摘要：目前，Arbitrum、Optimistic、Starknet、zkSync、Scroll、PolygonzkEVM以及新L2Morph都在適配EIP4844。它將顯著降低L2的交易手續(xù)費，提高Rollup的TPS，實現(xiàn)以太坊的大幅擴容直至今年，以太坊坎昆-德內(nèi)布（Dencun）升級終于在2024年3月13日推出，EIP4844即將上線，這次硬分叉可以說是以太坊實現(xiàn)Danksharding的第一步...
文章來源：Foresight Research
TL;DR：
坎昆升級將于2024年升級 年 3 月 13 EIP4844即將上線。Danksharding是以太坊路線圖的關(guān)鍵，這次升級是實現(xiàn)Danksharding的第一步。
Ethereum L2適應(yīng)EIP4844后，交易成本大幅下降，L2TPS翻了一番。客戶會感覺到更快的交易速度、更低的成本、更流暢的感覺和更敏感的反應(yīng)。這些L2將有更復(fù)雜和更大的應(yīng)用程序。
Optimistic EIP4844更容易適應(yīng)rollups，ZK 更復(fù)雜的rolups適應(yīng)更復(fù)雜。以太坊沒有支持BLS12-381橢圓曲線的預(yù)編譯合同，導(dǎo)致部分ZKP難以驗證，阻礙了ZKP的驗證 Rolups適合EIP4844的進度。
橢圓曲線的問題可以通過兩種形式來處理，1. 等待以太坊對BLS12-381橢圓曲線進行預(yù)編譯；2.使用以太坊預(yù)編譯支持的BN254.
目前，Arbitrum、Optimistic、Starknet、zkSync、Scroll、Polygon zkEVM和新L2 所有Morph都適合EIP4844。其中，Arbitrum、Optimistic Starknet表示，坎昆升級后將適應(yīng)EIP4844。Morph率先發(fā)布了創(chuàng)新zkSNARK zkEVM適配方案，這將是第一個適合EIP4844的zkSNARK zkEVM
一、背景
2020 年，以太坊發(fā)布 “以 Rollup 以太坊路線圖為核心以及Vitalik第二年發(fā)表的「Endgame」描述了以太坊的最后一幕，確定以太坊的大方向：完善以太坊的基礎(chǔ)層建設(shè)，為Rollup服務(wù)。
以太坊制定了Danksharding的分片技術(shù)，以提高以太坊作為數(shù)據(jù)可用性層的可用性。這將顯著降低L2的交易成本，提高Rollup的TPS，實現(xiàn)以太坊的大規(guī)模擴張
直到今年，以太坊坎昆-德內(nèi)布（Dencun）升級最終在 2024 年 3 月 13 EIP4844即將上線，這次硬分叉可以算是以太坊實現(xiàn)Danksharding的第一步，也是以太坊路線圖核心中的核心。
關(guān)于DA層、Danksharding技術(shù)原理、EIP4844的內(nèi)容，請參考我去年寫的一篇技術(shù)文章：DA(數(shù)據(jù)可用性)Summer 將至？https://foresightnews.pro/article/detail/33575
2、坎昆升級如何利好L2？
EIP4844引入了一種新的交易方式，稱為blob-carying交易。每個blob-carying交易都可以“攜帶”一個 Blob 目錄 。Blob 這是一個數(shù)據(jù)包，大概 125 KB。Blob存儲時間很短，只有4096個epoch，略超過18天。
L2交易成本大幅下降。由于Blob不需要永久存儲，Blob比區(qū)塊空間更大更便宜。Blob 能在同一個地方 gas 消耗下的存儲比 Calldata 多 10 倍數(shù)據(jù)。適合EIP4844的Rollup可以將交易數(shù)據(jù)存儲在交易數(shù)據(jù)中 Blob 在中間，將交易成本降低到一個數(shù)量級。
L2TPS翻了一番。目前，每個區(qū)塊的目標(biāo)是3個Blob，最多允許 6 個 Blob。區(qū)塊只有 90KB，每個Blob大約125KB。引入Blob相當(dāng)于為區(qū)塊擴展了幾倍的空間來存儲Rollup的數(shù)據(jù)，因此Rollup的TPS也可以成倍增加。而Toni和Vitalic則寫道“On Increasing the Block Gas Limit它表示，將通過增加區(qū)塊Gas來增加 非零Calldatallimit和 bytes的價格，實現(xiàn)了較小、變量較小的區(qū)塊大小，未來可以增加更多的blob。Blob更多的存儲空間會更大。
對于最終用戶，Ethereum L2適應(yīng)EIP4844后，交易速度更快，成本更低，感覺更流暢，反應(yīng)更靈敏。這些L2將有更復(fù)雜、更大的應(yīng)用程序。
3、L2如何適應(yīng)EIP4844？
L2如何適應(yīng)EIP4844？我們應(yīng)該分為Optimistic Rollup和ZK 分別討論Rollup。
Optimistic EIP4844444適合EIP44444444
Optimistic rollup是通過欺詐確認(rèn)來確保rolup執(zhí)行的準(zhǔn)確性的。也就是說，節(jié)點首先選擇相信狀態(tài)轉(zhuǎn)換是正確的，除非有人在指定時間內(nèi)發(fā)起欺詐確認(rèn)，確認(rèn)之前提交的狀態(tài)轉(zhuǎn)換是非法的，否則狀態(tài)轉(zhuǎn)換將被取消。
Optimistic EIP4844相對ZKK 對于rollup來說更簡單。將L2交易全部通過Blob-carrying交易提交到L1即可完成適應(yīng)。此外，還要調(diào)整欺詐證實使其適應(yīng)EIP4844，這部分會慢慢做。畢竟，許多optimistic 到目前為止，rollup還沒有被網(wǎng)上欺詐證實。網(wǎng)上有欺詐證明，發(fā)現(xiàn)兩年多沒有提交欺詐證明。
L2交易遞交：Rollup提交時，使用Blob-carrying交易，將Rollup數(shù)據(jù)存儲在Blob中。Blob-payload是rlppaying交易([tx_payload_body, blobs, commitments, proofs])，其中
tx_payload_body- 是標(biāo)準(zhǔn) EIP-2718 blob 交易的 TransactionPayloadBody。
blobs- Blob 目錄。一筆交易最多包含兩個blob。
commitments- BlobKZG承諾目錄。
proofs- Blob及相應(yīng)KZG承諾的確認(rèn)目錄。ETH節(jié)點將對此進行驗證。
調(diào)節(jié)欺詐證實：
首先，證明者和挑戰(zhàn)者需要多輪互動才能找到爭議點。
然后將爭議點提交到L1進行判斷。適應(yīng)EIP4844也可能需要證明這個爭議點的數(shù)據(jù)存儲在Blob上。
因為Blob數(shù)據(jù)大概18天后就會被刪除，所以挑戰(zhàn)期必須在被刪除之前，這一點現(xiàn)在的optimistic 所有的rollups都是滿足的。一般挑戰(zhàn)期不超過7天。
ZK EIP4844444適合EIP44444444
ZK rollup是通過ZKP證明L2狀態(tài)轉(zhuǎn)換是正確的。ZK EIP4844相對optisticop適合EIP4844 對于rollup來說更為復(fù)雜。
L2交易遞交：這個步驟Optimistic Rollup是相似的。
ZK確認(rèn)提交：與適配前的ZKK相匹配 與Rollup相比，除了做狀態(tài)轉(zhuǎn)換的ZKP確認(rèn)外，還要多確認(rèn)一個過程。也就是說，確認(rèn)blobup。 Comitment和transaction batch是對應(yīng)的，以確保狀態(tài)轉(zhuǎn)換確認(rèn)的輸入是正確的。
例如：狀態(tài)轉(zhuǎn)換的ZK電路可以生成計算步驟a a = b的證明。當(dāng)（a=1,b=2）和（a=2,b=4)時產(chǎn)生的ZKP是合理的。因此，我還需要提供一個確認(rèn)，確認(rèn)我當(dāng)時提供的輸入是合理的（a=1,b=2）而不是（a=2,b=4）。
這不應(yīng)該在適應(yīng)EIP4844之前完成，因為數(shù)據(jù)可以直接存儲在Calldata中，以確保輸入不會被轉(zhuǎn)換。使用EIP4844后，Blob數(shù)據(jù)不能直接讀取，只能依靠一個新的電路來證明這一點。
使用STARK的ZK rollup(如Starknet)更容易實現(xiàn)這種確認(rèn)機制。而這對于使用SNARK的ZKK來說也是如此。 rollup具有挑戰(zhàn)性，原因是：EIP4844blob commitment使用的橢圓曲線是BLS12-381，而ETH的預(yù)編譯合同只支持BN254，由于曲線不同，我們很難直接從智能合同中驗證BLOB commitment完成確認(rèn)。
使用SNARK的zkEVM/zkVM需要解決第二點中提到的ZK證明問題，因為曲線不匹配。
等待Ethereum支持BLS12-381的預(yù)編譯合同。這需要很長時間。
用另一種確認(rèn)方法來證明。為了設(shè)計一個新的電路，必須使用預(yù)編譯合同支持的BN254橢圓曲線。目前，我們已經(jīng)看到Morph使用了這種方法。這導(dǎo)致Morph成為第一個完成EIP4844適應(yīng)的zkEVM。
Morph 的 EIP-4844 zkEVM 請參見集成解決方案：https://medium.com/morphlayer2/morphs-solution-to-eip-4844-zkevm-integration-7f469910478f
四、哪些L2適合EIP4844？
Optimistic 在rollup中，Optimism和Arbitrum都表示致力于選擇 EIP-4844，并與其社區(qū)密切合作，檢測和部署必要的更新。Stagetrum屬于Stagerum 1的Rollup， 安全性相對較好。涉及到需要確認(rèn)欺詐適應(yīng)EIP4844的問題。Optimistic Stagellup屬于Stage 0的Rollup，現(xiàn)在還沒有被欺詐證實，更容易適應(yīng)，但安全性不夠高。
ZK 在rollup中，使用STRAK和SNARK的rollup適應(yīng)難度不同。用STARKrollup適應(yīng)EIP4844比較簡單，STARKnet就是其中的代表。Starknet發(fā)表了一篇文章，稱坎昆升級后將適應(yīng)EIP4844(文章鏈接)。使用SNARKrollup，zkSync也在探索如何使用攜帶 blob 進一步降低成本，提高性能。Scroll去年發(fā)表了一篇文章，介紹了適應(yīng)EIP4844的思路(文章鏈接)
最令人印象深刻的是Morph， 他是Optimistic ZK Rollup，zkEVM適應(yīng)EIP4844的方案率先發(fā)布，是第一個完成EIP4844的zkEVM Rollup。
Optimistic ZK Rollup整合了兩種Rollup的優(yōu)勢。它樂觀地相信Sequencer提交的執(zhí)行結(jié)果，允許質(zhì)疑結(jié)果的人發(fā)起挑戰(zhàn)。只有在發(fā)起挑戰(zhàn)時，證明者才能生成ZKP來證明執(zhí)行結(jié)果的準(zhǔn)確性。它有Optimistic Rolup的效率，以及ZKK ZK證實了rollup的穩(wěn)定性。
