坎昆升级将至，如何提前布局？

原作者: Biteye の中心貢献者 Fishery Isla

元の編集者: Biteye のコアコントリビューター Crush

元のソース: @BiteyeCN

イーサリアム ネットワーク アップグレードの Dencun テストネット バージョンは、2024 年 1 月 17 日に Goerli テストネットで開始され、Sepolia テストネットは 1 月 30 日に正常に開始されました。Dencun アップグレードはますます近づいています。

2 月 7 日に別の Holesky テストネットのアップグレードが行われた後、メインネットのアップグレードとなります。現在のところカンクンのアップグレードメインネットの開始は 3 月 13 日に正式に確認されました。

ほぼすべてのイーサリアムのアップグレードにはテーマ価格の波が伴い、2023 年 4 月 12 日の上海でのイーサリアムの最後のアップグレードに遡ると、POS 関連のプロジェクトが市場で求められてきました。

以前の経験に従う場合、この Dencun アップグレードも事前に展開する機会があります。

Dencunのアップグレードの背後にある技術的内容は比較的曖昧であるため、上海のアップグレードのように「イーサリアムはPoWからPoSに移行する」というように一言で要約することができず、レイアウトの要点を把握するのが困難です。

したがって、この記事では、わかりやすい言葉を使って Dencun アップグレードの技術的な詳細を説明し、読者がこのアップグレードとデータ可用性 DA およびレイヤー 2 の間のコンテキストを整理できるようにします。

EIP 4484 

EIP-4844 は、この Dencun アップグレードにおける最も重要な提案であり、イーサリアムが分散型で拡張するための実用的かつ重要なステップを示します。

一般的に言えば、イーサリアムの第 2 層は現在、第 2 層ネットワークによって生成されたブロックの有効性を検証するために、ノードのイーサリアム メイン ネットワークのコールデータに第 2 層で発生するトランザクションを送信する必要があります。

これによって生じる問題は、トランザクションデータは可能な限り圧縮されているものの、第 2 層の膨大なトランザクション量にイーサリアム幹線ネットワークの高いストレージコストを掛け合わせた第 2 層ノードにとって依然として膨大な量であり、第 2 層のユーザーの費用は決して小さくありません。価格要因だけでも、第 2 層で多くのユーザーがサイドチェーンに奪われてしまいます。

EIP 4484 は、新しく安価なストレージ領域を確立しますBLOB(Binary Large Object、バイナリ ラージ オブジェクト)、BLOB ストレージ スペースと呼ばれるメソッドを使用します。"BLOB-Carrying Transaction"新しいトランザクション タイプは、アップグレード前に calldata に保存する必要があるトランザクション データを置き換え、イーサリアム エコシステムの第 2 層のガスコストの節約に役立ちます。

BLOB ストレージが安い理由

ご存知のとおり、安さには代償が伴います。BLOB データが同様のサイズの通常の Ethereum Calldata よりも安い理由は、Ethereum 実行層 (EL、EVM) が実際には BLOB データ自体にアクセスできないためです。

それに対して、ELはBLOBデータの参照にしかアクセスできず、BLOB自体のデータはイーサリアムのコンセンサス層(CL、ビーコンノードとも呼ばれます)でダウンロードして保存するだけで消費されるメモリ量と計算量が異なります。ストレージは通常のイーサリアムよりもはるかに少ないです。

また、BLOBは限られた期間（通常18日程度）しか保存できず、イーサリアム台帳のサイズのように無限に拡大することはないという特徴もあります。

BLOB ストレージの有効期間

ブロックチェーンの永久台帳とは対照的に、BLOB は 4096 エポック、つまり約 18 日間使用できる一時ストレージです。

有効期限が切れると、ほとんどのコンセンサス クライアントは BLOB 内の特定のデータを取得できなくなります。ただし、以前の存在の証拠は KZG コミットメントの形でメインネットに残り、イーサリアム メインネットに永久に保存されます。

なぜ 18 日を選択するのでしょうか?これは、ストレージのコストと効率の間のトレードオフです。

まず、このアップグレードの最も直観的な受益者について考えてみましょう。Optimistic Rollups(Arbitrum や Optimism など)

BLOB に保存されているトランザクション データは、まさにオプティミスティック ロールアップがチャレンジを開始するときに必要とするものです。

したがって、Blob の有効期間は、オプティミスティック ロールアップの失敗証明がアクセス可能であることを保証する必要があります。簡単にするために、イーサリアム コミュニティは 2 の 12 乗を選択しました (4096 エポックは 2^12 から導出され、1 エポックは約 6.4 分です)。

BLOB を運ぶトランザクションと BLOB

この 2 つの関係を理解することは、データ可用性 (DA) における BLOB の役割を理解するために重要です。

前者は EIP-4484 提案全体であり、新しいタイプのトランザクションですが、後者はレイヤー 2 トランザクションの一時的な保存場所として理解できます。

両者の関係は、前者のデータ (レイヤー 2 トランザクション データ) のほとんどが後者に格納されていると理解できます。残りのデータ、つまり BLOB データのコミットメントは、メイン ネットワークの calldata に格納されます。言い換えれば、Promise は EVM によって読み取ることができます。

コミットメントは、BLOB 内のすべてのトランザクションをマークル ツリーに構築し、コントラクトによってアクセスできるのはコミットメントであるマークル ルートのみであると想像できます。

これは賢く実現できます。EVM は BLOB の特定の内容を知ることができませんが、EVM コントラクトはコミットメントを知ることでトランザクション データの信頼性を検証できます。

BLOBとレイヤー2の関係

ロールアップ テクノロジーは、イーサリアムのメイン ネットワークにデータをアップロードすることでデータ可用性 (DA) を実現しますが、これは、L1 のスマート コントラクトがこれらのアップロードされたデータを直接読み取りまたは検証できるようにすることを目的としたものではありません。

トランザクション データを L1 にアップロードする目的は、すべての参加者がデータを閲覧できるようにすることだけです。

Dencun のアップグレード前に、前述のように、Op-rollup はトランザクション データを Calldata としてイーサリアムに公開します。したがって、誰でもこれらのトランザクション情報を使用して状態を再現し、第 2 層ネットワークの正確性を検証できます。

ロールアップ トランザクション データが安価でオープンかつ透過的である必要があることを理解するのは難しくありません。Calldata は、特に 2 番目のレイヤーのトランザクション データを保存するのに適した場所ではなく、BLOB-Carrying Transaction はロールアップ用にカスタマイズされています。

これを読んだ後、「この種の取引データは重要ではないようだ。何に使うの?」という疑問が浮かんだかもしれません。

実際、トランザクション データはいくつかの場合にのみ使用されます。

• Optimistic Rollup では、信頼を前提としているため、不正行為が発生する可能性が一定にありますが、その際に役立つのが、Rollup によってアップロードされた取引記録です。ユーザーは、このデータを使用して取引のチャレンジを開始できます (不正行為の証拠)。

• ZK Rollup の場合、ゼロ知識証明により状態更新が正しいことが証明されています。データのアップロードは、ユーザーが完全な状態を自分で計算できるようにするためのものです。第 2 層ノードが正しく動作しない場合、エスケープ ハッチ機構 (Escape Hatch、完全な L2 状態ツリーが必要です) が有効になります。これについては最後のセクションで説明します)。

これは、トランザクション データが実際に契約で使用されるシナリオが非常に限定されていることを意味します。 Optimistic Rollupトランザクションチャレンジでも、その場で取引データが「存在した」ことを証明する証拠（ステータス）を提出するだけでよく、事前にメインネットワークに取引内容を保存しておく必要はありません。

したがって、トランザクション データを BLOB 要素に配置すると、コントラクトはそれにアクセスできませんが、メインネット コントラクトはこの BLOB のコミットメントを保存できます。

将来的には、チャレンジ メカニズムで特定のトランザクションが必要な場合、一致できる限り、そのトランザクションのデータを提供するだけで済みます。これにより契約が成立し、チャレンジ メカニズムで使用するトランザクション データが提供されます。

これにより、取引データのオープン性と透明性を活用できるだけでなく、すべてのデータを事前に契約に入力するための膨大なガスコストも回避されます。

コミットメントを記録するだけで、コストを大幅に最適化しながらトランザクションデータを検証できます。これは、ロールアップ テクノロジーを使用してトランザクション データをアップロードするための独創的で効率的なソリューションです。

Dencun の実際の運用では、同じ方法が使用されるわけではないことに注意してください。Celestiaコミットメントはマークル ツリーと同様の方法で生成されますが、賢い KZG (Kate-Zaverucha-Goldberg、多項式コミットメント) アルゴリズムを使用します。

KZG Proofの生成プロセスはマークルツリー証明に比べて比較的複雑ですが、検証量は少なく、検証手順は簡単ですが、信頼できる設定が必要な点（ceremony.ethereum.orgは現在終了しました）と、反量子コンピューティング攻撃機能はありません (Dencun はバージョン ハッシュ方式を使用しており、必要に応じて他の検証方式を置き換えることができます)。

現在人気のある DA プロジェクト Celestia では、マークル ツリーのバリアントが使用されており、KZG と比較すると、ノードの整合性にある程度依存しますが、ノード間のコンピューティング リソースのしきい値要件を軽減し、ネットワークの安定性 分散型機能。

デンクンの機会

Eip 4844 はコストを削減し、第 2 層の効率を高めますが、セキュリティ リスクももたらし、それが新たな機会ももたらします。

その理由を理解するには、前述の脱出ハッチ機構または強制撤退機構に戻る必要があります。

レイヤ 2 ノードが無効になった場合、このメカニズムにより、ユーザーの資金がメイン ネットワークに安全に返されることが保証されます。このメカニズムをアクティブにするための前提条件は、ユーザーがレイヤー 2 の完全なステータス ツリーを取得する必要があることです。

通常の状況では、ユーザーはレイヤー 2 フルノードを見つけてデータをリクエストし、マークルプルーフを生成して、それをメインネット契約に送信して引き出しの正当性を証明するだけで済みます。

ただし、L2 ノードが悪事を行ったからこそ、ユーザーが脱出ハッチ機構を起動して L2 から抜け出したいということを忘れないでください。ノードが悪事を行った場合、必要なデータを L2 ノードから取得できない可能性が高くなります。ノード。

これは、Vitalik 氏がよくデータ保留攻撃と呼ぶものです。

EIP-4844 が導入される前は、永続的なレイヤー 2 レコードがメインネットに記録されていましたが、完全なオフチェーン ステータスを提供できるレイヤー 2 ノードが存在しなかった場合、ユーザーは自分で完全なノードを展開できました。

このフルノードは、メインネットワーク上のレイヤ 2 シーケンサーによってリリースされたすべての履歴データをイーサリアムメインネットワーク経由で取得でき、ユーザーは必要なマークル証明を構築し、その証明をメインネットワーク上のコントラクトに提出して、L2 資産を安全に完成させることができます。

EIP-4844 以降、レイヤー 2 データはイーサリアム フル ノードの BLOB にのみ存在し、18 日前の履歴データは自動的に削除されます。

したがって、メインネットワークを同期して状態ツリー全体を取得する前段落の方法はもはや実現不可能であり、レイヤー 2 の完全な状態ツリーを取得したい場合は、サードパーティを使用してすべてのイーサリアム BLOB を保存するしかありません。 Love Power Generation のデータ (メインネット ノード (18 日後に自動的に削除)、またはレイヤー 2 ネイティブ ノード (非常に少数) である必要があります。

4844 がオンラインになった後は、ユーザーが完全に信頼できる方法でレイヤ 2 の完全なステータス ツリーを取得することは非常に困難になります。

ユーザーがレイヤー 2 状態ツリーを取得する安定した方法を持っていない場合、極端な状況下で強制撤退操作を実行することはできません。したがって、4844 はレイヤー 2 セキュリティの欠陥/欠陥をある程度引き起こしています。

このセキュリティの欠如を補うには、経済の好循環をもたらすトラストレス ストレージ ソリューションが必要です。ここでのストレージとは主に、トラストレスな方法でイーサリアムにデータを保持することを指しますが、「トラストレス」というキーワードが依然として存在するため、これまでのストレージ トラックとは異なります。

Ethstorage信頼が必要ないという問題を解決でき、イーサリアム財団から2ラウンドの資金提供を受けています。

このコンセプトはまさにDencunのアップグレードされたトラックに応える/補うものであると言え、非常に注目に値します。

まず、Ethstorage の最も直観的な重要性は、完全に分散された方法で DA BLOB の利用可能時間を延長でき、4844 以降のレイヤー 2 の最短のセキュリティ上の欠点を補うことができることです。

さらに、既存の L2 ソリューションのほとんどは、イーサリアムのコンピューティング能力の拡張、つまり TPS の向上に主に焦点を当てています。しかし、特に NFT や DeFi などの dApp の人気により、大量のデータをイーサリアム メインネットに安全に保存する必要性が高まっています。

たとえば、ユーザーは NFT 契約のトークンを所有するだけでなく、チェーン上のイメージも所有するため、オンチェーン NFT のストレージのニーズは非常に明白です。 Ethstorage は、これらのイメージをサードパーティに保存することに伴う追加の信頼性の問題を解決できます。

最後に、Ethstorage は、分散型 dApp のフロントエンドのニーズも解決できます。現在の既存のソリューションは主に (DNS を備えた) 集中サーバーによってホストされており、この設定では、Tornado Cash などのインシデントで証明されているように、Web サイトが検閲や、DNS ハイジャック、Web サイトのハッキング、サーバーのクラッシュなどの問題に対して脆弱になります。

Ethstorage はまだ初期ネットワーク テスト段階にあり、このトラックの見通しに楽観的なユーザーは試してみることができます。