坎昆升级是以太坊2023年4-5月的主题,本文包含三个方面,以太坊架构及历史;坎昆升级内容;坎昆升级利好的相关项目。
2020年之前的以太坊,是一条完整的单一型区块链,它的共识引擎 (PoW) 和执行引擎 (EVM) 在一起工作,没有耦合和分离。
2020年12月推出信标链,以太坊由单一型区块链转变为两条平行链的结合 (即信标链和执行链)。在它们之间通信的唯一方式就是存款合约,存入并锁定 32 个 ETH 以成为一名验证者 ,以太坊准备由POW共识向为POS共识过度。
随后以太坊进行了一系列升级
Altair 升级 修复细节,首次硬分叉
Bellatrix 升级 ,信标链与执行链合并 合并后,
以太坊从两条平行链变成一条链,但还是由两层组成,即共识层和执行层。这两层通过引擎 API 通信。Bellatrix 升级 (在共识层发生) 和 Paris 升级 (在执行层发生) 同时推出。通过 EIP-3675 和 EIP-4399,以太坊成功从 PoW 共识过渡至 PoS 共识!
Capella 升级 它会与上海升级 (执行层) 同时进行。通过 EIP-4895,实现从信标链提款至 EVM 的功能。 这也是目前共识层和各个客户端团队的主要工作。升级完成后,所有验证者都可以提出他们的 ETH。细节及影响见前文《ETH历史和上海升级》
EOF升级
小部分放在之前的上海升级中,大部分包含在坎昆升级中。 EVM是以太坊虚拟机,主要进行智能合约的代码执行。 目前的 EVM 只有一套解释和验证规则来处理所有现有的合约。EOF (包含 5 个 EIP) 引入了一种新的智能合约格式,即 “EOF 合约”。而客户端/EVM 解释器也有相应的更新。所以我们现在有两套 EVM 解释和验证规则,并且它们是平行存在的。EVM 将能够同时处理旧式合约和 EOF 合约。 EOF带来的好处:EVM版本化;增加新的控制流操作提高性价比;将 EVM 在运行时验证的内容转移到部署时间。开销降低,并使合约代码更加安全 ;代码和数据分离。
EIP-4844
EIP-4844 完全是为 Rollup 设计的。目的是减缓主链压力,降低数据和验证的开销。Rollups 在短期和中期,甚至可能在长期内,是以太坊唯一的去信任扩展解决方案。 几个月来,L1 的交易费用一直非常高,并且迫切需要做任何必要的事情来帮助促进整个生态系统转向汇总。Rollups 显着降低了许多以太坊用户的费用:Optimism 和 Arbitrum 经常提供比以太坊基础层本身低 3-8 倍的费用,而 ZK rollups 具有更好的数据压缩并且可以避免包含签名,费用约为 40-比基础层低 100 倍。
然而,即使这些费用对许多用户来说也太贵了。长期解决 rollups 自身长期不足的长期解决方案一直是数据分片,这将为 rollups 可以使用的链增加每块专用数据空间约 16 MB。然而,数据分片仍然需要相当长的时间才能完成实施和部署。
EIP-4844 提供了一个权宜之计解决方案,通过实现将在分片中使用的交易格式,而不是实际分片这些交易。相反,这种交易格式的数据只是信标链的一部分,并由所有共识节点完全下载(但可以在相对较短的延迟后删除)。与完整数据分片相比,这个 EIP 减少了可以包含的交易数量上限,对应于每个区块约 0.25 MB 的目标和约 0.5 MB 的限制。
伴随 EIP-4844 实施, L2 将与其他 L1 相比更具有竞争力,未来的发展前景也相对较大。除了大大降低 L2 的交易费用外,EIP-4844 还为 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。 Layer2 最值得期待的项目主要有 Optimism、Arbitrum、zkSync、StarkNet、Polygon 等
参考资料