L2 生态即将爆发？迎接坎昆升级你需要了解这些

April 20th, 2023

以太坊作为区块链世界 Layer1 的主宰，由于其开放性和强大的功能，已经成为了区块链生态系统中的重要组成部分。然而，在以太坊设计之初，其组成架构和各类参数并未考虑到如今的发展规模，因此需要不断进行升级和改进。在过去的几个月，我们经历了具有历史意义的以太坊合并还有刚结束的上海升级，从 POW 到 POS 的转变已经给以太坊带来了质的变化。而即将到来的坎昆升级也不容小觑，如果说上海升级主要围绕 LSD (Liquid Staking Derivatives) 展开，那么坎昆升级的将会给 Layer2 带来全新叙事。

Layer2 的困境

作为 Layer2 当前公认的主要解决方案，Rollup 已经占据了 Layer2 的大部分市场，它的基本原理是在以太坊主链外执行一批交易，然后将执行结果和交易数据压缩后发送回 L1，以便其他人验证交易的正确性。由于以太坊当前的架构限制，L2 向 L1传输的数据储存在交易的Calldata中。然而，Calldata 最初只是智能合约函数调用的参数，是所有节点必须同步下载的数据，因此如果数据量过大会造成以太坊网络节点的高负载，导致 Calldata 费用昂贵。这也是影响当前 L2 费用的主要因素。

上传 L2 交易压缩数据的目的是让其他人能够下载并验证，而不需要在 L1 上执行。但是，由于 Calldata 作为函数调用的参数默认会被L1执行，需要全网节点同步，因此导致费用高昂的结果。因此，为了保证 L2 的可扩展性不受到 Calldata 参数的限制，诞生了 EIP-4844 来解决当前 L2 的困境。

EIP-4844 包含什么？

要了解 EIP-4844 带来的变革，我们需要先了解 “blob” 这个全新引入的数据类型。blob 是一个用于放置L2压缩数据的“大数据块“，在共识节点中存储 30 天后被删除，而不是像 Calldata 那样在会直接上主链。EIP-4844 还引入了 KZG 承诺机制和 KZG 仪式。简单来说，KZG 仪式是EIP-4844 KZG承诺的信任设置，而EIP-4844则是以太坊全分片的预发布版本。**
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关于 blob 你需要知道：

每个交易最多可以携带 2 个 Blob。
每个块通常携带 8 个 Blob，其容量为 1MB。
一个块可以携带 16 个 Blob，从而导致 2MB的块大小。
Blob 的大小是 125kB。
与 calldata 不同，Blob 不会永久存储在历史日志中。
在 proto-danksharding 的设计中，节点仍然需要下载完整的数据内容并验证数据可用性。
Blob 的最初目的是支持 Rollups 中的高 TPS。与使用链上存储的 calldata 相比，这些数据 blob 仅在一段时间内被下载和存储。因此，为了确保数据可用性而进行 Rollups 所需的 gas 消耗将更加可预测。

上图阐释了在 L2 交易过程中 blob 起到的作用：

L2 Sequencer确定交易，将交易的结果和相关证明和 blob 数据包发送至 L1 交易池。
L1的节点（Beacon Proposer）收到交易请求后，在新的区块提议（Beacon Block）中执行相关交易并进行广播；在此过程中，blob 数据将被单独存储在在共识层中，而非执行层的新区块中。
其他 L1 节点（Beacon Peer）在收到该新的区块提议和交易结果后，在有验证需求时可以下载 blobs sidercar 中的数据进行验证。

Blob仅留在共识层的操作使得Rollup费用得以降低。

下图阐释了 Blob 数据的生命周期：

EIP-4844的优点：

使 L2 至少可以得到一个数量级以上的成本优化。并显而易见的使 L2 与其他的 L1 相比获得更大的竞争力。
为 Danksharding 未来的应用提供了良好的土壤，以便在未来轻松实现数据分片。
EIP-4844 可以兼容共识层的未来的变动，帮助 L2 开发者摆脱需要升级的苦恼。
为以太坊 L1 引入了多维收费市场，将不同资源种类的使用和收费区分开，有效分配不同资源的定价。

KZG

KZG 承诺：

KZG 是 Aniket Kate、Gregory M. Zaverucha 和 Ian Goldberg 的缩写，他们在 2010 年发表了多项式承诺论文 “Constant-Size Commitments to Polynomials and Their Applications”。KZG 承诺广泛应用于 plonk-style zk-snark 协议中。

在 EIP: 4844 中，Blob 采用 KZG 进行承诺：这是一种高效的向量承诺方案，具有固定大小的证明数据，并且与数据可用性抽样前向兼容。这些承诺在完整的 “danksharding” 提案中使用相同的支架结构。

KZG 仪式：

KZG 仪式是为 KZG 承诺建立信任的过程，吸引了超过 30,000 名参与者。