DANK:V神科普的“Danksharding”到底是什么？

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；

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)；

V神最初估值10億美元的Covid Relief加密捐贈僅變現4.64億美元:2月22日消息，以太坊聯合創始人Vitalik Buterin最初估算價值達10億美元的印度Covid Relief加密捐贈僅變現了4.64億美元，而目前仍處于救濟基金錢包里的加密貨幣價值約為2.74億美元，大約 4000萬美元的法定貨幣存放在波多黎各銀行FV Bank的賬戶中，還有1億美元已退還給了Vitalik Buterin本人，他創建了自己的慈善基金，另有150萬美元被轉移到Alameda Research錢包，截至目前，總共只有5800萬美元的資金流向了提供救濟工作的慈善機構。（dlnews）[2023/2/22 12:22:51]

crList；

2D方案；

建議的架構

3、總結優點和缺點

什么是舊的

數據分片

為Rollup和其他擴容解決方案提供數據可用性；

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；

V神：可通過部分區塊拍賣應對區塊構建者的中心化風險，長遠看區塊生產需要第三者介入:10月3日消息，以太坊聯合創始人Vitalik Buterin發文表示，可通過部分區塊拍賣限制構建者權力以應對其中心化風險，并主要介紹了包含列表（Inclusion lists）、提議者后綴（Proposer Suffixes）兩種可能方式：

在包含列表模式（Inclusion Lists）中，提議者提供一個包含列表，他們要求的事務列表必須包含在塊中，除非構建者可以完全用其他事務填充塊。這種設計相當簡單，但弱點包括：激勵相容性問題；提議者的額外負擔；構建者仍然可以從事一些濫用行為；需要partial enshrining才能使賬戶抽象化發揮作用。

另一種構建方法是允許提議者為區塊創建一個后綴。構建者在構建區塊時不會看到關于提議者意圖的信息，而提議者能夠將構建者遺漏的任何交易添加到末端。這樣的做法減少了激勵的兼容性問題，盡管對提議者來說可能增加額外負擔，但在從構建者那里得到響應和必須發布區塊之間，提議者將得到一些MEV機會。

在任何情況下，我們需要在最大限度地減少構建者的權力和信息的同時，最大程度地減少強加給提議者的負擔，而這似乎清楚地表明在區塊生產中需要一些第三者介入。[2022/10/3 18:38:10]

目標：提供約1.3MB/s的數據可用性層和完整的分片功能；

V神：以太坊可以達到100000 TPS:以太坊聯合創始人Vitalik Buterin分享了新的以太坊路線圖細節，Vitalik強調，新的以太坊擴容戰略將會把區塊鏈生態移至rollups、Plasma、狀態通道，此外，其估計，一旦optimistic rollups完全部署，以太坊開始向2.0轉移，以太坊每秒鐘將能處理100000筆交易（ETH1.5階段）。在ETH2.0階段，以太坊有了分片基礎設施，網絡吞吐量可以達到1000-5000。[2020/10/3]

自2019年底以來，數據分片一直是以太坊的目標；

數據可用性采樣

想知道通過O(1)工作獲得的O(n)數據是可用的；

思路：將數據分布到n個chunk分塊中；

每個節點下載k個chunk分塊；

糾刪碼

使用?Reed-Solomon編碼擴展數據；

聲音 | V神：從來沒有試圖說服任何人為“量子計算機開采比特幣”項目把錢給“我”:據ambcrypto報道，在共同創立ETH之前，Vitalik Buterin參與了計算機程序的開發，以解決多項式時間內的NP完全問題，據稱他通過模擬一臺量子計算機從投資者那里籌集資金。比特幣核心開發者、Blockstream聯合創始人兼首席技術官Gregory Maxwell表示，V神“使用了量子計算機進行詐騙”。Interchange的聯合創始人Dan Hedl在twitter上發帖稱，V神“試圖說服投資者為他提供資金，讓他建造一臺量子計算機來開采比特幣”。V神回應表示，從來沒有試圖說服任何人為那個項目把錢給“我”(或給任何我有經濟利益的實體)。我建議你重新評估你對我的看法；這個過程甚至可以讓你相信以太坊是有趣的，值得你花時間去探索和參與！Hedl隨后刪除推文并道歉。V神之前曾表示他被參與撰寫項目文件的人“愚弄”了。[2019/6/23]

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；

現在采樣變得高效

但是，我們需要確保編碼是正確的；

KZG承諾

多項式

V神與經濟研究員合作嘗試為以太坊用戶提供一種新的投票方式:據coindesk，隨著社區對一些建議的各種利弊進行辯論，V神已經開始與經濟研究員Glen Weyl博士合作，嘗試為以太坊用戶提供一種新的投票方式。在5月21日宣布合作的博客文章中，V神描述了來自Weyl的新書《激進市場》的觀點可以幫助解決這些治理挑戰，并協調解決有爭議的問題。曾在普林斯頓大學獲得經濟學博士學位、現在是微軟研究員的Weyl在接受CoinDesk采訪時解釋說，二次投票的目的是讓選民關注他們熱衷的問題，并接受教育。用戶可以購買額外的選票，在某些問題上有更大的發言權，而不是在參與者之間平均分配選票。[2018/5/23]

承諾C(f)

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

C(f)以及π是一個橢圓曲線元素

KZG承諾作為數據可用性根

將“KZG根”想象成類似于Merkle根的東西；

不同之處在于“KZG根”承諾了一個“多項式”；

分離分片提案

什么是新的

提議者-構建者分離(PBS)

被發明用來對抗MEV導致的中心化趨勢；

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；

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；

審查阻力方案–crList

PBS的危險之處：一個高效的構建者可以永久審查一些交易；

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

KZG2d方案

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；

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；

KZG2d方案屬性

所有樣本都可以直接根據承諾進行驗證；

恒定數量的樣本確保概率數據可用性；

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；

組合在一起就是Danksharding

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；

?驗證可以是聚合的；

Danksharding誠實多數驗證

每個驗證者選擇s=2隨機行和列；

僅證明分配的行/列是否可用于整個epoch時期；

一個不可用的區塊不能獲得超過2^(-2s)=1/16的證明；

Danksharding重構

每個驗證者都應該重構他們遇到的任何不完整的行/列；

這樣做時，他們應該將丟失的樣本轉移到正交線；

每個驗證器可以在行/列之間傳輸4個缺失的樣本

DankshardingDA采樣

未來升級

每個全節點檢查方塊矩陣上的75個隨機樣本；

這確保了不可用區塊通過的概率<2^(-30);

帶寬75*512B/16s=2.5kb/s；

總結優點和缺點

優點

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；

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；

分片不需要單獨的PBS；

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；

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

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；

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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