Vitalik 科普的“Danksharding”到底是什么？

翻译：洒脱喜

北京时间2月14日情人节当晚，以太坊创始人VitalikButerin联合以太坊基金会研究人员DankradFeist一起举办了一场关于扩容解决方案“Danksharding”的教育研讨会，如果你想了解区块链如何在增加“去中心化”和“安全性”属性的同时大规模实现扩容，那么这场研讨会就是一个好的切入点。

注：关于“Danksharding”对以太坊的意义，建议读者先阅读一下《一文了解以太坊的“扩容杀手锏”danksharding》这篇文章。

以下内容来自DankradFeist提供的《Dude,what’stheDankshardingsituation??》PPT，如果你想观看完整的研讨会视频，可以访问以太坊基金会的官方youtube频道?。

概述

1、什么是旧的：

数据分片；

使用KZG承诺的数据可用性；

Berenberg：Coinbase Earn特别容易被定义为证券:金色财经报道，投资银行Berenberg在周一的一份研究报告中表示，周五收盘后，Coinbase(COIN)披露其已在10个州中的4个州暂停零售抵押服务，这提醒了投资者注意Coinbase(COIN)面临的重大监管挑战。报道称，虽然美国地方法院上周裁定Ripple的XRP代币本身不是证券，但它还裁定XRP在某些交易中使用时可以被归类为证券。以Mark Palmer为首的分析师写道，“Coinbase Earn是COIN向零售客户提供质押奖励的证券化产品，在这种背景下似乎特别容易被定义为证券。”[2023/7/18 11:02:28]

使用分离分片方案进行原始数据分片；

2、什么是新的：

提议者-构建者分离(PBS)；

crList；

2D方案；

建议的架构

3、总结优点和缺点

OKX将于12月23日开放Gearbox (GEAR) 现货交易:12月21日消息，OKX宣布上线Gearbox（GEAR）现货交易，GEAR存款于12月21日18点（UTC+8）开放，预计GEAR/USDT现货交易将于12月23日开放。受该消息影响，GEAR 24小时涨幅达12.8%，当前暂报0.24美元。[2022/12/21 21:59:28]

一、什么是旧的

1、1数据分片

1、为Rollup和其他扩容解决方案提供数据可用性；

2、数据的含义由应用层定义；

以太坊基础共识除了确保数据可用外不承担任何责任；

为什么没有执行分片？与原生执行相比，rollup二层网络的效率要高100倍，很难看出执行分片会有什么需求；

3、目标：提供约1.3MB/s的数据可用性层和完整的分片功能；

4、自2019年底以来，数据分片一直是以太坊的目标；

德意志银行：预测显示美国第二季度陷入技术性衰退:7月7日，德意志银行的经济学家现在预计，第二季度美国GDP折合年率萎缩0.6%，这将意味着连续第二个季度经济萎缩，从而使美国经济陷入技术性衰退；仍然预计全年经济将实现增长，增幅0.6%，到2023年中期经济将陷入全面衰退。尽管这并不意味着经济衰退近在眼前，但历史上，最终销售增速下降如此之大、而经济又不陷入衰退的情况并不多。(金十)[2022/7/7 1:56:15]

1、2数据可用性采样

1、想知道通过O(1)工作获得的O(n)数据是可用的；

2、思路：将数据分布到n个chunk分块中；

3、每个节点下载k个chunk分块；

1、3纠删码

1、使用?Reed-Solomon编码扩展数据；

2、例如，在编码率r=0.5时，这意味着任何50%的区块都足以重建整个数据；

Ship Capital品牌重塑为风险投资基金Protagonist，已募资超3300万美元:金色财经消息，Solana生态DeFi项目Sabre联合创始人Dylan Macalinao和Ian Macalinao将其DeFi开发团队Ship Capital更名为风险投资基金Protagonist，该基金已经筹集了超3300万美元。监管文件显示，“Ship Capital Labs US,LP于2022年1月下旬在美国特拉华州注册，在5月23日提交给美国证券交易委员会（SEC）的文件中将其名称更改为“Protagonist US LP”。

Ship Capital的品牌重塑反映了它从GitHub贡献者合作组织转变为一家风险投资公司，Protagonist旨在建设和投资于定义未来的加密公司和协议，到目前为止，它已支持了Layer One协议Aptos、可编程NFT初创公司Cardinal、新型银行Cogni和去中心化金融平台Delta One。（Coindesk）[2022/6/28 1:35:08]

3、现在采样变得高效

RSS3母公司旗下Crossbell链上应用CrossSync正式发布:6月12日消息，继RSS3母公司Natural Selection Labs旗下的Crossbell链近日正式发布后，其链上第一款应用CrossSync于今日宣布上线。

据悉，CrossSync是一款简单的Chrome插件，可以帮助用户在Crossbell链上同步自己的推特内容。同时，Crossbell将预留4月1日（已快照）之前的ENS及RNS对应的用户名至6月23日。在此之前，用户将可以按照以先到先得的规则铸造用户身份。与RSS3早前的RNS不同，用户身份拥有可交易、可转移、可销毁的特性。[2022/6/12 4:19:56]

4、但是，我们需要确保编码是正确的；

1、4KZG承诺

1、多项式

2、承诺C(f)

3、评估y=f(z)

证明者可以计算证明π

使用C(f),π，y以及z，验证者可以确认f(z)=y

4、C(f)以及π是一个椭圆曲线元素

1、5KZG承诺作为数据可用性根

1、将“KZG根”想象成类似于Merkle根的东西；

2、不同之处在于“KZG根”承诺了一个“多项式”；

1、6分离分片提案

二、什么是新的

2、1提议者-构建者分离(PBS)

1、被发明用来对抗MEV导致的中心化趋势；

2、MEV意味着更成熟的参与者可以比普通验证者提取更多的价值，这对大型矿池而言意味着优势；

3、PBS在一个独立的角色中“包含”了这种复杂性/中心化，并具有诚实的少数假设；

提议者=验证者，诚实的多数假设意味着高度的去中心化要求；

数据生成者=单独的角色，诚实的少数假设，意味着去中心化只需要确保一个诚实的数据生成者；

2、2审查阻力方案–crList

1、PBS的危险之处：一个高效的构建者可以永久审查一些交易；

2、

3、crLists允许提议者指定构建者必须包含的tx列表，从而恢复旧的平衡；

crList

2、3KZG2d方案

1、为什么不在KZG承诺中编码所有内容？

需要一个超级节点来构建和重建以防失败的情况；

我们希望避免这种假设的有效性；

2、目标：在d个KZG承诺中编码m个分片blob；

如果我们天真地去这样做，那就需要m*k个样本，这样数据就太多了；

相反，我们可以再次使用Reed-Solomon编码将m个承诺扩展到2*m个承诺；

2、4KZG2d方案属性

1、所有样本都可以直接根据承诺进行验证；

2、恒定数量的样本确保概率数据可用性；

3、如果75%+1的样本可用：

所有数据都可用；

它可以从只观察行和列的验证器中重构；

不需要节点观察所有的情况；

三、组合在一起就是Danksharding

1、执行区块和分片区块是一起构建的；

我们以前需要分片委员会，因为每个分片blob可能无法单独使用；

现在，数据生成者的责任是使执行区块有效，并且所有分片blob都可用；

2、?验证可以是聚合的；

3、1Danksharding诚实多数验证

1、每个验证者选择s=2随机行和列；

2、仅证明分配的行/列是否可用于整个epoch时期；

3、一个不可用的区块不能获得超过2^(-2s)=1/16的证明；

3、2Danksharding重构

1、每个验证者都应该重构他们遇到的任何不完整的行/列；

2、这样做时，他们应该将丢失的样本转移到正交线；

3、每个验证器可以在行/列之间传输4个缺失的样本

3、3DankshardingDA采样

1、未来升级

2、每个全节点检查方块矩阵上的75个随机样本；

3、这确保了不可用区块通过的概率<2^(-30);

4、带宽75*512B/16s=2.5kb/s；

四、总结优点和缺点

优点：

1、简单的设计：

不需要分片委员会基础设施；

不需要跟踪分片blob确认；

没有额外的构建者基础设施

可以使用现有的执行层费用市场基础设施；

2、执行链和分片之间的紧密耦合：

使得rollup设计更简单；

zkRollup和执行链之间的同步调用是可能的；

3、分片不需要单独的PBS；

4、随着数据立即被验证者集的1/32确认，并在一个epoch时期内增加到完整的验证者集，抗贿赂的能力增强了；

5、得益于2d方案，全节点将能通过75个样本确保数据可用性，而不是30*64=1920个样本；

新的挑战：

1、增加了数据生成者要求：

构建32MB数据的KZG证明

需要2.5GBit/s的互联网连接来分发样本；

2、为数据生成者提供了更多权力，因为他们充当了执行+数据层服务提供商；

需要通过crList缓解；

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