- Topik
15k Popularitas
966 Popularitas
2k Popularitas
40k Popularitas
17k Popularitas
61k Popularitas
31k Popularitas
3k Popularitas
94k Popularitas
27k Popularitas
- Sematkan
15k Popularitas
966 Popularitas
2k Popularitas
40k Popularitas
17k Popularitas
61k Popularitas
31k Popularitas
3k Popularitas
94k Popularitas
27k Popularitas
EIP-4844: Pengenalan dan Prinsip Kerja Proto-danksharding dalam Proses Modular Ethereum
Langkah Pertama Modular Ethereum: Pengenalan Dasar Proto-danksharding dan Prinsip Kerjanya
Ethereum telah berhasil menyelesaikan transisi dari protokol konsensus proof-of-work ke proof-of-stake. Proyek penting berikutnya adalah EIP-4844, juga dikenal sebagai "ketersediaan data mentah". Perubahan kode ini bertujuan untuk meningkatkan skalabilitas rollup yang dibangun di atas Ethereum.
EIP-4844 memperkenalkan jenis transaksi baru yang disebut blob. Ini meningkatkan data dan persyaratan penyimpanan blok Ethereum, serta menciptakan pasar biaya baru yang memisahkan harga blob dari transaksi biasa.
Rollup adalah protokol yang bergantung pada blockchain Layer 2 ( seperti Ethereum ) untuk ketersediaan data ( DA ). Biasanya, rollup berbasis kontrak pintar tidak hanya bergantung pada DA Ethereum, tetapi juga bergantung pada Ethereum untuk penyelesaian transaksi. Rollup ini membaca data dari lapisan DA seperti Ethereum dan menjalankan transaksi yang valid dan kode kontrak pintar.
Biaya untuk menerbitkan sejumlah besar data ke Ethereum biasanya sangat tinggi, sebagian karena jaringan menyimpan data sebagai bagian dari riwayat transaksi secara permanen. Melalui EIP-4844, setiap blok akan menciptakan ruang data tambahan sebesar 512kB atau 768kB untuk rollup. Data ini akan disimpan selama sekitar tiga minggu. Secara teori, biaya rollup untuk menerbitkan data ke Ethereum akan berkurang secara signifikan.
Proto-danksharding adalah pendahulu dan "prototipe" dari danksharding yang sepenuhnya, yang akan memungkinkan node Ethereum untuk mengunduh potongan data blob untuk menentukan ketersediaan blob lengkap.
Artikel ini menjelaskan secara mendalam tentang rincian cara kerja EIP-4844, keterbatasan danksharding asli, rencana evolusi EIP-4844 menuju danksharding sepenuhnya, serta manfaat langsung bagi pengguna akhir dan pengembang dapp.
Latar Belakang
EIP-4844 dianggap sebagai peningkatan skalabilitas Ethereum. Namun, perlu dicatat bahwa perubahan kode ini tidak secara substansial meningkatkan atau memperbaiki kemampuan transaksi Ethereum itu sendiri. Proto-danksharding menurunkan biaya untuk menerbitkan sejumlah besar data ke Ethereum, sehingga mengurangi biaya operasional rollup. EIP-4844 dianggap meningkatkan skalabilitas Ethereum, karena membuat jaringan Layer 2 yang dibangun di atas Ethereum lebih hemat biaya, tetapi perubahan kode ini tidak meningkatkan skalabilitas Ethereum sebagai blockchain umum.
Dalam beberapa tahun terakhir, aktivitas perdagangan rollup Ethereum seperti Arbitrum, Optimism, StarkNet, zkSync, dan Polygon zkEVM telah meningkat. L2Beat.com memperkirakan bahwa total throughput transaksi semua jaringan Layer 2 adalah 3,8 kali TPS harian Ethereum.
Menurut data yang disediakan oleh Blockworks Research melalui Dune Analytics, rollup menghemat lebih dari 99% biaya gas bagi pengguna akhir dan pengembang dapp dibandingkan dengan biaya untuk langsung menerapkan kode dan melakukan transaksi di Ethereum.
Hingga 13 Juni 2023, biaya untuk mengirim transaksi pada dua rollup Ethereum yang paling populer, Optimism dan Arbitrum, berkisar antara 0,03 dolar hingga 0,05 dolar. Namun, dalam situasi aktivitas on-chain yang tinggi dan kemacetan jaringan, biaya ini terkadang dapat melonjak hingga lebih dari 1 dolar.
Tujuan EIP-4844 adalah untuk lebih menurunkan biaya rollup dengan memperkenalkan transaksi blob. Berikut adalah penjelasan langkah demi langkah tentang siklus hidup transaksi blob yang didefinisikan oleh EIP-4844:
EIP-4844 tidak akan mempengaruhi bagaimana transaksi biasa dimasukkan ke dalam blok, dan tidak akan mempengaruhi pasar biaya yang menentukan harga ruang blok Ethereum, tetapi ia memang meningkatkan persyaratan penyimpanan blok Ethereum. Ruang data tambahan adalah untuk melampirkan transaksi blob ke blok. Blob seperti kendaraan tambahan, dapat dilampirkan ke blok Ethereum, tanpa mempengaruhi atau menggeser ruang blok yang ada.
Ruang blok Blob akan dilelang berdasarkan pasar biaya sendiri, meniru desain pasar biaya EIP-1559. Pada awalnya, transaksi blob hampir tidak akan dikenakan biaya. Setelah itu, untuk setiap konfirmasi blok, jika lebih dari setengah ruang blok blob digunakan, biaya transaksi blob akan meningkat 12,5%. Untuk setiap blok yang ruang blok blob-nya tidak terpakai dengan baik, biaya blob akan berkurang 12,5%.
Transaksi Blob tidak akan disimpan untuk waktu yang tidak terbatas di Ethereum, melainkan disimpan di lapisan konsensus Ethereum (CL), dan akan dibuang dari node CL setelah tiga minggu. Proto-danksharding akan memungkinkan setiap blok memiliki maksimal 4 blob, dengan setiap blob mampu mengandung hingga 128kB data tambahan. Batas maksimum ruang blob 512kB per blok mungkin akan berubah tergantung pada pengujian EIP-4844 yang sedang berlangsung. Para pengembang sedang aktif mendiskusikan kemungkinan untuk meningkatkan batas ini dari 4 blob menjadi 6 blob.
Di Ethereum, sekitar 7094 blok dihasilkan setiap harinya. Setelah EIP-4844, dengan asumsi pembatasan 4 blob per blok, maksimal 28376 blob dapat diproses setiap harinya. ( Ini adalah nilai maksimum teoritis, yang mungkin tidak akan pernah tercapai dalam praktik karena perubahan dinamis biaya blob. )
Selama enam bulan terakhir, sorter yang berjalan di Optimism mengajukan sekitar 3126 batch transaksi setiap hari ke Ethereum. Volume transaksi yang dikonfirmasi oleh Arbitrum adalah sekitar dua kali lipat dari Optimism. Di Optimism, lebih dari 90% biaya berasal dari biaya CALLDATA Layer 1.
Pengenalan ruang penyimpanan data khusus, tidak peduli seberapa kecil pada awalnya, bertujuan untuk mengurangi biaya penggunaan Ethereum sebagai lapisan DA untuk semua rollup berbasis Ethereum. Secara konservatif, pengembang rollup memperkirakan bahwa setelah aktivasi EIP-4844, biaya rollup akan berkurang antara 100% hingga 900%. Namun, perkiraan ini mungkin akan berubah berdasarkan peningkatan adopsi dan aktivitas rollup dalam beberapa bulan sebelum dan setelah aktivasi database asli.
Biaya transaksi blob, meskipun mungkin lebih murah dibandingkan transaksi biasa pada awal aktivasi EIP-4844, dapat dengan cepat meningkat jika jumlah rollup yang dibangun di atas Ethereum meningkat. Selain itu, meskipun setiap blob dirancang untuk memberikan kesempatan kepada penyortir tunggal untuk menerbitkan hingga 128kB data, penyortir rollup memiliki kemungkinan untuk berkoordinasi, sehingga satu blob dapat berisi data dari beberapa rollup. Para pengembang Ethereum menyadari bahwa, karena jumlah blok terbatas, dan batch transaksi tunggal mungkin tidak sepenuhnya memanfaatkan seluruh ruang data 128kB dari setiap transaksi blob, mungkin akan muncul pasar sekunder untuk penetapan harga blob.
Proto-danksharding telah meletakkan dasar untuk memperkenalkan teknologi yang lebih canggih, sehingga dapat lebih lanjut mengurangi biaya blob tanpa meningkatkan beban komputasi node. Dikenal sebagai danksharding penuh, gagasan lengkap tentang blob adalah untuk meningkatkan jumlah maksimum blob per blok dari 4 menjadi 64.
Danksharding Lengkap
Empat blob akan meningkatkan ukuran blok Ethereum sebesar 512kB. Enam blob akan menambah ukuran blok Ethereum sebesar 768kB secara tambahan. Seperti yang disebutkan sebelumnya, ruang blok tambahan secara ketat digunakan untuk transaksi blob dan tidak menyimpan data secara permanen seperti ruang blok biasa. Visi lengkap EIP-4844 adalah untuk memperkenalkan hingga 64 blob ke Ethereum, dan melakukannya tanpa secara signifikan meningkatkan beban komputasi untuk validasi blok pada node. Untuk mencapai danksharding yang lengkap, Ethereum perlu menerapkan dua teknologi: sampling ketersediaan data (DAS) dan pengkodean penghapusan.
sampel ketersediaan data ( DAS )
Dalam konteks memverifikasi transaksi Layer 2 rollup, tujuan DAS adalah untuk memastikan bahwa semua potongan data yang dikelompokkan oleh sorter telah diterbitkan ke dalam rantai. Node penuh dipilih secara acak, mengunduh sepotong data dari blob dan menghasilkan bukti ketersediaan data. Semakin banyak node penuh melakukan sampling data, semakin besar probabilitas deterministik bahwa semua data telah disediakan oleh sorter tanpa menahan data penting. Bagi node, proses sampling data memerlukan lebih sedikit komputasi dibandingkan dengan mengunduh seluruh data blob, tetapi secara teori akan memberikan jaminan ketersediaan data yang sama. Seperti proto-danksharding, sampling data blob di bawah danksharding penuh akan memastikan bahwa transaksi dari sorter telah diverifikasi dan diterbitkan di rantai, untuk dievaluasi oleh pengguna atau pemangku kepentingan jaringan mana pun.
Dengan DAS, pengembang Ethereum percaya diri dapat meningkatkan jumlah dan ukuran blob yang diterbitkan ke Ethereum tanpa menambah beban komputasi node. Selain itu, pengembang juga berencana untuk mengurangi beban komputasi node lebih lanjut di masa depan melalui penerapan saran seperti kedaluwarsa sejarah. Dalam kata-kata peneliti Ethereum, Dankrad Feist, seiring berjalannya waktu, Ethereum akan menjadi seperti "papan pengumuman publik daripada sistem arsip", yang akan mendelegasikan tanggung jawab untuk mempertahankan salinan lengkap sejarah transaksi kepada para pemangku kepentingan jaringan yang sering menggunakan data ini, seperti Layer 2 rollup dan perusahaan infrastruktur blockchain seperti Infura, Alchemy, dan Blockdaemon. Meskipun EIP-4844 memperkenalkan blob, ini adalah contoh awal yang menunjukkan bahwa semua transaksi suatu hari mungkin menjadi penyimpanan blob di Ethereum.
hapus kode
Teknik pengkodean penghapusan meningkatkan kemampuan pengambilan data. Jika seorang pengurut jahat menahan sejumlah kecil data, di mana saja antara 1% hingga 49% dari data blob, pengambilan sampel transaksi mungkin secara probabilistik menyebabkan beberapa sampel terbukti benar sejak awal, alih-alih salah. Pengkodean penghapusan memastikan bahwa jika setidaknya setengah dari blob telah diverifikasi, sisa blob dapat direkonstruksi. Teknik ini hanya efektif ketika data dinyatakan sebagai polinomial, yaitu ekspresi dari dua atau lebih suku aljabar. Bentuk pengkodean penghapusan yang paling umum bergantung pada kode Reed-Solomon(RS), yang merupakan formula matematika tingkat lanjut yang dapat menyelesaikan data yang hilang berdasarkan cukup banyak potongan data yang diketahui. Secara intuitif, hanya dengan pengambilan sampel mungkin tidak dapat secara efektif menjamin ketersediaan data dalam jumlah besar, terutama dengan asumsi bahwa seorang pengurut jahat menahan satu data dari sebuah blob. Pengkodean penghapusan memperkenalkan redundansi data untuk blob, sehingga pengurut jahat pasti perlu menahan sebagian besar data blob untuk menahan sejumlah data.
Keterkaitan DAS dan pengkodean penghapusan adalah dasar dari teknologi danksharding yang sepenuhnya. Teknologi ini juga merupakan dasar di balik beberapa lapisan DA, seperti Polygon Avail dan Celestia. Dalam banyak hal, visi untuk mendukung komputasi blockchain modular sedang diuji dalam skala kecil oleh proyek blockchain lainnya, dan akan diuji dalam skala besar di Ethereum, sebagian melalui proto-danksharding, dan akan diuji secara serius melalui danksharding yang sepenuhnya.
Janji KZG
Sebelum DAS dan pengkodean penghapusan dapat diimplementasikan di Ethereum, danksharding yang lengkap perlu mewujudkan skema komitmen KZG. Kate Zaverucha Goldberg(KZG) komitmen adalah sistem pembuktian nol pengetahuan(ZK) yang dapat mengevaluasi polinomial tanpa mengungkapkan seluruh polinomial. Objek data besar, seperti blob, dapat dioperasikan dan dibuktikan oleh komputer dengan cara yang efisien jika pertama kali direpresentasikan sebagai polinomial. EIP-4844 pentingnya memperkenalkan komitmen KZG sebagai bagian dari proses verifikasi dan pembuatan bukti blob. Untuk rollup Layer 2 yang bergantung pada bukti ZK, komitmen KZG dapat merepresentasikan perhitungan transaksi dan status protokol rollup. Dalam konteks EIP-4844, komitmen KZG dapat memeriksa atribut blob tanpa perlu membaca seluruh konten transaksi blob.
Upacara KZG
Skema komitmen KZG untuk memvalidasi blob bergantung pada nilai rahasia yang dihasilkan sekali melalui pengaturan tepercaya. Beberapa protokol kripto, seperti Zcash, Tornado Cash, dan Filecoin, bergantung pada pengaturan tepercaya untuk dengan aman menghasilkan nilai rahasia yang digunakan untuk perhitungan on-chain berulang. Upacara pengaturan tepercaya untuk EIP-4844 dimulai pada Januari 2023. Ini telah menerima hampir 100.000 kontribusi dari komunitas Ethereum. Sebagai latar belakang, upacara pengaturan tepercaya adalah proses sekali pakai yang menghasilkan satu set data untuk protokol kripto dari kontribusi lebih dari satu pihak. Tujuan menggabungkan entropi dari beberapa kontribusi dalam upacara pengaturan tepercaya adalah untuk menghasilkan nilai rahasia yang hampir tidak mungkin untuk direproduksi atau ditebak. Sangat penting bahwa nilai rahasia yang dihasilkan dari upacara pengaturan tepercaya adalah