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title: 一文了解 Ethereum Cancun 坎昆升級｜Charming
tags: [Blockchain Research]

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title : 一文了解 Ethereum Cancun 坎昆升級｜Charming
image : https://hackmd.io/_uploads/SkJ1Om4P3.png
tage : Blockchain Research
GA: G-608GTSM1FC
description: 瞭解以太坊坎昆升級和其重點 EIP-4844 提案的最新信息。本文詳述如何降低成本、提升速度，並將以太坊 L2 的效能提升到新高度。點擊閱讀更多關於如何改變區塊鏈技術的深度分析。
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# Ethereum Cancun 坎昆升級 (Dencun)
![](https://hackmd.io/_uploads/SykD_YlU3.png)
> 關鍵字 ： `Ethereum`、`坎昆升級`、`EIP-4844`、`Layer2`、`Pro-Danksharding` 


## ▮ 簡介
```!
坎昆升級中的 EIP-4844 提案，稱為 proto-danksharding，讓原本 L2 上傳壓縮 TXN 到 L1 上的 calldata 儲存形式改成 blob，速度更快、成本更低、容量更大，利好 L2 ，可以視為 rollup 的加速器。
```
其實本次升級應稱為 Dencun，因執行層將進行「Cancun」升級，而在確保塊得到驗證的共識層被稱為「Deneb」，兩單字結合。
Ethereum Cancun 升級是繼上海之後對 ETH 區塊鏈的下一次重大硬分叉升級，具有 EIP-4844 和可能的 EIP-6969，主要是推動以太坊 L2 得以實現成本降低、速度提高的目標：屆時，將使得以太坊 Layer2 的速度提高 10x，甚至有機會提高 100 倍且成本更低。

EIP-4844 已經在四個開發網絡上完成了測試，目前推測升級時間約為 2023 下半年，應同上海升級一樣會比 Roadmap 慢一段時間（上次慢一個月），開發者 Alex Stokes 表示坎昆升級的合理目標日期是 2023 年 10 月。

## ▮ 甚麼是坎昆升級中的重點 — EIP-4844
在坎昆升級之前，L2 txs 儲存在 L1 txs 的 Calldata 中。但這種方式成本高，而且 Calldata 的空間有限，而 EIP-4844 提出了 Blob (Binary Large Object
)，新的儲存方式，並不會永久儲存在區塊鏈上，但儲存成本更低、空間更大，且由於單筆回 L1 的 Rollup Block 能包的交易變多了，所以效率也得到提升。

> 以前：1000 Txn 分 10 個 calldata block
> 現在：1000 Txn 分 1 個 Blob block


而以太坊中每一筆交易可以最多攜帶兩個 Blob 交易。
一個 blob 是 125KB，而每個 Block 理想狀態包含 8 個 blob，約為 1MB，最多包含 16 個 blob，約為 2MB。
而 Blob 儲存時間固定 30 天清除一次。

calldata 每個 Block 上限約為 10KB
Blob 理論每個 Block 上限約為 1MB
相差約一百倍

## ▮ 可能還會有哪些 EIP 升級
### 確定
- EIP-1153 瞬態存儲操作碼，降低鏈上存儲數據的費用，從而改善區塊空間
- EIP-4788 改進跨鏈橋和權益池的設計
- EIP-5656 添加與以太坊虛擬機相關的次要代碼更改
- EIP-6780 停用SELFDESTRUCT
### 不確定
- EIP-1150
- EIP-2530
- EIP 5920
- EIP-6475
- EIP-6493
- EIP-6914
- EIP-7069
- EIP-2537 引入了一個新的橢圓曲線BRS-12381
- PR-3175

https://twitter.com/wublockchain12/status/1670615397027155968



## ▮ 為甚麼需要坎昆升級

## ▮ 運作機制
### Blob 儲存及使用
![](https://hackmd.io/_uploads/Sy0zRzX83.png)
-   首先，L2 Sequencer確定交易，將交易的結果和相關證明（黃色部分）和數據包（Blob，藍色部分）傳到L1的交易池中
-   L1的節點（Beacon Proposer）看到了交易，它會在新的區塊提議（Beacon Block）裡麵執行相關交易並進行廣播；但在廣播的時候，它會把Blob分離出來留在共識層CL中，並不會把它放到執行層的新區塊裡麵
-   其它L1節點（Beacon Peer）會收到了新的區塊提議和交易結果。如果它們有需要成為L2驗證者，它們可以去Blobs Sidecar下載相關的數據。


### Blob 生命週期
![](https://hackmd.io/_uploads/ry_CFfQ8h.png)

### Gas Used 和 Gas Price 試算
存儲成本分兩個維度，Gas 與 Gas price。
從 Gas 層面來說，現在 call data 1 byte 需要 16 個 Gas，ERC-4844 之後可以降到 1 個Gas，降低了 16 倍。 從 Gas price 維度來說，ERC-4844 後的 data blob Gas price 起始單位是 1 （現在的以太坊主網是10的9次方），它是獨立計費的，隨著網絡的使用情況上下調整，只有一個 Blob 達到 250KB 數據的時候才會調整 Gas price，現在統計是 Arb 目前是需要上傳的數據是 14 KB， OP 需要上傳的數據是13 KB，現在的數據量還遠遠沒有達到設計的門檻，所以，一開始我們可能看到的 Gas price 只有個位數。

## ▮ 特點與優勢
1. 利好各種大中小 Layer 2 和模塊化區塊鏈
2. L2 Rollups 支付的交易成本中有 90% 是由數據存儲造成的，EIP-4844 實施後，L2 的交易費用將降低一個數量級，每筆 L2 交易的成本將便宜數十倍
3. 不會像 Calldata 那樣被 EVM 所讀取，要用到時，執行層訪問它的 KZG 承諾
4. Blob 會被外掛在共識層上
5. 可以把 Data blob 當做以太坊一個新的 data layer，儲存 Blob 會有[新的 Fee Market](https://github.com/ethereum/EIPs/pull/5707)
6. Blob 應該不會被全網廣播而是採用 DAS
7. 目前討論出一個 Blob 達到 250KB 數據的時候才會調整 Gas price，類似現在的 EIP-1559




## ▮ 問題與挑戰
1. 可能存在該儲存 Blob 的節點負擔過大（16MB 以上）
    >可能會採用數據可用性採樣（DAS）的技術來解決，如 KZG 多項式承諾
2. DA 數據可用性不足（30 天有效期）
3. 需要共識層節點在 30 天內清空Blob 數據，否則會影響網絡性能。這意味著需要有其他的機制來實現長期的數據存儲。
4. 會增加共識層節點的存儲空間需求，因為每個區塊可以帶16 個Blob（2MB）



## ▮ 比較...
| 項目         | 升級前                  | 升級後              |
| ------------ | ----------------------- | ------------------- |
| TXN 儲存位置 | Calldata                | Blob                |
| 付費方式     | Calldata 一般 gas price | 新的 Data gas price |
|              |                         |                     |

## 投資機會
![](https://hackmd.io/_uploads/SJ_0Td823.png)

1. Layer2 OP Rollup 系列
    - $ARB
    - $OP
    
2. Layer2 ZK Rollup 系列
    - Scroll （未發幣）
    - StarkNet （未發幣）
    - zkSync ERA （未發幣）
3. Layer2 應用系列
    - $JOE（ARB: Trader Joe Dex）
    - $GMX（ARB: GMX 期權合約）
    - $RDNT（ARB: Radiant 借貸）

4. Layer3 系列

5. Data Availability 相關
    - $FIL （Filecoin）
    - $AR （Arweave）

6. RAAS (Rollup as a service) 相關


:::spoiler {state="close"} Layer2 詳細生態圖

> Active

![](https://hackmd.io/_uploads/SJu3KclL3.png)
![](https://hackmd.io/_uploads/rkLCF5eU2.png)

> Upcoming

![](https://hackmd.io/_uploads/SyJZ5qxIh.png)
:::





## ▮ 結論
### 個人觀點
個人認為 ZK Rollup 會是本次升級最大的受益者，主要是因為 ZKP 會因為這個方式解決部分瓶頸，而這次的升級在 OP 這邊不會得到太多的提升...待更新

## ▮ 補充資料
::: spoiler {state="close"} KZG 承諾白話解釋
KZG 是一個多項式承諾方案，簡單理解就是判斷一個元素時候在集合裡，通常指的是交易是否包含在一個區塊或者blob裡面，原來我們通常會用默克爾樹做承諾證明，KZG相比它會有更好的一些優勢。

KZG 承諾相比 Merkle tree root hash 也有一些更好的性質，比如說 KZG 的commitment大小是48字節的，包含性證明的大小是OE的大小，如果證明多段數據，它依然是OE大小，這對於像以太坊這種對數據量要求非常在意的case就可能選擇KZG這種更好的方式。

說Blob的運行邏輯前，我們可以先聊一下L2的擴容，L2擴容主要是把計算執行從L1拿出來，以減輕L1的壓力，但是它又要讓L2去獲得L1的安全，怎麼辦？  Rollup的方案就在L2執行了一些交易之後，把它打包一起作為 calldata 發到L1上來。 打包的交易以太坊並不會去執行它，要不能就起不到擴容的效果，它的作用僅僅是用於欺詐證明的挑戰時才用到，僅在證明時候才用的到，但是把這個數據放在執行層成本是很高的，L2的交易成本90%以上都是因為要把交易發送到L1。

在4844後，Blob 的數據過一段時間是可以刪掉的，它的成本更低。 在執行層平均一個區塊是不到100k的，在共識層一個 slot 可以到1M，如果以後有更多分片可以達到32兆，所以它會有更大的數據空間去存放這些數據。 由於 L2 存放在L1的數據是不做執行的，相當於是浪費了執行層上的空間，所以4844就是把它作為一個獨立的格式（blob）放在 slot 裡面。 而blob 的數據會把一個KZG的承諾放在執行層中，所以執行層拿到只是包含了所有交易blob的一個承諾，這個承諾數據很小，原來需要把很多數據從打包放在執行層上，現在不用了，僅需要把這些數據的一個承諾丟上來就行，這樣就可以大大減輕L1的數據空間壓力，至少是擴容到10倍以上，這樣對於普通的用戶來說，他就可以大大的減輕在L2上的交易的成本。

:::

## ▮ 延伸閱讀
1. KZG 承諾
2. Raas 賽道 (Rollup as a service)
3. calldata 相關細節
    - 還沒看完 [V 神推薦丨深入了解以太坊的分片路線圖，看這一份報告就足夠](https://www.8btc.com/article/6755560)
4. [延伸補充文章串](https://hackmd.io/@protolambda/eip4844-meta)

## ▮ 參考資料
1. 還沒看完⭐[OKX Ventures：以太坊上海昇級後，坎昆升級潛在投資機會](https://foresightnews.pro/article/detail/28606)
2. 還沒看完[貼文串-以太坊社區熱議的 EIP-4844 是什麼？](https://foresightnews.pro/topic/timeline/detail/137
)
3. [EIP-4844 would effectively reduce rollup fees by up to 100x- even before danksharding.](https://twitter.com/pseudotheos/status/1504457560396468231)
4. [EIP-4844 meta-spec](https://hackmd.io/@protolambda/eip4844-meta)
5. [ethereum 官方，EIP-4844: Shard Blob Transactions](https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-4844)
6. [Chuan Lin，詳解EIP-4844：如何降低Layer2費用100倍？](https://www.panewslab.com/zh_hk/articledetails/wdblik0s.html)
7. [0x財經，為什麼說坎昆升級有點糙](https://0xcj.com/20230511418228.html)
9. ⭐[鏈頭條，探秘以太坊下一站：坎昆升級與Pro-Danksharding |Gwei Research直播回顧](https://www.defidaonews.com/article/6817698)
11. ⭐[IOSG Ventures，IOSG Weekly Brief ｜EIP4844：即將開啟L2交易費降低可預見的窪地效應](https://mp.weixin.qq.com/s/t8h-Fx_N_y79PaoyLLXGNA)
12. [BlockBeats 律動財經，全面解析EIP-4844：Sharding的一小步，以太坊擴容的一大步](https://news.cnyes.com/news/id/5071288)
13. [BlockBeats 律動財經，以太坊開發人員就Dencun升級全部範圍達成一致](https://www.theblockbeats.info/flash/148969)
14. [web3caff，V 神提出沒有 L2 以太坊將走向失敗 坎昆升級能為 L2 帶來哪些新機會？](https://followin.io/zh-Hans/feed/5154945)










## ▮ 聯絡資料
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