以太坊:Vitalik 科普的“Danksharding”到底是什么？

翻譯：灑脫喜

北京時間2月14日情人節當晚，以太坊創始人VitalikButerin聯合以太坊基金會研究人員DankradFeist一起舉辦了一場關于擴容解決方案“Danksharding”的教育研討會，如果你想了解區塊鏈如何在增加“去中心化”和“安全性”屬性的同時大規模實現擴容，那么這場研討會就是一個好的切入點。

注：關于“Danksharding”對以太坊的意義，建議讀者先閱讀一下《一文了解以太坊的“擴容殺手锏”danksharding》這篇文章。

以下內容來自DankradFeist提供的《Dude,what’stheDankshardingsituation??》PPT，如果你想觀看完整的研討會視頻，可以訪問以太坊基金會的官方youtube頻道?。

概述

1、什么是舊的：

數據分片；

使用KZG承諾的數據可用性；

Vyper編譯器發布漏洞事件分析報告，漏洞已于v0.3.1修復并測試:8月6日消息，以太坊編程語言Vyper發布有關上周漏洞事件的事后分析報告：7月30日由于Vyper編譯器中的潛在漏洞，多個Curve流動性池被利用，該漏洞本身是一個未正確實施的重入防護，受影響的Vype版本為v0.2.15、v0.2.16、v0.3.0。

Vyper稱該漏洞已于v0.3.1修復并測試，v0.3.1及更高版本是安全的。然而，當時并沒有意識到對實時合約的影響，也沒有通知下游協議。未來將加強使用Vyper協議更嚴格的雙向反饋并推出相關錯誤賞金計劃和競賽。[2023/8/6 21:28:18]

使用分離分片方案進行原始數據分片；

2、什么是新的：

提議者-構建者分離(PBS)；

crList；

2D方案；

建議的架構

3、總結優點和缺點

資管公司Monochrome修改了ASX現貨比特幣ETF的申請:7月14日消息，總部位于澳大利亞的加密貨幣投資公司Monochrome Asset Management通過合作伙伴Vasco Trustees向澳大利亞證券交易所（ASX）提交了更新的比特幣現貨ETF申請。根據該公司7月14日的公告，該ETF Monochrome Bitcoin ETF (IBTC) 將能夠為澳大利亞散戶投資者提供直接投資比特幣(BTC)和以太坊(ETH)的機會。[2023/7/14 10:55:04]

一、什么是舊的

1、1數據分片

1、為Rollup和其他擴容解決方案提供數據可用性；

2、數據的含義由應用層定義；

以太坊基礎共識除了確保數據可用外不承擔任何責任；

為什么沒有執行分片？與原生執行相比，rollup二層網絡的效率要高100倍，很難看出執行分片會有什么需求；

DAO加速器Seed Club推出面向加密項目早期測試者社區TestFlight Club:7月7日消息，DAO加速器SeedClub推出面向加密項目早期測試者社區TestFlight Club。該社區旨在幫助項目創始人獲取高質量早期用戶群體，并促進雙方共同推動加密發展及采用。[2023/7/7 22:24:08]

3、目標：提供約1.3MB/s的數據可用性層和完整的分片功能；

4、自2019年底以來，數據分片一直是以太坊的目標；

1、2數據可用性采樣

1、想知道通過O(1)工作獲得的O(n)數據是可用的；

2、思路：將數據分布到n個chunk分塊中；

3、每個節點下載k個chunk分塊；

1、3糾刪碼

1、使用?Reed-Solomon編碼擴展數據；

2、例如，在編碼率r=0.5時，這意味著任何50%的區塊都足以重建整個數據；

Bitget交易所公布儲備信息，總資產超10億美元:12月12日消息，加密貨幣交易所 Bitget 已在 Nansen 上公布資產儲備信息，總儲備資產超 10 億美元，包括45%的USDT，26%的BGB，14%的BTC和7%的USDC等。[2022/12/12 21:39:44]

3、現在采樣變得高效

4、但是，我們需要確保編碼是正確的；

1、4KZG承諾

1、多項式

2、承諾C(f)

3、評估y=f(z)

證明者可以計算證明π

使用C(f),π，y以及z，驗證者可以確認f(z)=y

4、C(f)以及π是一個橢圓曲線元素

1、5KZG承諾作為數據可用性根

1、將“KZG根”想象成類似于Merkle根的東西；

2、不同之處在于“KZG根”承諾了一個“多項式”；

CME比特幣期貨未平倉總量自12849張下降至12510張:8月15日消息，據KingData數據監控，CFTC 8月3日至8月9日CME比特幣期貨持倉周報顯示：

未平倉總量自12,849張下降至12,510張。

機構多頭頭寸9,288張，空頭頭寸9,428張，多空持倉比例1:1，機構多空力量均衡，略微偏向看空；

大戶多頭頭寸445張，空頭頭寸606張，多空持倉比例1:1.4，大戶顯著偏向看漲；

散戶多頭頭寸1,034張，空頭頭寸733張，多空持倉比例1.4:1，散戶整體偏向看漲。[2022/8/15 12:26:37]

1、6分離分片提案

二、什么是新的

2、1提議者-構建者分離(PBS)

1、被發明用來對抗MEV導致的中心化趨勢；

2、MEV意味著更成熟的參與者可以比普通驗證者提取更多的價值，這對大型礦池而言意味著優勢；

3、PBS在一個獨立的角色中“包含”了這種復雜性/中心化，并具有誠實的少數假設；

提議者=驗證者，誠實的多數假設意味著高度的去中心化要求；

數據生成者=單獨的角色，誠實的少數假設，意味著去中心化只需要確保一個誠實的數據生成者；

2、2審查阻力方案–crList

1、PBS的危險之處：一個高效的構建者可以永久審查一些交易；

2、

3、crLists允許提議者指定構建者必須包含的tx列表，從而恢復舊的平衡；

crList

2、3KZG2d方案

1、為什么不在KZG承諾中編碼所有內容？

需要一個超級節點來構建和重建以防失敗的情況；

我們希望避免這種假設的有效性；

2、目標：在d個KZG承諾中編碼m個分片blob；

如果我們天真地去這樣做，那就需要m*k個樣本，這樣數據就太多了；

相反，我們可以再次使用Reed-Solomon編碼將m個承諾擴展到2*m個承諾；

2、4KZG2d方案屬性

1、所有樣本都可以直接根據承諾進行驗證；

2、恒定數量的樣本確保概率數據可用性；

3、如果75%+1的樣本可用：

所有數據都可用；

它可以從只觀察行和列的驗證器中重構；

不需要節點觀察所有的情況；

三、組合在一起就是Danksharding

1、執行區塊和分片區塊是一起構建的；

我們以前需要分片委員會，因為每個分片blob可能無法單獨使用；

現在，數據生成者的責任是使執行區塊有效，并且所有分片blob都可用；

2、?驗證可以是聚合的；

3、1Danksharding誠實多數驗證

1、每個驗證者選擇s=2隨機行和列；

2、僅證明分配的行/列是否可用于整個epoch時期；

3、一個不可用的區塊不能獲得超過2^(-2s)=1/16的證明；

3、2Danksharding重構

1、每個驗證者都應該重構他們遇到的任何不完整的行/列；

2、這樣做時，他們應該將丟失的樣本轉移到正交線；

3、每個驗證器可以在行/列之間傳輸4個缺失的樣本

3、3DankshardingDA采樣

1、未來升級

2、每個全節點檢查方塊矩陣上的75個隨機樣本；

3、這確保了不可用區塊通過的概率<2^(-30);

4、帶寬75*512B/16s=2.5kb/s；

四、總結優點和缺點

優點：

1、簡單的設計：

不需要分片委員會基礎設施；

不需要跟蹤分片blob確認；

沒有額外的構建者基礎設施

可以使用現有的執行層費用市場基礎設施；

2、執行鏈和分片之間的緊密耦合：

使得rollup設計更簡單；

zkRollup和執行鏈之間的同步調用是可能的；

3、分片不需要單獨的PBS；

4、隨著數據立即被驗證者集的1/32確認，并在一個epoch時期內增加到完整的驗證者集，抗賄賂的能力增強了；

5、得益于2d方案，全節點將能通過75個樣本確保數據可用性，而不是30*64=1920個樣本；

新的挑戰：

1、增加了數據生成者要求：

構建32MB數據的KZG證明

需要2.5GBit/s的互聯網連接來分發樣本；

2、為數據生成者提供了更多權力，因為他們充當了執行+數據層服務提供商；

需要通過crList緩解；

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