什么是EIP-4844？坎昆升级如何降低以太坊交易费用？

在上海升级后，PoS 共识转型的收尾工作完成，以太坊的 2.0 升级之路也从 The Merge 阶段来到了 The Surge 阶段。目前，以太坊网络亟需解决的就是扩容问题——现在为了维护共识，每个节点都需要存储并验证网络上发生的所有交易，造成的现状就是性能低、费用高、网络拥堵严重。

故事也就讲到了即将到来的坎昆升级。

坎昆升级概述

在 The Merge 之后，以太坊网络分出共识层（Consensus Layer，负责 POS 共识）和执行层（Execution Layer，执行合约代码）。接下来，以太坊将迎来 Cancun-Deneb 升级（也称 Dencun 升级）。其中，Deneb 用来表示共识层的更新，而 Cancun 是指执行层的更新。我们一般以 Cancun 升级（即坎昆升级）来代指这次升级。

这次升级，将通过增加数据存储以及降低交易成本，来提高以太坊网络的可扩展性、安全性和数据可用性，为日后完整的分片网络做准备。

根据以太坊官方资料，坎昆升级将包括五个 EIP，其中以 EIP-4844 为核心内容。

我们将在下一小节中进一步了解 EIP-4844，目前在升级名单中的其它四个 EIP 及相关升级内容分别是：

EIP-1153：降低链上数据存储的成本，以增强区块空间；

EIP-4788：改进跨链桥和权益池的设计；

EIP-5656：一些与以太坊虚拟机（EVM）相关的次要代码更改；

EIP-6780：消除可能终止智能合约的代码。

坎昆升级预计将于 2023 年下半年进行，目前尚未确定具体日期。而根据以太坊基金会研究员 Alex Stokes 在今年五月份的说法，2023 年 10 月是坎昆升级的预计激活日期。

EIP-4844 (Proto-Danksharding)

EIP-4844，又称 Proto-Danksharding，也可以看作 Danksharding 扩容解决方案的先行版本，是以太坊 2.0 更新完成之前的临时解决方案。它旨在通过以太坊节点实现链下数据的临时存储和访问，以满足区块链应用的数据需求。

Danksharding

分片（Sharding）是一种 Layer 1 扩容方案。它将区块链网络分成多个小的区域，即“分片”。每个分片仅包含特定类型地址的状态和交易历史记录，并且这些交易记录与其他分片分离。当分片被激活时，区块链网络的每个节点只存储和处理自己分片内的交易，而不是处理记录整个网络的交易。但是，基于“区块链不可能三角”理论，随着分片带来的可扩展性提高，网络的去中心化和安全性也会相对降低。

Danksharding 则是由以太坊研究员 Dankrad Feist 于 2021 年底提出的一种全新分片设计，这个设计也将取代核心团队最初提出的引入 64 条分片链的想法。

Danksharding 并没有纠结于改进初代分片方案的不足（譬如扩大主链的交易容量），而是专注于提高 Rollups 的数据可用性（Data Availability）。它提出了一个新思路：放弃将所有的数据放到不同的分片链上，转而将所有的数据都放在一起，产生一个超大的区块（区块中的数据会被分散到 256 组）。这样，以太坊 Layer 1 就变成一个统一的结算 & 数据可用性层，专注于解决数据问题，而不同的 Layer 2 团队则可以专注解决各自的 Rollups 开发问题，从而大大地提升扩容的效率。

这里是 Protolambda 在 Scaling Ethereum Summit 上举的例子：以 L2 网络 OP 为例，交易费用中占比最大的还是从 Layer 1 上面获取数据的费用，Layer 2 的执行费用实际上只占很小一部分。因此，如果数据调取费用可以降低（即，提高 L1 的数据可用性），交易费用也将大大降低

简单来说，Danksharding 将助力实现“中心化出块、去中心化验证、抗审查性”的美好愿景，也因如此，它被视为目前最有可能突破区块链不可能三角的解决路径。但由于技术层面实现难度较大，因此，坎昆升级中将采用一种短期的、折中的方案，率先上线“先行版 Danksharding”，也就是 Proto-Danksharding。

Proto-Danksharding

它由 OP Labs 的 Protolambda 及其团队提出，名称也是由此得来。作为 Danksharding 的先行版本，Proto-Danksharding 将实现许多 Danksharding 中提到的更改，但它并未实际实现分片，所有验证者和用户仍然必须直接验证完整数据的可用性。

在 Proto-Sharding 将要落实的众多更新中，最重要的就是“BLOB”概念的引入，以及它为网络带来的新交易类型（Blob 携带交易）和新收费机制（多维收费市场）。

BLOB 和“Blob 携带交易（Blob-carrying Transaction）”

从名字上就能看出来，Blob 携带交易（Blob-carrying Transaction）就是携带了“Blob”的交易。实际上，它与常规交易也十分类似，只是携带了一个额外的数据块，即 Blob。

什么是“Blob”？它的全称是 Binary Large Object，是一种数据形式，代表从 Layer 2 回传过来的数据，用以和 Layer 1 上的 Calldata 分开。简单来说，Blob 是一个外部临时存储，并没有真正的把 Layer 2 交易数据存储到 Layer 1 中，极大的减免了存储成本——好处就是对于 Layer2，以后的存储成本会更低，速度会更高，利好 Layer 2，可以实现初步的以太坊扩容方案。

目前，Layer 2 上传到 Layer 1 的数据都是 Calldata 的形式，这种数据形式的储存/交易成本很高，且占用 Layer 1 储存空间。相比之下，Blob 数据有着两个鲜明的特点：

对 EVM 不可见：Blob 不可以被合约读取。以太坊协议本身并不解释这些数据，而验证 Blob 也只需检查该 Blob 是否可用——即是否可以从网络下载它。Blob 数据存储在共识层节点中，比起需要被合约读取的 Calldata，所消耗的资源相对较少，成本较低。
具有有效期限：储存 Blob 数据的共识层节点会定期对数据进行“修剪”，换言之，Blob 仅在一段时间内可用。这让 Blob 数据比需要永久在 Layer 1 储存的 Calldata 数据有着更低的成本，占用更少的空间。（根据目前的资料，Blob 在共识层的存储时间会在两周到一个月之间，即，一个月之内 Blob 数据就会被清空，之后可能会被保存在一个特定的去中心化存储网络供用户访问。）

官方用一个很形象的比喻来形容 Blob 和以太坊 Layer 1 的关系，即“Sidecar（挎斗摩托车）”。对于一辆挎斗摩托车来说，两边部分虽为一体，统一随发动机启动或停止，但两边也都有自己独立的辅助部分。这表示，Blob 的运转虽然依赖于主链，但某种程度上也平行于主链、具备相当的独立性。

多维收费市场

前文提到，Blob 数据将存在共识层节点之中，并且具备生命周期。Blob 数据与 Calldata 数据的耗能与成本不同，自然应当带来一个拥有与 Layer 1 网络不同的 Gas 费机制的新费用市场，这也是 Vitalik 所倡导的 Multi-Dimensional Fee Market。

多维收费市场的目的是建立一个更灵活、更能够动态调整的收费系统，可以根据不同类型的数据和交易需求进行收费的调整，确保定价系统更高效、更公平。

目前，这个多维费用机制的具体细节还并未完整公开。

EIP-4844 和坎昆升级带来的利好

就升级内容本身来说，Blob 概念的引入为日后以太坊网络的 Danksharding 打下了坚实的基础，同时也推动着以太坊网络进一步迈向 Vitalik Buterin 所倡导的“Multi-Dimensional Fee Market”，用户在 Layer 2 乃至于日后在 Layer 1 中都可以切实感受到交易费用的显著降低。

展望未来，我们将迎来以太坊网络交易费用的大幅减低，网络性能的增强，这都将为 ETH 网络中 Layer 2 生态发展包括应用层的爆发提供重要基础。

而从更现实的角度来说，坎昆升级将利好以太坊 Layer 2，以及仍旧处于热门叙事榜单上的 LSDFi；而关于升级将于十月份上线的消息，则可能会给用户在当下带来一些 DCA their ETH bags 的好机会。

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