Demək olar ki, hər bir inkişafçının KZG Mərasimində iştirak etdiyini və onu paylaşdığını görmüsünüz, bəs KZG Mərasimi nədir?

Sadə dillə desək, KZG Mərasimi EIP-4844 KZG öhdəliyinin etimad qurulmasıdır və EIP-4844 Ethereum tam shardinginin əvvəlki versiyasıdır.

1. Sharding: Ethereum miqyaslandırması üçün uzunmüddətli həll

  • Rolluplar Ethereum-u icra təbəqəsindən miqyaslandırarkən, sharding Ethereum-un miqyasını və tutumunu məlumat mövcudluğu baxımından yaxşılaşdırır.

  • Aşağıdakı meyl qrafiki göstərir ki, orta blok ölçüsü son illərdə Ethereum-un sürətli iterasiyasına baxmayaraq 90kb ətrafında dalğalanır. Rolluplar şəbəkə sıxlığını nəzərəçarpacaq dərəcədə azaltsa da, Layer 1 məlumat saxlama tutumu hələ də ümumi performansı məhdudlaşdırır.

  • Təhlükəsizlik və implementasiya mürəkkəbliyi nəzərə alınaraq, sharding bir neçə mərhələyə bölünür; bunlara proto-danksharding və danksharding daxildir. Bütün proses bir neçə il çəkə bilər.

  • Mövcud saxlama sxeminə görə yalnız azsaylı yüksək performanslı hardware-lar node kimi iştirak edə bilər. Sharding tətbiq edildikdən sonra node-ların tarixi məlumatın tam kontentini saxlamasına ehtiyac qalmır; bu da node olmaq üçün həddin (threshold) aşağı salınması ilə Ethereum-un təhlükəsizliyindən istifadə edir (daha aşağı data saxlama xərci və daha yüksək desentralizasiya).

2. EIP-4844: Görkəmli qısa müddətli geri dönüş, Ethereum-un tam sharding-ə qədər “prerelease” mərhələsi

EIP-4844 = Proto-Danksharding；

Sharding-in tam implementasiyası hələ çox kompleksdir və illər çəkə bilər. Buna görə proto-danksharding, qısa müddətdə Ethereum tıxacını azaltmaq üçün ən yaxşı ara (Intermediate) plandır.

2.1 Proto-danksharding Xülasə

Proto-Danksharding blob-daşıyan adlı yeni transaction tipi təqdim edir. Bu yenilikdən faydalanaraq rollup-lar “blob” ilə məlumatı L1-ə ötürə və onu nisbətən daha aşağı xərclə müvəqqəti (provisional) şəkildə saxlaya bilirlər. Bir blob-un ölçüsü mövcud calldata-dan xeyli böyükdür.

Blob haqqında：

  • Hər transaction maksimum 2 blob daşıya bilər.

  • Hər blok adətən 1MB tutumlu 8 blob daşıyır.

Bir blok 16 blob daşıya bilər və bu da 2MB blok ölçüsünə gətirib çıxarır.

  • Bir blob calldata kimi tarix logu (history log) kimi daimi saxlanmır.

  • Proto-danksharding dizaynında node-lar hələ də tam data kontentini yükləməli və məlumat əlçatanlığını (data availability) yoxlamalıdır.

2.2 Blob-daşıyan transaction dərinlikdə

Funksionallıq

Data blob-un funksionallığı calldata-ya bənzəyir və rollup-a transaction data-sını və sübutları L1-ə ötürməyə imkan verir.

Xərc

Blob-un əsas məqsədi rollup-larda yüksək TPS-i dəstəkləməkdir. On-chain storage istifadə edən calldata ilə müqayisədə, həmin data blob-ları yalnız müəyyən müddət üçün yüklənir və saxlanılır. Buna görə də rollup-ların data əlçatanlığını təmin etmək üçün sərf etdiyi gas xərci gözlənilən şəkildə daha aşağı olacaq.

Tutum

Hər blob-un ölçüsü 125kB-dir.

2.3 Blob-daşıyan transaction-ın dəyəri və çətinliyi

Dəyər

Blob-ların ortaya çıxması nəticəsində transaction data-nın bir növ keş (cache) xarakteri daşıyacağı dəqiqdir; bu da node-lar üçün saxlama hardware tələbinin daha da aşağı düşməsinə gətirib çıxarır və Ethereum-a əlavə data saxlama imkanı verərək gas haqqını azaldır.

Çətinlik: gəlin hardware tələbatını hesablayaq

Fakt budur ki, hazırkı blok ölçüsü təxminən 90kB-dir, amma bir blob-un ölçüsü 125kB-ə çata bilər.

EIP-4844-ün dizaynına görə, hər slotun ölçüsü adətən 1 MB olur; bu da ümumi məlumat ölçüsünün aşağıdakı kimi hesablanmasına imkan verir:

1 MB/blok * 5 blok/dəq * 43200 dəq/ay * 12 ay/il = ildə 2.47 TB

Göründüyü kimi, illik məlumat artımı ümumi Ethereum məlumatından xeyli çoxdur; bu isə bu sadəlövh məlumat saxlama planının səmərəsiz olduğunu göstərir.

Nə optimallaşdırıla bilər?

Qısa müddətdə hər bir node hələ də tarixi məlumatın tam kontentini saxlamalıdır, lakin konsensus layeri elə bir sxemlə tətbiq olunur ki, blob məlumatı müəyyən bir müddət sonra silinəcək (30 gün və ya 1 il, TBD)

Uzunmüddətli fayda üçün EIP-4444 tətbiq edilməlidir; bu, node-ların artıq tam məlumat saxlamağa ehtiyacının olmadığını göstərir. Bunun əvəzinə, history expiry (tarix bitmə) deyilən xüsusi mexanizm əsasında node-lar müəyyən vaxt ərzində yalnız məlumatın hissələrini saxlayır.

2.4 KZG Commitment

KZG Commitment EIP-4844 proto-danksharding protokolu ilə qəbul edilmiş polinomial commitment sxemidir.

KZG Ceremony, KZG Commitment üçün etimad quruluşu (trust setup) prosesidir; 30.000-dən çox iştirakçı cəlb edir.

2.4.1 KZG commitment nədir

KZG — Aniket Kate, Gregory M. Zaverucha və Ian Goldberg-in qısaltmasıdır; onlar 2010-cu ildə “Constant-Size Commitments to Polynomials and Their Applications” adlı polinomial commitment məqaləsini dərc ediblər. KZG Commitment “plonk-style” zk-snark protokolunda geniş şəkildə tətbiq olunur.

Dankrad-ın təqdimatındakı diaqrama istinadən, KZG root Merkle root-a bənzəyir; fərq ondan ibarətdir ki, KZG root polinoma committ edir və hər bir mövqe bu polinomun üzərində yerləşir. Proto-danksharding ssenarisinə əsasən, KZG root bütün data set-ə commitment edir; burada hər bir data nöqtəsi bu set-in bir hissəsi kimi yoxlana bilər.

KZG commitment-in daxildə necə işlədiyinə qısa baxış

  • Prover (sübut edən): commitment-i hesablamaqdan məsuldur. Təhlükəsizlik baxımından prover verilmiş polinomu dəyişdirə bilməz və commitment yalnız cari polinom üçün etibarlıdır;

  • Verifier (yoxlayıcı): prover tərəfindən göndərilən commitment-i doğrulamaqdan məsuldur.

2.4.2 KZG Ceremony (trusted setup)

KZG Ceremony prosesi

Hər kəs KZG ceremony-də iştirakçı kimi qoşula və sirlini (secret) təqdim edə bilər. Əlavə edilən yeni secret əvvəlki çıxışla qarışdırılaraq yeni nəticə formalaşdırır və sonda KZG commitment etimad quruluşu üçün SRS yaradır. (Daha yaxşı anlamaq üçün Vitalik tərəfindən verilən diaqrama baxın)

Etimad quruluşu

  • KZG Ceremony “power-of-tau” adlanan, çoxiştirakçılı trusted setup kimi geniş istifadə olunur;

  • Bu quruluş 1-of-N etimad modelinə uyğundur. Yəni yekun quruluşu yaratmaq üçün prosesə neçə iştirakçının qatılmasından asılı olmayaraq, əgər bir nəfər öz secretini qoruyursa, setup-un etibarlılığı təmin edilə bilər.

KZG Ceremony-nin əhəmiyyəti

  • KZG commitment üçün trust setup dəyərini belə şərh etmək olar: kriptoqrafik protokolun hər bir icrası üçün lazım olan bir parametr yaratmaq

  • Prover commitment-i hesablayanda, KZG commitment C = f(s)g1 olur; burada f qiymətləndirmə funksiyasıdır və s KZG trust setup-un yekun nəticəsidir. Buna görə, cari KZG ceremony tərəfindən yaradılan yekun secret sharding-in sonrakı tətbiqi üçün kritikdir.

2.4.3 KZG Commitment-in üstünlükləri

  • Məqbul xərc

  • KZG commitment daha aşağı mürəkkəbliyə malikdir və effektiv şəkildə yoxlana bilər.

  • Əlavə sübut tələb olunmur; bu da xərci azaldır və bant genişliyi tələbini aşağı salır.

  • Hətta nöqtə qiymətləndirilməsi (point evaluation) precompile-dan istifadə edərək xərc daha da aşağı düşür.

  • Təhlükəsizlik

  • Uğursuzluq baş verərsə, yalnız cari commitment-ə uyğun blob yoluxur və bundan sonrakı zəncirvari təsir yaranmır.

  • Uyğunluq

  • KZG commitment DAS-a daha uyğun olub inkişafda artıq təkrarlanmaların (redundancy) qarşısını alır.

2.5 EIP-4844-ün faydası

Rollup

Aşağıdakı şəkildə göstərildiyi kimi, rollup calldata vasitəsilə (zk-rollup hələ də zkp-ni yükləməlidir) state delta-nı və KZG commitment-in versioned hash-ni təqdim etməlidir.

EIP-4844 tətbiq edildikdən sonra bahalı calldata yalnız state delta və commitment-lər kimi kiçik bəzi məlumatları daşıyır, böyük data (məsələn, transaction batch) isə blob-a yerləşdirilir.

  • xərci azaldır;

  • blok yaddaşının istifadəsini azaldır.

Təhlükəsizliyin artırılması

  • Məlumatın əlçatanlığı (Data availability): Blob beacon chain-də saxlanılır və Ethereum L1 ilə eyni təhlükəsizlik səviyyəsini paylaşır.

  • Tarixi məlumat: node-lar yalnız müəyyən müddət üçün blob-ları saxlayır, 2-ci qat (layer 2) rollup isə daimi məlumat saxlamağa cavabdehdir; bu da tarixi məlumatın təhlükəsizliyinin rollup-dan asılı olduğunu göstərir.

Xərc

blob-daşıyan transaction-ların aşağı qiymət xüsusiyyəti ümumi dəyəri x10-dan x50-yə qədər optimallaşdıra bilər.

Eyni zamanda, EIP-4844 blob fee anlayışını təqdim edir.

  • Gas və blob ayrıca tənzimlənən gas qiymətləri və limitləri ilə işləyir;

  • blob-un qiymət vahidi gas-dır; gas miqdarı şəbəkə trafikinə uyğun olaraq dəyişir və hər blokun daşıdığı sayın sabit qalmasına (orta hesabla 8) yönəlib.

Precompile-in implementasiyası

EVM icrası yalnız prover tərəfindən yaradılmış blob-un commitment-ini görə bilir və blob data-sına birbaşa daxil ola bilmir. Buna görə rollup commitment-in etibarlılığını yoxlamaq üçün precompile mexanizmindən istifadə etməlidir.

EIP-4844-də qeyd olunan iki precompile alqoritmi var

  • Nöqtə qiymətləndirilməsi precompile

  • Bir neçə commitment-in eyni data set-ə commitment etdiyini sübut et.

  • Nöqtə qiymətləndirilməsi precompile əsasən zk-rollup tərəfindən qəbul edilir. Rollup isə iki commitment təqdim etməlidir: KZG commitment və zk-rollup commitment.

  • Optimistic rollup üçün fraud-proof təqdim edərkən tam dataya giriş lazımdır; buna görə də versioned hash-in etibarlılığını yoxlamaq məntiqlidir və daha sonra fraud-proof yoxlanmasını həyata keçirmək olar.

  • Blob verification precompile

  • Versioned hash-in uyğun blob üçün etibarlı olduğunu sübut et.

  • Optimistic rollup fraud-proof təqdim edərkən tam dataya çıxış tələb edir; buna görə də versioned hash-in etibarlılığını yoxlamaq və sonra fraud-proof yoxlanmasını aparmaq rasionaldır.

3. Danksharding: tam sharding-ə doğru mühüm addım

Genişlənmə (Scaling)

Proto-danksharding-in yeni transaction tip dizaynı, data blob-u təqdim etdiyinə görə, indi hər blokda əlavə 1MB cache var. Danksharding tətbiq edildikdən sonra bu rəqəm 16-dan 32 dəfə artacaq.

Məlumatın əlçatanlığı: Yüksək performanslı data saxlama və yoxlama

Proto-danksharding-lə müqayisədə, burada node-lardan tarixi məlumatın tam kontentini saxlamaq tələb olunur; danksharding node-lara yalnız sampledən (nümunədən) sonra məlumatı saxlamağa imkan verir.

DAS

Erasure coding texnologiyasından yararlanaraq, danksharding təklifi node-lar üçün məlumat itkisini aşkar etməyi daha asan edir (hər node yalnız məlumatın hissələrini yükləməlidir).

Təhlükəsizlik: demək olar ki, eyni

Node-lar artıq tarixi məlumatın tam kontentini saxlamalı olmadığından təhlükəsizlik tək bir node-un zəmanəti ilə yox, məlumatın hissələrini saxlayan və daha sonra birləşdirilib tam data-nı bərpa etməyə imkan verən bir neçə node-dan asılı olur.

Tək nöqtəyə (single-point) bağlılıq sxemi çox nöqtəyə (multi-point) bağlılıqdan daha təhlükəsiz olsa da, Ethereum şəbəkəsindəki node-ların sayı məlumat əlçatanlığını təmin etmək məqsədinə çatmaq üçün kifayət qədərdir.

Yeni çətinlik: blok builder-lər üçün daha yüksək tələblər

Validator-lar yalnız tam datanın hissələrini yükləyib saxlayırkən, block builder hələ də bütün transaction datanı ehtiva edən blob-un tam kontentini yükləməlidir.

Dankrad-ın slaydlarındakı diaqrama əsasən, PBS (proposer/builder ayrımı) — əvvəlcə anti-MEV üçün nəzərdə tutulmuş — block building zamanı bant genişliyi tələbatının azaldılmasına necə kömək etdiyini görə bilərik.

4. Başqa sharding sxemi: Shardeum-dan dinamik state sharding

Shardeum EVM-ə uyğun L1 blokçeynidir; miqyaslılıq və təhlükəsizliyi artırmaq üçün dinamik state sharding-dən istifadə edir. Eyni zamanda, shardeum şəbəkəsi yüksək səviyyədə desentralizasiyanı təmin edə bilir.

Dinamik state sharding

Üstünlüklər

Dinamik state sharding-in ən intuitiv üstünlüyü xətti (linear) miqyaslanmadır. Hər node fərqli ünvan aralığı saxlayır və node-ların əhatə etdiyi ünvanlar arasında ciddi üst-üstə düşmə (overlap) olur. Sharding alqoritmi node-ları dinamik şəkildə qruplaşdırır; yəni Shardeum şəbəkəsinə yeni node-lar əlavə ediləndə onlar dərhal TPS-i artırmaq üçün işə düşür

Implementasiya

Dinamik state sharding-in implementasiya mürəkkəbliyi statik sharding-dən daha çətindir. Shardeum-un texniki komandası sharding texnologiyalarını dərin araşdırıb. Bundan əlavə, Shardeum komandasının əvvəlki R&D nailiyyətləri (əvvəllər Shardus texnologiyası) da dinamik state sharding-in xətti miqyaslanmasını inkişafın erkən mərhələsində nümayiş etdirməyə imkan verən əhəmiyyətli töhfələr verir.

Yekun

Məhsul

Divide and conquer (böl və fəth et) ideyasına istinadən, Shardeum-un dinamik state sharding-i hesablamanın və saxlamanın yükünü bölür; bu da daha yüksək paralelizasiya səviyyəsinə imkan verir. Nəticədə şəbəkə daha çox node-a uyğunlaşa bilir və bu da throughput-u (iş axını həcmi) və desentralizasiya səviyyəsini daha da yaxşılaşdırır.

Komanda

Shardeum komandası güclü marketinq təcrübəsinə və narrativ (hekayət/izah) qabiliyyətinə malikdir. Onlar həmçinin texniki detalları, xüsusən də dinamik state sharding-i dərindən başa düşürlər.

Texnologiya

Texniki komanda öz ssenari anlayışına əsaslanaraq uyğun sharding sxemi və effektiv konsensus alqoritmi (Proof of Stake + Proof of Quorum) dizayn edə bilir; bu, miqyaslanma və throughput-u ilk prioritet kimi nəzərə alır və mümkün qədər təhlükəsizlik və desentralizasiyanın səviyyəsini təmin edir.

Proqres

Betanet 2023–02–02 tarixində işə salındı.

5. Perspektiv

  • Sharding Ethereum üçün uzunmüddətli miqyaslılıq həllidir; böyük dəyəri və bütöv şəbəkə üçün dərin əhəmiyyəti var. Sharding-in implementasiyası iterasiya prosesidir; ona görə yaxından diqqət yetirməmək pis olardı. Hazırkı bütün təkliflər — o cümlədən proto-danksharding və danksharding — təkmilləşdirilə və ya dəyişdirilə bilər.

  • Sharding-i implementasiya etməyin ümumi metodunu anlamaq vacibdir; amma proses zamanı ortaya çıxan texniki təkliflər — məsələn PBS, DAS, çoxölçülü fee market və s. — də diqqətə layiqdir. Bu sxemlərin yanında bir çox görkəmli layihələr ola bilər.

  • Bilmək önəmlidir ki, sharding konkret bir texnologiyalar dəstini təsvir edən ümumi termindir və fərqli tətbiq sxemləri konkret ssenarilərdən asılıdır. Məsələn, danksharding-in dizaynı yalnız Ethereum-a uyğun ola bilər və digər L1-lərdə tətbiq edilsə, təhlükəsizlik şəbəkədə çox sayda node-un təminatına ehtiyac duyduğuna görə mənfi təsir yarada bilər.

  • Sharding-i digər miqyaslandırma həlləri ilə rasional birləşdirmək vurma (multiplying) effekti yarada bilər. Hazırkı danksharding təklifi tək başına işləməyəcək. Bunun əvəzinə, rollup-lar və danksharding bir-birini tamamlayaraq Ethereum-un miqyaslılığını və tutumunu daha yaxşı artırır.

İstinad

https://notes.ethereum.org/@dankrad/kzg_commitments_in_proofs

https://notes.ethereum.org/@dankrad/new_sharding

https://vitalik.ca/general/2022/03/14/trustedsetup.html

https://notes.ethereum.org/@vbuterin/proto_danksharding_faq#Why-use-the-hash-of-the-KZG-instead-of-the-KZG-directly

https://ethresear.ch/t/easy-proof-of-equivalence-between-multiple-polynomial-commitment-schemes-to-the-same-data/8188

https://dankradfeist.de/ethereum/2020/06/16/kate-polynomial-commitments.html

https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-4844

https://www.eip4844.com/

https://biquanlibai.notion.site/Data-Availability-caa896aae59d489b98f2448f17b01640

https://ethresear.ch/t/a-design-of-decentralized-zk-rollups-based-on-eip-4844/12434

Foresight Ventures haqqında

Foresight Ventures önümüzdəki bir neçə onillikdə blokçeyn sahəsində pozucu (disruptive) innovasiyaların maliyyələşdirilməsinə həsr olunub. Biz bir neçə fondu idarə edirik: VC fondu, aktiv idarə olunan ikincil fond, multi-strategy FOF və AUM-u $400 milyon-dan çox olan özəl bazar ikincil fondu. Foresight Ventures “Unique, Independent, Aggressive, Long-Term mindset” (unikal, müstəqil, aqressiv, uzunmüddətli baxış) inancına sadiqdir və inkişaf edən ekosistemdə portfel şirkətlərinə geniş dəstək verir. Komandamız Sequoia Capital, CICC, Google, Bitmain və bir çox digər aparıcı maliyyə və texnologiya şirkətlərindən olan veteranlardan ibarətdir.

Veb sayt: https://www.foresightventures.com/

Twitter: https://twitter.com/ForesightVen

Medium: https://foresightventures.medium.com

Substack: https://foresightventures.substack.com

Discord: https://discord.com/invite/maEG3hRdE3

Linktree: https://linktr.ee/foresightventures