详解以太坊Dencun升级细节

2024-02-07 13:10:39 174932

作者：Matías Andrade Cabieses，Coinmetrics；翻译：0xjs@金色财经

随着备受期待的Dencun升级，我们正处于以太坊区块链生态系统重大演变的风口浪尖。此次更新标志着重大进步，通过解决生态系统中一些最紧迫的挑战（例如解锁第 2 层可扩展性以及增强节点运营商和验证者的安全性）来增强以太坊的功能。

来源：Coin Metrics实验室

本文我们深入探讨了Dencun升级的细节。我们将探讨升级的性质、对以太坊执行和共识链的拟议修改，以及一些指标，这些指标可以帮助我们监控此次升级的进度。

什么是Dencun？

Dencun是最新以太坊升级的绰号，它的名字来源于天体和地理位置的独特融合——这是以太坊在更新时所遵循的惯例。它结合了代表共识层升级的天鹅座一级恒星Deneb和象征执行层升级的Devcon 3举办地Cancun。

在以太坊主网上推出之前，Dencun升级必须在各种以太坊测试网上进行仔细测试。这一关键阶段可确保所有新功能正常工作，并提前解决任何潜在问题。截至目前，Dencun已在Goerli和Sepolia测试网成功激活，并计划在剩余测试网Holešky上激活。这些测试网部署对于全面测试所有不同的客户端至关重要，特别是对于希望检查与 blob 过期相关的 L2 影响的开发人员而言。

围绕Dencun升级的预期是显而易见的，但其主网发布的确切日期尚未披露。经过 1-2 个月的测试网阶段广泛测试后，预计Dencun升级将在 3 月或 4 月左右过渡到主网。这种一丝不苟的做法凸显了以太坊致力于确保稳定性和可靠性，旨在实现Dencun主网无缝高效的集成。

大故事：Blob 交易和 EIP-4844

Dencun的关键元素之一是 EIP-4844，它引入了“blob携带交易”。这些交易旨在增强以太坊内的数据可用性扩展。它们为链上应用程序提供了一种机制，通过将需求转向 L2 来减轻 L1 费用压力，L2 得到更经济的大数据blob交易格式的支持。这些 blob 虽然无法由 EVM 直接访问，但却由可直接访问的承诺所锚定。该格式旨在与预期的完整分片模型兼容，为目前承受高L1费用的用户提供临时缓解。

资料来源：Coin Metrics Labs

拟议的EIP列出了特定的参数、加密技术以及针对Blob交易量身定制的改进的 Gas 会计方法。它进一步描述了执行层和共识层验证、网络影响以及含 blob 交易的基础。该 EIP 是以太坊扩容策略及其向分片发展的基石，提供了一个临时解决方案，将这些交易的数量限制在上限，与每区块约 0.375 MB 的目标和约 0.75 MB 的上限保持一致。

Deneb升级可能会在短期内减少以太坊的费用收入，因为 EIP-4844 将使区块空间rollup支付的费用减少十倍以上。这次升级的成功可以通过几个指标来衡量，包括：

L2 采用 blob 交易类型
减少 L2 排序器费用支付
降低 L2 内的交易费用
增加 blob 费用，使得“垃圾邮件”数据在经济上不再可行
与 Celestia 等竞争替代方案相比，长期采用以太坊作为数据可用性 (DA)

影响验证者和质押运营商的升级

Lido 和 Rocketpool 等服务的扩展，以及 Coinbase、Binance 和 Kraken 等主要参与者提供的质押即服务产品，已被认为是以太坊社区内积极研究的最重要领域之一，以改善网络的安全。其中一些解决方案（例如增加流失限制）只会降低新验证者加入网络的速率。

EIP-4788：EVM 中的信标区块根

EIP-4788建议将每个信标链区块的哈希树根嵌入到以太坊相应的执行有效负载头中。这涉及将这些根存储在智能合约中，从而允许以信任最小化的方式访问以太坊虚拟机（EVM）内的共识层。这些信息通过直接访问共识层数据来实现自动化和去信任的方式，使流动性质押衍生品 (LSD) 的供应商能够减少其发行代币和奖励的运营范围（在使用来自受信任的链上预言机的价格更新 ETH 价格的rebasing代币的情况下）。

资料来源：以太坊基金会

EIP-7514：增加最大Epoch流失限制

随着 ETH 质押水平的增加，共识层承受的压力也更大。验证者数量的增加导致gossip消息的增加，以及 Beacon 状态大小的增加——我们的存档 Lighthouse 节点占用超过 16TB！虽然 Beacon 状态的消息量和增长速度可以通过增加最大有效余额（目前为 32 ETH）来减少（实际上有人在探讨将用于此目的的 EIP ），但引入这样的改变需要一种微妙的平衡行为。它需要确保网络仍然可供各个验证者访问，同时优化可扩展性和效率。

来源：Coin Metrics Network Data Pro

EIP-7044：永久有效的签名自愿退出

永久有效的签名自愿退出的引入使得质押操作设计更加简单，增强了用户体验和质押运营商的安全性。

EIP-7045：增加最大证明包含插槽（Attestation Inclusion Slot）

EIP-7045 建议增加以太坊区块链中的最大证明包含slot。此更改将包含插槽从 attestation.slot + SLOTS_PER_EPOCH 扩展到 N+1 epoch 的最后一个slot，其中 N 是包含证明slot的epoch。该提案对于 LMD-GHOST 的安全性来说是一项至关重要的改变，可以实现更快的区块确认，并采用新的快速确认规则，不会产生负面安全影响。

EVM升级

以太坊虚拟机（EVM）是以太坊应用程序的核心。它的语言和功能允许开发人员创建安全且高效的合约，但与任何语言一样，它也需要随着痛点的识别和处理而不断发展。以下许多升级将有助于简化 EVM 上运行的应用程序，降低成本，并增强以太坊网络中的开发人员和用户体验。

EIP-1153 瞬态存储操作码和 EIP-5656 MCOPY 指令的引入是技术进步，有望优化智能合约交互并降低与复杂操作相关的 Gas 成本。同时，EIP-6780 对 SELFDESTRUCT 操作码的修改反映了对不断发展的区块链架构的深思熟虑的回应，解决了状态变化的问题并与 Verkle 树等未来的架构变化保持一致。

EIP-7516 添加了一个新的操作码 (BLOBBASEFEE)，用于访问 blob 基本费用，促进 L1 成本根据链上价格无信任地传递给rollup用户。此外，它还允许基于 blob 费用创建期货、期权和掉期等衍生品。