Una de las mayores barreras para la adopción masiva de Ethereum son las altas tarifas de gas que los usuarios deben pagar para realizar transacciones o interactuar. Cuando aumente la actividad en la cadena, las tarifas del gas también aumentarán significativamente, elevando el umbral de usuarios.
Para mejorar el rendimiento de Ethereum L1+L2 y resolver el problema de las tarifas del gas, la Fundación Ethereum propuso utilizar EIP-4844 para reducir las tarifas del gas y aumentar el rendimiento como una solución de transición a mediano plazo. Este artículo detallará EIP-4844 y por qué es fundamental para la implementación de la hoja de ruta de Ethereum.
EIP-4844 Introducción
Ethereum EIP-4844 es el contenido principal de la actualización de Cancún, que introduce un nuevo tipo de transacción (transacción blob carry) para reducir las tarifas de transacción de Ethereum. Un blob realiza una transacción como una transacción normal de Ethereum, pero con algunos datos adicionales, llamados blob. En comparación con los calldata actuales que almacenan datos de transacciones de forma inmutable y de solo lectura en memoria, el almacenamiento de blobs es mucho más grande y económico.
A juzgar por la diferencia entre blockspace y blobspace en la figura anterior, los blobs son diferentes de los bloques visibles para la máquina virtual Ethereum (EVM). Los blobs solo están disponibles por un corto período de tiempo y no son visibles para EVM. Además, los blobs residen en la capa de consenso de Ethereum en lugar de en la capa de ejecución centrada en el cálculo. Lo más importante es que el espacio blob es mucho más barato que el espacio en bloques.
EIP-4844, también conocido como Proto-Danksharding, implementará el mismo marco y lógica de Danksharding que el nuevo formato de transacción y reglas de verificación.
Cronograma de desarrollo de EIP-4844
En los últimos 3 años, Ethereum ha pasado por una serie de actualizaciones, pasando del consenso PoW al consenso PoS y haciendo que su cadena de bloques sea más escalable.
Aquí hay una cronología y una descripción general de las actualizaciones importantes de Ethereum:
El 1 de diciembre de 2020, la cadena de balizas impulsada por PoS se puso en línea y los usuarios de Ethereum pueden apostar su ETH en una cadena de balizas separada para verificar las transacciones.
En septiembre de 2022, Beacon Chain se fusionó con la red principal de Ethereum, reuniendo la capa de ejecución y la capa de consenso de la red.
El 13 de abril de 2023, se lanzó la actualización de Shanghai (EIP-4895), que abrió la función de promesa y retiro de ETH para los validadores de Ethereum.
Estas actualizaciones son necesarias para que Ethereum aumente la escalabilidad, pero no mejoran directamente las velocidades de transacción de la cadena de bloques ni los precios del gas. Las actualizaciones futuras, como la fragmentación y el Danksharding, harán que Ethereum sea verdaderamente escalable.
¿Qué es la fragmentación?
Fragmentación se refiere a dividir una red blockchain en unidades más pequeñas llamadas "cadenas de fragmentos". Cada cadena de fragmentos puede procesar transacciones en paralelo para maximizar el rendimiento de las transacciones, reducir la congestión de la red y reducir las tarifas del gas. En otras palabras, la fragmentación es un método para dividir una base de datos en bases de datos más pequeñas que administran segmentos de datos específicos, aumentando así la eficiencia y el rendimiento de esas bases de datos.
Debido a la gran dificultad de la tecnología de fragmentación, Ethereum decidió adoptar una solución intermedia, es decir, implementar primero Proto-Danksharding y, finalmente, pasar a Danksharding, que es más fácil de implementar.
¿Qué es Danksharding?
Danksharding es una nueva arquitectura de fragmentación que se basa en datos de gran capacidad llamados blobs para escalar la cadena de bloques Ethereum. Los protocolos de capa 2 centrados en el resumen utilizan espacio de datos de blobs adicional para aliviar la congestión de la red, reduciendo así las tarifas de transacción.
Actualmente, el TPS de la capa base de Ethereum es de aproximadamente 15 y el TPS de su acumulación de segunda capa es de aproximadamente 100. Según estimaciones aproximadas, se espera que Danksharding aumente el TPS de Ethereum (considerando L1+L2 en su conjunto) a 100.000.
Otra innovación de Danksharding es el mercado de tarifas fusionado, donde solo un proponente selecciona transacciones para todos los fragmentos, en lugar de que cada fragmento tenga su propio proponente. Para que este mercado de tarifas fusionado funcione sin problemas y mitigar el problema del valor máximo extraíble (MEV), también se implementará un método llamado Separación entre el proponente y el constructor (el proponente se refiere a la elección de qué transacciones se incluyen en el siguiente bloque del protocolo Ethereum). validador).
Sin embargo, la implementación completa de Danksharding en Ethereum no ocurre de la noche a la mañana, sino que requiere que se implementen varias actualizaciones gradualmente, como EIP-4844 (Proto-Danksharding).
¿Qué es el proto-danksharding?
Proto-Danksharding, que lleva el nombre de dos investigadores de Ethereum, Proto Lambda y Dankrad Feist, aumentará el TPS de Ethereum a aproximadamente 1000 y es un paso mucho más simple necesario antes de lograr el Danksharding completo. Lo más importante es que introducirá nuevos tipos de transacciones que aceptan datos de blobs, lo cual es una parte importante para hacer posible el Danksharding completo.
Vitalik Buterin cree que Proto-Danksharding implementa la mayor parte de la lógica y el marco de Danksharding, pero aún no implementa ninguna fragmentación real. En otras palabras, Proto-Danksharding es el prototipo de Danksharding, que proporciona el marco para implementar otras actualizaciones de fragmentación en el futuro.
EIP-4844 ¿Cómo reducir las tarifas del gas?
El objetivo principal de EIP-4844 (Proto-Danksharding) es reducir las tarifas del gas Ethereum mediante el uso de blobs para realizar transacciones. Los datos del blob son más baratos, la máquina virtual Ethereum (EVM) no puede acceder a ellos y solo puede ver el compromiso del blob. Además, el ancho de banda de datos en Proto-Danksharding se fija en 1 MB por ranura.
Dado que simplemente hacer que CallData sea más barato puede generar desajustes en el caso promedio o en el peor de los casos, los desarrolladores de Ethereum han intentado reducir las tarifas del gas mediante la creación de nuevos tipos de transacciones con blobs (centradas en transacciones de L2 Rollup).
El tamaño promedio de bloque de Ethereum es de aproximadamente 90 KB, pero teóricamente el tamaño máximo de bloque es de aproximadamente 1,8 MB. Esto significa que los bloques de Ethereum pueden acomodar más transacciones durante períodos de alta actividad de la red, pero a una tarifa de gas muy alta. Si calldata es 10 veces más barato, el volumen de transacciones aumentará 10 veces y, en el caso extremo, el tamaño del bloque aumentará 10 veces (18 MB). Es obvio que Ethereum no puede acomodar bloques tan grandes en su red.
solución
ProtoDanksharding resuelve la crisis de precios del gas a través del mercado de tarifas multidimensional EIP-1559.
Antes de que se propusiera ProtoDanksharding, EIP-4488 había intentado resolver el problema de las altas tarifas del gas.
EIP-4488 tiene dos reglas: el costo de gas de los datos de llamada se reduce de 16 unidades de gas por byte a 3 unidades de gas por bloque más 300 bytes por transacción, el máximo puede ser aproximadamente 1,4 MB.
Los límites de tamaño de bloque son la forma más sencilla de garantizar que los picos de carga promedio del bloque no conduzcan a picos de carga extremos. Además, el tamaño de bloque más extremo (1,4 MB) es siempre inferior al tamaño de bloque máximo actual (1,8 MB).
Dado que EIP-4488 propuso anteriormente una solución al problema del gas, ¿por qué la comunidad Ethereum finalmente eligió EIP-4844 para reducir las tarifas del gas? Porque EIP-4488, si bien minimiza los cambios actuales (manteniendo la estabilidad), requerirá más cambios en el futuro. Por el contrario, el propósito de Proto-Danksharding es realizar más cambios en el marco para ayudar a la red Ethereum a actualizarse a danksharding en el futuro.
Proto-Danksharding crea un tipo de transacción independiente que guarda los datos del resumen L2 en blobs de gran capacidad, y el número de blobs que existen en cada bloque tiene un límite, lo que reducirá en gran medida las tarifas de L2. El blob se almacena en la capa de consenso, no en la capa de ejecución y, por lo tanto, la máquina virtual Ethereum (EVM) no puede acceder a él.
Incluso después de Proto-Danksharding, la fragmentación seguirá siendo una tarea compleja, pero la complejidad se limitará a la capa de consenso. Por lo tanto, los equipos de clientes de la capa de ejecución y los desarrolladores de paquetes acumulativos no necesitan realizar ningún trabajo adicional para realizar la transición de Proto-Danksharding a fragmentación completa.
EIP-4844 también separa los datos de blobs de los datos de llamadas, lo que facilita el almacenamiento de datos de blobs durante períodos de tiempo más cortos.
Opciones de almacenamiento de datos para EIP-4844
Proto-Danksharding de aproximadamente 1 MB por ranura (12 segundos) generará 2,5 TB de datos por año. La capa de consenso puede abordar los desafíos de almacenamiento de datos con períodos de retención históricos (EIP-4444) e implementar lógica para eliminar automáticamente datos de blobs después de un período de tiempo.
Con respecto a la cuestión de cómo acceder a datos de blobs antiguos, existen varias formas de almacenar datos históricos en protocolos descentralizados. Por ejemplo, los protocolos específicos de la aplicación, como rollup, Bittorrent, la red del portal Ethereum, exploradores de bloques, proveedores de API y protocolos de indexación de terceros (The Graph), pueden almacenar el historial completo.
¿Cuáles son las actualizaciones antes y después de EIP-4844?
Los desarrolladores de Ethereum propusieron varias actualizaciones antes de EIP-4844 para reducir las tarifas del gas. Por ejemplo, EIP-3651 reduce las tarifas de gas que impiden que los constructores de bloques interactúen con el software de creación de bloques Ethereum Coinbase, EIP-3855 reduce las tarifas de gas para los desarrolladores a través de Push 0 y EIP-3860 reduce el costo de las tarifas de gas para casos de uso específicos.
EIP-4844 es un paso hacia la fragmentación total que expandirá la red Ethereum y reducirá las tarifas del gas. Los desarrolladores están planeando un "Verge" después de EIP-4844, donde se introducirán árboles Verkle para lograr escalabilidad.
Impacto de EIP-4844
El objetivo principal de EIP-4844 es reducir las tarifas de gas L2 de Ethereum entre 10 y 100 veces mediante el uso de nuevas transacciones de transporte de blobs, lo que facilita la transición a la fragmentación completa, ya que todas las actualizaciones futuras solo se producirán en la capa de consenso.
A nivel arquitectónico, EIP-4844 introdujo transacciones de transporte de blobs. Esta es la primera vez que Ethereum construye una capa de datos separada para L2, sentando las bases para el posterior Danksharding completo.
A nivel de modelo económico, EIP-4844 introducirá un nuevo mercado de tarifas para blobs, que también será el primer paso para que Ethereum avance hacia un mercado multidimensional.
En términos de experiencia de usuario, la percepción más intuitiva de los usuarios es la reducción sustancial de los costos de L2. Esta importante mejora subyacente proporcionará una base importante para la explosión de L2 y su capa de aplicación.
resumen
EIP-4844 es una actualización importante que hace que la red Ethereum sea más escalable y al mismo tiempo permite que se requieran menos actualizaciones para una fragmentación completa en el futuro. Proto-Danksharding aumenta el espacio del grupo de datos de blobs, lo que permitirá un mayor procesamiento de datos, reduciendo así la congestión de la red y los cargos por gas.
Como actualización de protocolo altamente compleja, EIP-4844 es una parte importante de la hoja de ruta de Ethereum y también está relacionada con otras actualizaciones del sistema, como la separación de proponentes y constructores y los ajustes de tarifas de blobs EIP-1559.
Además de introducir transacciones de transporte de blobs, EIP-4844 implementará lógica de capa de ejecución, reglas de validación, un mercado de gas multidimensional y otros cambios en el sistema necesarios para la fragmentación completa en el futuro.
Vale la pena señalar que, si bien EIP-4844 implementará la mayor parte de la lógica completa de Danksharding, no implementará ninguna fragmentación real. Además de acercar Ethereum a los niveles de costo y rendimiento necesarios para lograr una adopción masiva, EIP-4844 también puede mejorar la escalabilidad y el ahorro de costos.
Aunque EIP-4844 no tiene actualmente una fecha de lanzamiento exacta, se espera que se implemente a finales de este año. Después de la implementación de EIP-4844, los usuarios verán mejoras significativas en Ethereum, especialmente L2, principalmente transacciones más rápidas y una experiencia de tarifas más bajas. La implementación exitosa de EIP-4844 también hará que Ethereum sea más competitivo en el espacio de las criptomonedas.