当前标头，excess_data_gas是下一个区块的定价，而base_fee是当前区块的定价。此外，会议决定为让Devnet6涵盖“data_gas_used”更新，在“data_gas_used”转移至Devnet6之前，使用另一个从属于EIP4844的测试网进行测试。

6月底，以太坊基金会DevOps团队的开发者表示，所有EL和CL客户端团队都通过了Devnet7的相关Hive测试，计划最早在6月30日或7月3日推出Devnet7。Devnet7是EIP-4844的专用短期测试网络，不会测试其他代码更改。

Devnet7的启动目标为：blob限制从2个上调到3个，最大blob限制则从4个上升至6个。增加blob容量的目标是由以太坊基金会研究员DankradFeist，在进行数据实验测试网路处理大型区块的能力后所提出的。

目前关于Cancun升级进度，开发者已经同意更新EIP-4844的预编译地址、EVM指令复制内存区域的测试用例已经加入测试框架、负责共识层和执行层间的沟通的引擎API会面临一些变动，Devnet6经过查漏补缺目前已经稳定并且同代码的Devnet7将上线并专注于EIP-4844的相关测试。

坎昆升级预计上线时间

今年5月26日，以太坊基金会研究员AlexStokes曾表示坎昆激活的合理目标日期是2023年10月。Geth(EL)开发人员Lightclient肯定了这一说法，他认为基于其当前范围的升级至少还要5-6个月的时间。

6月9日，以太坊核心开发者TimBeiko在其社交平台发文总结最新一次的以太坊执行层核心开发者会议讨论内容。会议最终确定了坎昆升级包含5个EIP，旨在增加更多的数据存储和降低费用。

其中核心内容为EIP-4844，该EIP旨在通过以太坊节点实现链下数据的临时存储和检索，以满足区块链应用程序的数据和存储需求。其他入选的EIP包括EIP-1153、EIP-4788、EIP-5656以及EIP-6780。此次会议并未对坎昆升级时间做出准确预测，但预计其将于2023年底前进行。

坎昆升级的目标和影响

坎昆升级的总体目标是继续为完整数据分片网络做准备，同时在过渡期对rollup进行扩展。引入blob携带交易将增加rollup的数据可用性，并大大降低rollup的成本。EIP4844还将包括大多数执行层逻辑和完整分片的基础工作。此步骤将大大减少后续升级所需的实施工作。

坎昆升级激活后，用户在使用以太坊生态系统的原生加密货币、应用和基于ERC的token时将会体验到速度更快，更便宜的付款。坎昆升级是以太坊的一次重要升级，使得以太坊L1分片打开新的篇章，降低L1和L2之间的传输成本，实现更低的gas费和更高的TPS，利好L2等相关生态，从而使“以太坊+L2”架构的竞争力进一步加强。

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