原标题：《Understanding The Merge, Surge, Verge, Purge, And Splurge》
作者：亚历克陈，电压资本
原文：Kxp，BlockBeats
介绍
"合并& quot，即以太坊向股权认证网的改造，计划于今年9月底前在主网完成。此次升级旨在系统地提高区块链的可访问性，将以太坊从比特币式的工作证明共识机制过渡到股权证明体系。以太坊& # 039；从碎片化过渡到以汇总为中心的路线图是扩展区块链以满足下一个十亿用户的关键一步。正如我们在之前的文章《模块化区块链之探索》中所指出的，模块化架构中的数据可用性和碎片化可以让区块链在不牺牲分散性的情况下扩大吞吐量。同时对数据可用性、汇总和失效/有效性证明进行了深入探讨，为进一步理解合并的背景和目标奠定了基础。本文将深入分析合并的技术细节，以太坊的新路线图，以及这一变化对用户和开发者的意义。
来源：@ptrwtts
以汇总为中心的路线图
最初，Ethereum2.0的计划(现在该术语已被放弃)是通过将主网络分成64个切片来实现可扩展性，每个切片都有独立的挖掘器/验证器。然后，用户将根据拥塞、利用率和吞吐量将事务发送到特定的片。随着Rollup的不断发展和分片的复杂化，原来以分片为中心的可扩展性路线图已经不再适用，于是人们开始采用数据分片。在以太坊团队看来，Rollup将成为以太坊资料片的关键元素。他们计划将升级后的以太坊打造成强大的结算和数据可用性层，让Rollup从中获得安全性。
资料来源：ETH2图书
信标链
与一般观点相反，合并的目的不是降低交易成本，而是将以太坊改造成一个基础设施层进行Rollup，而beacon chain的构建是实现这一目标的第一个关键步骤。以太坊将从以前的& quot工作证明& quot系统到& quot权益证明& quot系统。在这种制度下，出质人要想产生抵押，就必须提供抵押物，以防止任何不诚实的行为。共识体系转入权益证明后，将引入验证委员会作为原语，从而强化网络共识，为协议内部形成高效的数据可用性层铺平道路。Beacon chain负责协调质押，不像今天以太坊那样处理或执行交易。更具体地说，合并实际上是将以太坊的旧执行层与信标链提供的新共识引擎相结合，将工作认证体系下矿工的现有算法转化为股权认证体系下验证者的协调网络。同时，这种变化也为碎片化埋下了伏笔：过去在工作证制度下，矿工& # 039；工作没有被记录，他们可以随意停止工作，离开网络；在股权认证系统下，信标链将注册所有批准的区块生产者，并可以协调和并行化验证者的投票。
资料来源：ETH2图书
验证者委员会的形成是信标链的一个重要创新。它们由信标链随机分配，负责对区块进行投票并形成共识。委员会的综合投票称为见证消息，方便人们通过查看委员会的投票，轻松验证信标链的状态。与单个验证者的验证相比，这种实践最小化了块大小和数据增长。同时，见证消息也加强了共识，因为在这种模式下，创建一个分叉将需要大量验证者的参与。此外，还会定期更换验证器，防止一些恶意验证器合谋发动攻击。
来源：Flashbots
与MEV的共识(挥霍)
合并后，以太坊将把提议者-构建者从共识层中分离出来。维塔利科认为，全区块链最终应该能够进行集中的区块生产和分散的区块核查。由于碎片化的以太坊分块数据非常密集，由于对数据可用性的要求很高，分块生产必须集中进行。同时，我们还必须建立一个分散的验证器集来验证块并执行数据可用性采样。
构建者角色使用用户事务构建以太坊执行有效负载块，并将其提交给提议者(随机选择的验证者集合的子集)以便与投标一起接受。一旦支持者接受了有效载荷，他们将在区块上签名，并通过网络传播。因为发送给提议者的有效负载被剥离了事务内容，所以这种结构消除了验证者提前赶上的可能性。在一个有效率的市场中，区块空间市场的引入也鼓励建筑商参与MEV投标，这样分散的验证者就可以获得大部分MEV奖励。与模拟以太坊相比，这种设置可以有效防止矿工破坏共识的稳定性，减少有害MEV的产生。
来源
丹克斯哈丁(浪涌)
虽然将提议者和建立者分离的设计最初是为了抵消MEV的有害外部性和集权，但以太坊核心团队意识到它也可以服务于数据碎片化。
Danksharding以核心贡献者Dankrad Feist命名。它的主要创新是一个合并的收费市场，用不同的区块和支持者取代了原来固定数量的切片。特定时间内的所有交易和数据将由提议者选择。支持者背后其实是一个随机产生的验证者委员会，负责对区块链数据的可用性进行抽样。这样可以以分散的方式维护轻客户端的数据可用性，但是受到合并块中大量数据的限制，这是单点验证无法实现的。由于共识节点也在进行数据可用性抽样，因此该模型可以统一结算层、共识层和数据可用性层。
统一结算和数据可用性层为具有有效性证明的Rollup打开了新的大门：ZK Rollup现在可以与以太坊上的执行层同步调用。这增强了新的L2原语，如分布式流动性和分形扩展，并为在ZK Rollup上构建下一代创新型Dapp奠定了基础。
原始丹麦硬化
虽然danksharding有利于以太坊未来的发展，但在合并后并不会马上充分发挥作用。Proto-danksharding(EIP-4844)是danksharding的原始版本，计划在danksharding全面实现之前发布。这个提议创建了一个称为Blob承载事务的原语。顾名思义，这种事务指的是承载数据有效负载的事务，称为Blob。blob将被用作碎片以太坊的数据标准：它们与KZG多项式承诺捆绑在一起，并且由于与EVM解耦，blob也是一种比calldata更高效的格式。目前Rollup还在使用通话数据将交易数据回传至以太坊，导致燃气成本较高。在碎片化的未来，Rollup将使用Blob为用户节省与EVM执行相关的气体成本。与此同时，proto-danksharding & # 039；的目标是为开发人员提供这种先进的数据格式，同时，通过引入一种单独的格式和对其数据进行分段的收费市场，暂时降低他们汇总的数据成本。虽然原始丹麦哈丁本身并没有& # 039；t真正实现碎片化，它提供了碎片化数据格式的标准，这是构建高效原生数据可用性层的第一步。
历史与国家(大清洗的边缘)
同时，我们还需要考虑以太坊的地位及其存储。由于验证者必须完成他们在消费类硬件产品上的任务，状态数量的增加可能会影响分散化。Proto-danksharding Blob与EVM执行层分离，大约一个月后被删除。此外，EIP-4444可以使客户端在大约一年后停止在对等层提供历史数据。无论如何，我们都要在协议层执行某种强制的历史过期，因为分片后每年会增加大约40TB的历史Blob数据。区块链状态需要存储在RAM或者SSD上。但是历史存储，也就是以太坊已经达成共识的数据，可以存储在廉价的HDD上。因为历史存储运行在一个诚实的少数(1-of-N)信任模型上，我们不& # 039；根本不需要在执行实时一致性的节点上存储历史数据。Danksharding规范可以确保验证者存储并保证他们在几个月内达成共识的数据的可用性。之后这些被删除的历史数据会被第三方保存，比如特定应用协议、BitTorrent、门户网络、block explorer、个人情人或者索引协议。
资料来源：理事会
无状态以太坊是路线图上的另一个目标。块生产者将使用见证信息见证，见证是由块中执行事务所需的相关数据组成的证书。然后，客户端可以使用这个证明来验证由执行块生成的状态根。他们只需要执行一些受影响的状态，而不是全部。在这个设计中，证书的规模和可用性是两个核心问题：第一个问题可以通过从协议级规范改变以太坊的状态数据结构来解决。根据Vitalik的说法，在扩展以太坊的过程中，我们需要依靠拥有专业硬件的集中式块生产者，同时保留去中心化的验证。
摘要
Danksharding继承了以太坊的安全性，对Rollup提出了更高的要求。在数据可用性与共识和结算层紧密结合后，我们可以升级底层基础设施，以便Rollup可以利用原生数据可用性解决方案，并取消有效和自愿的安全假设。这为构建神圣的Rollup奠定了基础，从而消除了未来治理和智能合同中的风险。与此同时，使用SNARKs在协议内进行同步调用的神圣Rollup也成为未来区块链扩展的关键设计。in-agreement Rollup的优点是：它将消除smart contract Rollup的每日固定燃气成本，该成本以区块数来衡量；此外，由于计算与一致性解耦，验证者不再需要重新执行事务来验证块；此外，状态差异可以由有效性证书来保证，无状态客户端不再需要下载见证证书。有了这些优势，结算时延会有所改善，同步和验证者带宽会有所提高，跨链桥的安全性会更有保障。以太坊基金会目前正在努力将这一设计落实到以太坊& # 039；并计划将EVM升级到与SNARK兼容的神圣Rollup。
在上一篇文章中，我们讨论了模块化链架构的优势，以及由第三方协议开发的数据可用性、结算和执行的解决方案。以太坊路线图的主要目标是最小化信任假设，并通过本地解决方案提供协议内的可伸缩性。以太坊的基础层承载了整个去中心化应用的生态系统，有望从根本上改变我们在数字时代对身份、存储、搜索、声誉和隐私的思考方式。在将以太坊升级到基础层的同时，我们也优化了这个应用层，让用户和开发者可以在一个安全强大的全球基础设施中扩展更多的用例。对于以太坊来说，它的愿景是为全世界创造一个数字化的未来。同时将继续坚持可信中立原则，不断发展以太坊的网络效应、去中心化和安全性，以巩固其在未来去中心化网络中的地位。因此，这次合并是以太坊实现这一愿景的第一步。
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