2022年度回顾 | 技术篇:突破公链不可能三角的努力( 三 )


为了让发挥更大功能,以太坊的EIP 4844(proto-)提出将区块容量扩大出blob数据块,以承接传回主链上的数据 。扩大区块容量虽然提高了扩展性,但大数据的共识和同步同样会带来问题 。因此在Surge阶段,还计划上线DAS(数据可用性抽样,Data) 。
DAS可以让节点无需下载和验证全部数据,而是将数据分成几块,节点只需要随机下载其中的一部分来验证数据是否丢失即可 。DAS的检测准确度将通过纠删码提高,纠删码能够扩充额外数据用以恢复丢失的原始数据,是一种数据冗余机制,纠删码扩充数据的有效性由密码学机制KZG承诺保证 。
假设共有4个数据块等待验证,节点有25%的概率发现原始数据块丢失了1个 。使用纠删码将数据扩充一倍至8个数据块后,超过50%的数据丢失则无法恢复原始数据,也就是节点发现数据丢失的概率超过了50% 。随着验证节点数量的增加,发现数据丢失的概率也会增加 。假设共有n个节点进行随机抽样,数据丢失50%时,只有1/2n的可能性恰好所有节点都抽取了未丢失的数据块 。因此在大量节点存在的情况下,DAS的验证方式足以保证数据安全 。
所以综合来说,以增加区块容量的方式提高整体区块的可扩展性,就会同步效率降低影响系统安全性 。而为了提高同步的速度,减少节点存储量,保证足够的去中心化,只能做出机制上密码学的改善,但整体上还是影响了网络的安全性 。
节点的角色提议者和构建者分离
以太坊使用PBS(提议者和构建者分离,/ )的方式,将节点的工作任务分成两个角色,分别是提议者()和构建者() 。构建者负责构建区块主体和提交出价,提议者只需要执行出价最高的区块,并且不知道区块内的交易内容,以减少审查交易 。
的实施会对构建者有更高带宽资源的要求,构建者会因为专业化的要求成为中心化组织,而提议者是一个广泛的去中心化群体,用以平衡中心化风险,只要有一个诚实的构建者存在,以太坊区块就能正常出块 。为了防止构建者审查交易,提议者会传递代表提议者要求打包的交易列表,构建者需要使用中的交易填满区块 。这是一种削弱MEV的机制,同时在大区块模式下,让节点分成两种角色,保证足够的去中心化 。
树、历史过期和多维度费用市场
庞大的历史数据会影响以太坊的去中心化,尤其是日益增长的状态数据会导致各种效率低下的问题 。为了不影响去中心化,同时实现上文提到的可扩展计划,需要一些机制保证能够达到同样的安全标准,以及实现系统更有效率的运行 。
树是一种更简单的数据存储模式,相对于现有的树来说所需要的证明空间更少,这是由密码学技术做出的改善,配合历史数据过期机制减少节点的存储压力,继续降低节点门槛 。
历史数据过期机制可以解决数据膨胀的问题,客户端无需储存超过一定时间后的数据 。Proto-也可以实现在一段时间后自动删除blob数据的独立逻辑,因此大区块不再成为扩容的阻碍 。这不意味着区块数据永久丢失,在数据删除之前,已经留给足够多的时间给需要数据的用户备份 。网络中也存在保存全部历史数据的节点,这些角色包括专门的协议,以太坊 、区块浏览器和数据服务商、个人爱好者和数据分析的学者会保存全部节点数据 。
在多维度费用市场中,每种资源都规定目标值和容量上限,正如EIP 1559实施对gas的要求一样,资源的使用程度关系到资源的定价 。以太坊将要从EVM执行、交易、见证数据和存储容量这几方面开始进行更细分的定价和收费,包括Proto-中即将上线的blob区块 。最终目标是实现每个单独操作码的定价,将提高费用统计时的用户体验 。